(57)【要約】【課題】基材と形成される膜との密着性と、形成される膜の膜質と、の両方を強化することにより、化学的耐久性と機械的耐久性の両方が向上した有機膜の形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】基材１００の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、プラズマ処理した基材１００の表面を、少なくとも水を含む雰囲気下に暴露する暴露処理工程と、を含む前処理工程と、基材１００の表面上にシランカップリング剤により有機膜１１０を形成する有機膜形成工程と、有機膜１１０が形成された基材１００を、少なくとも水蒸気を含む雰囲気下で保持する水蒸気導入工程と、水蒸気導入工程の雰囲気下より、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で保持する脱水処理工程と、を含む後処理工程と、を有することを特徴とする有機膜の形成方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理した前記基材の表面を、少なくとも水を含む雰囲気下に暴露する暴露処理工程と、を含む前処理工程と、
前記基材の表面上にシランカップリング剤により有機膜を形成する有機膜形成工程と、
前記有機膜が形成された前記基材を、少なくとも水蒸気を含む雰囲気下で保持する水蒸気導入工程と、前記水蒸気導入工程の雰囲気下より、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で保持する脱水処理工程と、を含む後処理工程と、を有することを特徴とする有機膜の形成方法。
【請求項２】
前記前処理工程は、前記暴露工程の次に、前記基材の表面を脱水処理する前脱水処理工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機膜の形成方法。
【請求項３】
前記有機膜は少なくともフッ素原子を含み、撥液性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機膜の形成方法。
【請求項４】
前記基材表面に少なくともＳｉ原子を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の有機膜の形成方法。
【請求項５】
前記プラズマ処理工程は、少なくとも、Ｏ２、希ガス、Ｈ２、Ｎ２のいずれか、または、２以上を含んだ混合ガスを含む反応ガスを使用することを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の有機膜の形成方法。
【請求項６】
前記前脱水処理工程は、少なくとも希ガス、または、Ｎ２を含むガスでパージ処理を行うことを特徴とする請求項２から５いずれか１項に記載の有機膜の形成方法。
【請求項７】
前記前脱水処理工程は、４０℃以上に加熱された雰囲気下に暴露することを特徴とする請求項２から６いずれか１項に記載の有機膜の形成方法。
【請求項８】
前記水蒸気導入工程は、温度３０℃以上、湿度５０％以上の雰囲気下で行われ、前記脱水処理工程は、温度４０℃以上、湿度２０％以下の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の有機膜の形成方法。
【請求項９】
請求項１から８いずれか１項に記載の有機膜の形成方法により形成された有機膜。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機膜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インクジェットヘッドと、前記ノズルプレートのノズル面を清掃するクリーナーと、前記ノズル面の清掃に用いられるメンテナンス液を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記メンテナンス液は、ＳＰ値が３０．０以下の溶剤を、前記メンテナンス液の全溶剤の５０質量％以上含むことを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記クリーナーは、シート状のインク吸収体を有し、
前記メンテナンス液の付着した前記ノズル面を、前記インク吸収体で接触させることにより清掃することを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記クリーナーは、ゴム製のブレードを有し、
前記メンテナンス液の付着した前記ノズル面を、前記ブレードで接触させることにより清掃することを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機膜の形成方法、有機膜、ノズルプレート、およびインクジェット記録装置に係り、特に、シランカップリング剤を用いた有機膜を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットのノズルプレートは、吐出面側に撥液膜を有しており、吐出精度を向上させる効果がある。また、インクジェットヘッドは、連続記録作業によるインクのノズル付近への付着、堆積、目詰まりを解消するためのメンテナンス作業があり、上述の撥液膜は、メンテナンス性を改善する効果もある。
【０００３】
近年では、単位面積当たりのノズル数を増加させ、より高精度の描画を可能としたインクジェットヘッドの開発が行われている。一例として、微細加工がしやすいＳｉ製ノズルプレートを挙げることができ、Ｓｉ部材上に容易に形成しやすく、密着性の高いシランカップリング剤による撥液膜を挙げることができる。シランカップリング剤による撥液膜は、Ｓｉ以外の部材への成膜も可能であり、従来からインクジェット分野で幅広く適用されていた。
【０００４】
撥液性を有する膜を備えたインクジェットヘッドとして、例えば、下記の特許文献１では、液体を吐出する吐出口がある面に撥液膜を備えた液滴吐出プレートの製造方法に関し、Ｓｉ酸化膜を備えたＳｉ基板表面を化学反応で除去し活性化処理した後、物理的破壊で除去し、活性化処理を行い、Ｓｉ酸化膜の上に撥液膜を設けることで、ノズルプレートを製造する方法が記載されている。また、下記の特許文献２には、インクジェット記録装置について、長期にわたってフェイス面に汚れが付着することなく、かつ、フェイス面の傷およびブレードの劣化を抑制し、良好なオリフィスを維持するため、フェイス面に超撥水性を有する材料コーティングをし、さらに、撥水膜成膜後に１５０℃でベーク処理することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９０６８号公報
【特許文献１】特開２００１−１０５５９７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、インクジェットヘッドに搭載される撥液膜は、インク、洗浄液などに対する化学的耐久性と、メンテナンス（ブレードワイプや布を用いたウェブワイプなど）による機械的耐久性が必要とされている。シランカップリング剤による撥液膜は、基材とＳｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を介して結合しており、アルカリ性溶液中では、加水分解しやすく、アルカリ性溶液に接触すると、基材から消失しやすい。そのため、水溶性インクや水を含む洗浄液に対する耐久性が乏しかった。さらに、基材上の反応サイト（水酸基）が少ない場合、必然的に撥液膜の密着性が低くなるので、機械的耐久性も低かった。
【０００７】
特許文献１および２に記載されているインクジェットヘッドにおいても同様に、化学的耐久性と機械的耐久性の両方を満足できる撥液膜は得られていなかった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、基材と形成される膜の密着性と、形成される膜の膜質の両方を強化することにより、化学的耐久性と機械的耐久性の両方が向上した有機膜の形成方法、有機膜、ノズルプレート、およびインクジェット記録装置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】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、基材の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理した前記基材の表面を、少なくとも水を含む雰囲気下に暴露する暴露処理工程と、を含む前処理工程と、前記基材の表面上にシランカップリング剤により有機膜を形成する有機膜形成工程と、前記有機膜が形成された前記基材を、少なくとも水蒸気を含む雰囲気下で保持する水蒸気導入工程と、前記水蒸気導入工程の雰囲気下より、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で保持する脱水処理工程と、を含む後処理工程と、を有することを特徴とする有機膜の形成方法を提供する。
【００１０】
請求項１によれば、前処理工程において、プラズマ処理、および水を有する雰囲気下に暴露することで、基材表面に、反応サイト（水酸基）を高密度に形成することができる。そして、この基材表面にシランカップリング剤を用いて有機膜を形成することで、基材には反応サイトが高密度に形成されているため、有機膜を高密度に被覆することができる。また、有機膜形成後は、まず、水蒸気導入工程において、水蒸気を含む雰囲気下で保持することにより、有機膜中のシランカップリング剤の加水分解されていない反応性官能基（−ＯＭｅ基など）を加水分解し、−ＯＨ基とすることができると考えられる。そして、次に、水蒸気導入工程の雰囲気下よりも、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で脱水処理工程を行うことにより、水素結合により−ＯＨ基同士が結合していた箇所、および、水蒸気導入工程により形成された−ＯＨ基同士を脱水縮合によりシロキサン結合させることができると考えられるので、強固なシロキサンネットワークを有する有機膜を形成することができる。
【００１１】
このように、前処理工程および後処理工程を行うことにより、基材と有機膜の密着性を向上させ、高密度な膜を形成することができるので、機械的耐久性と化学的耐久性を両立した有機膜を形成することができる。
【００１２】
請求項２は請求項１において、前記前処理工程は、前記暴露処理工程の次に、前記基材の表面を脱水処理する前脱水処理工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項２によれば、暴露処理工程の次に脱水処理を行うことで、暴露処理工程により基材表面に残存する余分な水分を除去することができる。基材表面に水分が残存すると、シランカップリング剤と基材がシロキサン結合をしにくくなり、極めて不安定で結合力の弱い結合（水素結合）をする場合がある。したがって、脱水処理工程を行うことで、シランカップリング剤と基材とをシロキサン結合させることができ、耐久性の高い有機膜を形成することができる。
【００１４】
請求項３は請求項１または２において、前記有機膜は少なくともフッ素原子を含み、撥液性を有することを特徴とする。
【００１５】
シロキサン結合はアルカリ性に対する耐久性は低いが、請求項３によれば、有機膜にフッ素を含み、撥液性を有しているので、アルカリ性に対しても高い耐久性を持たせることができる。また、該有機膜を、例えばノズルプレートに用いることで、ノズル孔周辺部への液滴の付着を防止することができるので、吐出安定性を向上させることができる。
【００１６】
請求項４は請求項１から３いずれか１項において、前記基材表面に少なくともＳｉ原子を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項４によれば、基材表面に少なくともＳｉ原子を有しているので、シランカップリング剤との密着性を向上させることができる。なお、基材表面に少なくともＳｉ原子を有するとは、基材全体がＳｉ原子を含む材料で形成されている場合に限らず、基材の表面部がＳｉ原子を含む材料で形成されている場合も含むものとする。
【００１８】
請求項５は請求項１から４いずれか１項において、前記プラズマ処理工程は、少なくとも、Ｏ２、希ガス、Ｈ２、Ｎ２のいずれか、または、２以上を含んだ混合ガスを含む反応ガスを使用することを特徴とする。
【００１９】
請求項５によれば、プラズマ処理工程において、上記記載のガスを用いることにより、基材表面に不純物が付着することを防止することができる。また、基材への影響を抑えることができる。
【００２０】
請求項６は請求項２から５いずれか１項において、前記前脱水処理工程は、少なくとも希ガス、または、Ｎ２を含むガスでパージ処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項７は請求項２から６いずれか１項において、前記前脱水処理工程は、４０℃以上に加熱された雰囲気下に暴露することを特徴とする。
【００２２】
請求項６および請求項７は、前脱水処理工程の具体的な方法を記載したものであり、前脱水処理工程としては、希ガス、または、Ｎ２を含むガスでパージを行う、あるいは、４０℃以上に加熱された雰囲気下に暴露することで行うことができる。また、ガスによるパージを行った後、加熱処理を行うこともできる。
【００２３】
請求項８は請求項１から７いずれか１項において、前記水蒸気導入工程は、温度３０℃以上、湿度５０％以上の雰囲気下で行われ、前記脱水処理工程は、温度４０℃以上、湿度２０％以下の雰囲気下で行われることを特徴とする。
【００２４】
請求項８は水蒸気導入工程、および脱水処理工程の湿度・温度条件を規定したものであり、上記範囲内で行うことが好ましい。
【００２５】
本発明の請求項９は、前記目的を達成するために、請求項１から８いずれか１項に記載の有機膜の形成方法により形成された有機膜を提供する。
【００２６】
本発明の請求項１０は、前記目的を達成するために、請求項９に記載の有機膜を備えたことを特徴とするノズルプレートを提供する。
【００２７】
請求項９および請求項１０は、請求項１から８に記載の有機膜の形成方法により形成された有機膜、および、有機膜を備えるノズルプレートである。請求項１から８の有機膜の形成方法により形成された有機膜は、化学的耐久性、機械的耐久性にすぐれているので、ノズルプレートとして好適に用いることができる。
【００２８】
本発明の請求項１１は、前記目的を達成するために、請求項１０に記載のノズルプレートを備えたインクジェットヘッドと、前記ノズルプレートのノズル面を清掃するクリーナーと、前記ノズル面の清掃に用いられるメンテナンス液を備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【００２９】
請求項１０に記載のノズルプレートは、化学的耐久性および機械的耐久性に優れているので、ノズル面を、メンテナンス液を用いてクリーナーで清掃を行っても、劣化を抑えることができる。
【００３０】
請求項１２は請求項１１において、前記メンテナンス液は、ＳＰ値が３０．０以下の溶剤を、前記メンテナンス液の全溶剤の５０質量％以上含むことを特徴とする。
【００３１】
請求項１２によれば、ＳＰ値が３０．０以下の溶剤を５０％質量％以上含むメンテナンス液を用いているので、メンテナンス性を向上させることができる。
【００３２】
請求項１３は請求項１１または１２において、前記クリーナーは、シート状のインク吸収体を有し、前記メンテナンス液の付着した前記ノズル面を、前記インク吸収体で接触させることにより清掃することを特徴とする。
【００３３】
請求項１４は請求項１１または１２において、前記クリーナーは、ゴム製のブレードを有し、前記メンテナンス液の付着した前記ノズル面を、前記ブレードで接触させることにより清掃することを特徴とする。
【００３４】
請求項１３および１４は、クリーナーによるノズル面の清掃の方法を規定したものであり、ノズル面は、メンテナンス液の付着したシート状のインク吸収体をノズル面に接触させる、または、ゴム製のブレードを接触させることにより、ノズルプレートに付着したインク液を清掃することができる。また、ノズルプレートは、化学的耐久性、機械的耐久性に優れているので、インク吸収体およびブレードを接触することで、ノズル面の洗浄を行っても、ノズル面の劣化を抑えて、洗浄を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の有機膜の形成方法によれば、前処理工程により、基材の表面の反応サイト（水酸基：ＯＨ基）を高密度に形成することで基材との密着性を向上させることができ、後処理工程において、形成された有機膜の膜質を強固にできるので、機械的耐久性および化学的耐久性の向上した有機膜を形成することができる。また、形成された有機膜は、ノズルプレート、インクジェット記録装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る有機膜形成方法の前処理工程および有機膜形成工程を説明するための工程図である。
【図２】有機膜形成工程の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図３】有機膜形成工程のさらに他の実施形態を説明するための工程図である。
【図４】一般的なシランカップリング剤の反応を説明するための図である。
【図５】本発明に係る有機膜形成方法の後処理工程を説明する図である。
【図６】インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。
【図７】図６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である。
【図８】ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図９】図８中IV−IV線に沿う断面図である。
【図１０】インクジェット記録装置の印字部の正面図である。
【図１１】ヘッドクリーニングユニットの構成を示す側面図である。
【図１２】クリーナーの平面図である。
【図１３】クリーナーの正面部分断面図である。
【図１４】実験結果を示すグラフ図である。
【図１５】実験結果を示すグラフ図である。
【図１６】実験結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
＜有機膜形成方法＞
図１は、有機膜形成方法を説明するための工程図である。ここでは、図１に示すように、基材１００（図９のノズルプレート６０に相当）の表面側（インク吐出面側）に有機膜１１０（図９の有機膜６２に相当）を形成する場合について説明するが、本発明は、これに限定されず、インクジェットノズルプレート上に形成した撥液膜のみでなく、シランカップリング剤を用いて有機膜を形成する場合に好適に適用することができる。
【００３９】
本発明に係る有機膜形成方法は、（１）基材の表面にプラズマ処理工程をプラズマ処理工程と、（２）プラズマ処理した基材の表面を、少なくとも水を含む雰囲気下に暴露する暴露処理工程と、（３）基材の表面を脱水処理する前脱水処理工程と、を含む前処理工程と、（４）基材の表面上にシランカップリング剤により有機膜を形成する有機膜形成工程と、（５）有機膜が形成された基材を、少なくとも水蒸気を含む雰囲気下で保持する水蒸気導入工程と、（６）水蒸気導入工程の雰囲気下より、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で保持する脱水処理工程と、を含む後処理工程と、で構成される。なお、（３）前脱水処理工程は、必要に応じて行えばよく、省略することも可能である。
【００４０】
≪前処理工程≫
（１）プラズマ処理工程
プラズマ処理工程は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基材１００表面のプラズマ処理を行い、基材１００表面の有機物などのコンタミネーションを除去し、さらに、未結合手（ダングリングボンド）および酸化層１０８の形成を行う工程である。
【００４１】
基材１００を構成する材料は、金属、有機材料、無機材料など、特に限定無く用いることができるが、有機膜（撥液膜）を形成する表面に少なくともＳｉ原子を含む層が形成されていることが好ましい。Ｓｉ原子を含む層が形成されていることで、シランカップリング剤との密着性を高めることができる。また、表面には、自然酸化膜、ＣＶＤなどによる酸化膜、熱酸化膜などが形成されていることが好ましい。
【００４２】
プラズマ処理は、基材をプラズマ処理装置に入れて行う。プラズマ処理装置内に導入するガスは、少なくともＯ２、希ガス（Ａｒなど）、Ｈ２、Ｎ２またはＣＦ４ガスのいずれかを含むか、または２種以上を含んだ混合ガスを使用することが好ましい。
【００４３】
プラズマ処理の条件は、使用処理装置のチャンバー構造や、下地部材の材質によって異なるが、例えば、ＹＥＳ社製のＣＶＤ装置（ＹＥＳ−１２２４Ｐ）を用いた場合の条件を以下に示す。
【００４４】
Ａｒガス（９９．９９％以上）を用いたプラズマ処理：ガス流量＝１０〜５０ｓｃｃｍ、プラズマ出力＝１００〜８００Ｗ、処理時間＝１〜６０ｍｉｎ
Ｏ２＋Ａｒ混合ガスを用いたプラズマ処理：混合ガス流量＝１０〜５０ｓｃｃｍ（好ましくは、Ｏ２：Ａｒ＝２５ｓｃｃｍ：５ｓｃｃｍ）、プラズマ出力＝１００〜８００Ｗ、処理時間＝１〜６０ｍｉｎ
（２）暴露処理工程
図１（ｃ）に示すように、プラズマ処理工程後、少なくとも水を含む雰囲気下で基材１００の暴露処理を行う。
【００４５】
暴露処理工程としては、温度管理可能な恒温槽で、湿度＝１〜１００％で、処理時間＝１〜６０ｍｉｎ処理することで行うことができる。好ましくは、湿度＝６０％以上、処理時間＝約１０ｍｉｎである。
【００４６】
また、未結合手および酸化層１０８表面へのコンタミネーションを防止するため、プラズマ処理工程と暴露処理工程を同じ装置内で行うことが好ましい。例えば、上述したＹＥＳ社製ＣＶＤ装置（ＹＥＳ−１２２４Ｐ）を用いることで、同じチャンバー内で行うことができる。このとき、ｂａｓｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅの設定を０．５ｔｏｒｒ、チャンバー温度１４０℃雰囲気中に０．２ｍＬの水を蒸発させた雰囲気で処理を行うことができる。
【００４７】
暴露処理工程を行うことにより、未結合手および酸化層１０８の表面に、シランカップリング剤の反応サイトとなる水酸基：ＯＨ基を多数形成することができる。したがって、次の有機膜形成工程において、シランカップリング剤により形成される有機膜と基材との密着性を向上させることができる。
【００４８】
なお、上記は、ガス雰囲気中に水蒸気を含む構成で説明したが、基材を水に浸漬させる方法で暴露処理工程を行うこともできる。水に浸漬させて暴露を行う場合は、室温〜１００℃以上の純水中、好ましくは超純水中に浸漬することで行うことができる。
【００４９】
（３）前脱水処理工程
暴露処理工程を行った後、未結合手および酸化層１０８表面に過剰に水分が残存すると、シランカップリング剤と未結合手および酸化層１０８がシロキサン結合をせず、極めて不安定で結合力の弱い結合（水素結合）をする場合がある。シランカップリング剤と未結合手および酸化層１０８との結合が弱いとアルカリ耐性が低下するため、好ましくない。したがって、未結合手および酸化層１０８表面に過剰に水分が残存する場合は、図５（ｃ）に示すように、前脱水処理工程を行うことが好ましい。
【００５０】
前脱水処理工程の脱水処理方法としては、ガスによるパージ処理、ベーク処理などにより行うことができる。パージ処理としては、チャンバー内へガスを供給することで行う。供給するガスとしては、空気などで行うことができるが、コンタミネーション、基材１００、未結合手および酸化層１０８への影響を考慮すると、不活性ガス（Ｎ２やＡｒ、Ｈｅなどの希ガス）で行うことが好ましい。また、パージは複数回行うことが好ましく、処理チャンバー内に蒸気センサを設置することで、チャンバー内の残存水分量から、未結合手および酸化層１０８上の水分の脱水に必要なパージ回数を確認することができる。
【００５１】
ベーク処理としては、室温以上に設定された恒温槽内に下地部材を設置することで行うことができる。ベーク処理の条件としては、温度は４０℃以上が好ましく、さらに好ましくは６０℃以上であり、より好ましくは１００℃以上である。また、温度の上限は、Ｓｉのみの構造体であれば１０００℃以上で処理が可能であり、１１００℃以下で行うことが好ましい。接着剤や圧電体などを含む構造体であれば、３００℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは、２００℃以下である。高温で行うことで、短時間で処理を行うことができる。処理時間は、１分〜２４時間処理を行うことができる。
【００５２】
前脱水処理工程は、暴露処理工程を行ったチャンバーと同一のもので行うことで、コンタミネーションを低減することができる、また、脱水処理工程は、パージ処理を行った後、ベーク処理を行うこともできる。
【００５３】
なお、上述したように、前脱水処理工程は、下地表面に水分が残存していなければ省略することも可能である。
【００５４】
≪有機膜形成工程≫
（４）有機膜形成工程
［４Ａ］基材上に直接形成する方法
暴露処理工程または前脱水処理工程後に、図１（ｄ）シランカップリング剤による有機膜１１０の形成を行う。暴露処理工程において、未結合手および酸化層１０８の表面に、シランカップリング剤の反応サイトとなる水酸基：ＯＨ基を多数形成しているため、有機膜形成工程において、シランカップリング剤が未結合手および酸化層１０８と高密度に結合し、高密度な有機膜を形成することができる。
【００５５】
シランカップリング剤は、ＹｎＳｉＸ４−ｎ（ｎ＝１、２、３）で表されるケイ素化合物である。Ｙはアルキル基などの比較的不活性な基、または、ビニル基、アミノ基、あるいはエポキシ基などの反応性基を含むものである。Ｘは、ハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセトキシ基などの基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な基からなる。シランカップリング剤は、ガラス繊維強化プラスチックなどの有機質と無機質からなる複合材料を製造する際に、これらの結合を仲介するものとして幅広く用いられており、Ｙがアルキル基などの不活性な基の場合は、改質表面上に、付着や摩擦の防止、つや保持、撥水、潤滑などの性質を付与する。また、反応性基を含む場合は、主として接着性の向上に用いられる。さらに、Ｙに直鎖状のフッ化炭素鎖を導入したフッ素系シランカップリング剤を用いて改質した表面は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）表面のように低表面自由エネルギーを持ち、撥水、潤滑、離型などの性質が向上し、さらに撥油性も発現する。
【００５６】
本発明においては、撥液性を有する有機膜：フッ素系シランカップリング剤（塩素型、メトキシ型、エトキシ型、イソシアナト型など）を形成する。撥液膜として、例えば、物理的気相成長法（蒸着法、スパッタリング法など）や化学気相成長法（ＣＶＤ法、ＡＬＤ法など）などのドライプロセス法や、ゾルゲル法、塗布法などのウェットプロセス法など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（フッ素含有系撥液膜の市販品として、Ｓｉ基材上に優れた密着性を有する旭硝子社製のサイトップやＴ＆Ｋ社製のＮＡＮＯＳなどがあり、また、Ｇｅｌｅｓｔの販売しているシランカップリング剤など、シロキサン結合可能で膜表面にＣＦ系の基がくる膜であれば良い）などを用いることができる。特に、有機膜中にフッ素原子を含ませることにより、有機膜に撥液性を持たせることができる。したがって、シロキサン結合はアルカリ性に対する耐久性が低いが、アルカリ性の溶液をはじくことができるので、アルカリ性の液に対しても耐久性を持たせることができる。
【００５７】
［４Ｂ］プラズマ重合膜上に形成する方法
図２にプラズマ重合膜上に有機膜を形成する方法を説明するための工程図である。有機膜の形成方法としては、〔４Ｂ−１〕基材の表面にプラズマ重合膜で構成される中間層を形成する中間層形成工程と、〔４Ｂ−２〕基材の表面に形成された中間層（プラズマ重合膜）に酸化処理を施す酸化処理工程と、〔４Ｂ−３〕酸化処理が施された中間層の表面に膜を形成する膜形成工程とで構成される。
【００５８】
〔４Ｂ−１〕中間層形成工程
プラズマ重合膜上に有機膜を形成する場合、まず、前処理工程が終了した基材１００、未結合手および酸化層１０８（図２（ａ））の表面にプラズマ重合膜で構成される中間層２０９を成膜する（図２（ｂ））。
【００５９】
中間層（プラズマ重合膜）２０９の構成材料や形成方法（成膜方法）については、特開２００８−１０５２３１号公報明細書に記載されている材料、方法を好ましく用いることができる。
【００６０】
即ち、中間層２０９の構成材料としては、例えば、オルガノポリシロキサンなどのシリコーン材料、アルコキシシランなどのシラン化合物が挙げられる。このうち、シリコーン材料が好ましく、オルガノポリシロキサンが特に好ましい。中間層２０９にオルガノポリシロキサンを用いることにより、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を骨格とした構造を有するので、基材１００の構成材料（シリコン系材料など）と結合しやすく、容易にプラズマ重合膜を形成することができる。
【００６１】
オルガノポリシロキサンの中でも、アルキルポリシロキサンを用いることが好ましい。アルキルポリシロキサンは高分子化合物であるため、基材１００上に高分子膜を形成することができる。また、高分子中にアルキル基を有するため、高分子構造に立体障害が少なく、分子が規則正しく配列した膜を形成することができる。また、アルキルポリシロキサンの中でも、特にジメチルポリシロキサンが好ましい。ジメチルポリシロキサンは、製造が容易なため、容易に入手することができる。また、反応性が高いため、後述するような酸化処理を中間層２０９に施したときに、メチル基を簡単に切断することができる。
【００６２】
また、中間層（プラズマ重合膜）２０９の形成方法としては、プラズマ重合法、蒸着法、シランカップリング剤による処理、ポリオルガノシロキサンを含有する液状材料による処理などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６３】
これらの方法の中でも、プラズマ重合法を用いるのが好適である。プラズマ重合法を用いることにより、オルガノポリシロキサンのプラズマが発生するため、均質かつ均一な膜厚の中間層（プラズマ重合膜）２０９を形成することができる。
【００６４】
〔４Ｂ−２〕酸化処理工程
次に、露点が−４０〜２０℃（好ましくは−４０〜−２０℃）の処理ガス雰囲気下で、中間層（プラズマ重合膜）２０９の表面に酸化処理を施し、水酸基及び／又は吸着水を導入する。
【００６５】
処理ガスに対する条件や酸化処理の方法などについては、特開２００８−１０５２３１号公報明細書に記載されている条件、方法などを好ましく用いることができる。
【００６６】
即ち、酸化処理の方法として、紫外線、プラズマなどのエネルギー線を照射する方法を適用することができる。この方法によれば、エネルギー線が照射される領域にのみ酸化処理を施すことができるので、ＳｉＯ２化を効率的に行うことができる。
【００６７】
特に本実施形態においては、エネルギー線を照射する方法の中でも、プラズマ照射を用いて酸化処理を行う方法が好適である。酸化処理としてプラズマ照射を用いる場合、プラズマを発生させるガス種としては、例えば、酸素ガス、窒素ガス、水素、不活性ガス（アルゴンガス、ヘリウムガスなど）などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
プラズマ照射を行う雰囲気は、大気中または減圧状態のいずれであってもよいが、大気中とするのが好ましい。これにより、アルキル基とＳｉとの結合が切断されるのとほぼ同時に、大気中に存在する酸素分子から酸素原子が効率よく導入されるため、ポリオルガノシロキサンをより迅速にＳｉＯ２に変化させることができる。
【００６９】
特に、プラズマ照射には、プラズマを発生するガス種として、酸素ガスを含むガスを用いる酸素プラズマ照射を用いるのが好適である。酸素プラズマ照射によれば、酸素プラズマがアルキル基とＳｉとの結合を切断するとともに、Ｓｉと酸素原子との結合に利用されるため、ポリオルガノシロキサンをより確実にＳｉＯ２に変化させることができる。
【００７０】
また、プラズマ照射は、密閉条件（例えば、チャンバ内）または開放条件のいずれの条件で行ってもよいが、密閉条件とするのが好ましい。これにより、中間層（プラズマ重合膜）２０９が、プラズマ密度のより高い状態で酸化処理されるため、より多くの水酸基を中間層（プラズマ重合膜）２０９に導入することができる。
【００７１】
〔４Ｂ−３〕膜形成工程
次に図２（ｃ）に示すように、酸化処理が施された中間層（プラズマ重合膜）２０９表面に有機膜２１０を形成する。
【００７２】
有機膜２１０としては、中間層（プラズマ重合膜）２０９とシロキサン結合が可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、金属アルコキシド系撥液膜、フッ素含有プラズマ重合膜、シリコーン系プラズマ重合撥液膜などを適用することができ、これらの中でも、フッ素含有プラズマ重合膜、シリコーン系プラズマ重合撥液膜などのプラズマ重合膜が特に好ましい。
【００７３】
プラズマ重合膜で構成される有機膜の形成方法としては、特開２００４−１０６２０３号公報明細書に記載される方法を好ましく用いることができる。即ち、プラズマ重合膜（有機膜）の形成は、従来公知のプラズマ処理装置を用いて行うことができる。原料としては、液状シロキサンの如き低分子量のシロキサンを気化させたものを原料ガスとして用いる。必要に応じて、この原料ガスにアルゴンやヘリウムなどの希ガス、酸素や二酸化炭素などの酸化力を有するガスなどを混合させる。これにより、原料を重合させた状態で基材１００に積層することができる。
【００７４】
プラズマ重合膜で構成される有機膜は、上述のとおり、低分子量のシロキサン（シロキサン結合を有する化合物）を原料とし、これをプラズマ重合させることにより形成されるもので、金属塩に対する耐性に優れており、該金属塩をインク凝集剤として含有する水性前処理液（金属塩溶液）用のノズルプレートの撥液層として最適である。
【００７５】
また、金属アルコキシド系撥液膜の形成方法としては、特開２００８−１０５２３１号公報明細書に記載される方法を好ましく用いることができる。即ち、液相プロセスや気相プロセスのような各種プロセスを用いて行うことができ、その中でも液相プロセスを用いることが好ましく、比較的簡単な工程により、金属アルコキシドで構成される有機膜を形成することができる。
【００７６】
このように、基材１００の表面に形成した中間層（プラズマ重合膜）２０９に酸化処理（好ましくはプラズマ照射による酸化処理）を施し、水酸基及び／又は吸着水を導入し、酸化処理が施された中間層２０９に有機膜２１０を形成する。これにより、基材１００の表面側に、密着性が高く、耐擦性に優れた有機膜２１０を均一に形成することができる。
【００７７】
したがって、インクジェットヘッドにおいて重要なインクの吐出性能及び信頼性を向上させることができ、画像品質の向上を図ることが可能となる。
【００７８】
［４Ｃ］段差構造を形成する方法
図３に示した有機膜形成方法は、〔４Ｃ−１〕前処理工程が終了した基材１００、未結合手および酸化層１０８（図３（ａ））の表面に第１プラズマ重合膜３０４を形成する工程（第１プラズマ重合膜形成工程）と、〔４Ｃ−２〕第１プラズマ重合膜３０４に水素プラズマ処理を行う工程（水素プラズマ処理工程）と、〔４Ｃ−３〕第１プラズマ重合膜３０４上に第２プラズマ重合膜３０６を形成する工程（第２プラズマ重合膜形成工程）と、〔４Ｃ−４〕第２プラズマ重合膜３０６上にマスク３０８を形成する工程（マスク形成工程）と、〔４Ｃ−５〕マスク３０８を用いて第２プラズマ重合膜３０６の酸化処理（またはエッチング処理）を行う工程（段差形成工程）と、〔４Ｃ−６〕マスク３０８を除去する工程（マスク除去工程）と、〔４Ｃ−７〕第１及び第２プラズマ重合膜３０４、３０６の表面（撥液膜形成面）に酸化処理を行う工程（酸化処理工程）と、〔４Ｃ−８〕酸化処理が施された第１及び第２プラズマ重合膜３０４、３０６の表面に有機膜３２０を形成する工程（膜形成工程）とから構成される。
【００７９】
〔４Ｃ−１〕第１プラズマ膜形成工程
まず、図３（ｂ）に示すように、前処理工程の終了した基材１００、未結合手および酸化層１０８上に第１プラズマ重合膜３０４を形成する。第１プラズマ膜形成工程としては、上記〔４Ｂ−１〕中間層形成工程と同様の方法により行うことができる。
【００８０】
〔４Ｃ−２〕水素プラズマ処理工程
次に、図３（ｃ）に示すように、第１プラズマ重合膜３０４に水素プラズマ処理（Ｈ２プラズマ処理）を行い、第１プラズマ重合膜３０４の耐プラズマ性を向上させる。これにより、後で行われる段差形成工程における酸化処理（又はエッチング処理）において、第１プラズマ重合膜３０４をエッチングストップ層として機能させることが可能となる。
【００８１】
水素プラズマ処理としては、以下の３種類の方法が挙げられる。
【００８２】
（１）Ｈ２プラズマ照射
（２）Ｈ２と不活性ガスとを含む処理ガスのプラズマ照射
（３）Ｈを有する物質と不活性ガスとを含む処理ガスのプラズマ照射
Ｈ２プラズマ照射の条件は、Ｈ２をチャンバー内に供給し、チャンバー内の圧力を所定の値、好ましくは１３．３ＭＰａ（１００ｍＴｏｒｒ）以下、例えば６．７ＭＰａ（５０ｍＴｏｒｒ）とする。この状態で、電極に高周波電力を印加し、処理ガスをプラズマ化してプラズマ重合膜にＨ２プラズマを照射する。
【００８３】
耐プラズマ性向上の詳細なメカニズムは必ずしも明確ではないが、Ｈを有するプラズマが第１プラズマ重合膜３０４の架橋反応を促進したり、Ｃ−Ｏ結合やＣ−Ｈ結合がＣ−Ｃ結合に変わることで科学的結合が強化され、耐プラズマ性を向上させているものと考えられる。Ｈを有する物質としては、取り扱いが容易であることからＨ２やＮＨ３が好ましい。例えば、Ｈ２＋Ｎ２処理ガスによる水素プラズマ処理で、第１プラズマ重合膜３０４の耐プラズマ性を向上させることができる。
【００８４】
〔４Ｃ−３〕第２プラズマ重合膜形成工程
次に、図３（ｄ）に示すように、水素プラズマ処理が行われた第１プラズマ重合膜３０４上に第２プラズマ重合膜３０６を形成する。
【００８５】
このとき、第２プラズマ重合膜３０６の構成材料として、上述した第１プラズマ重合膜３０４の構成材料と同一材料を用いる。同一材料からなるプラズマ重合膜３０４、３０６を積層させることで、プラズマ重合膜同士の密着性が高い状態を維持することができる。      
【００８６】
第２プラズマ重合膜３０６の形成方法は特に限定されるものではないが、上述した第１プラズマ重合膜３０４の形成方法と同一方法であることが好ましく、それらの中でも、プラズマ重合法が好適に用いられる。
【００８７】
〔４Ｃ−４〕マスク形成工程
次に、図３（ｅ）に示すように、第２プラズマ重合膜３０６上に所定形状にパターニングされたマスク３０８を形成する。
【００８８】
マスク３０８には、第２プラズマ重合膜３０６のノズル孔１０２の外周部（開口周辺部）に対応する外周部位３１０を包含するような所定形状の開口部３１２が形成されている。換言すれば、第２プラズマ重合膜３０６の外周部位３１０は、マスク３０８に覆われておらず、開口部３１２を通じて露出した構造となっている。
【００８９】
図示の例では、マスク３０８には、各ノズル孔１０２にそれぞれ対応する位置に開口部３１２がそれぞれ設けられており、各開口部３１２はノズル孔１０２の内径を拡径した円形状に構成されている。なお、マスク３０８の開口部３１２の形状は、第２プラズマ重合膜３０６におけるノズル孔１０２の外周部位３１０が少なくとも露出する形状であれば特に限定されず、複数のノズル孔１０２に対応する外周部位３１０を包含する形状（例えば、帯状など）であってもよい。
【００９０】
マスク３０８の構成材料としては、次の段差形成工程で行われる酸化処理（又はエッチング処理）に対する耐性を有するもの、即ち、次の工程で照射されるエネルギー線を遮断する機能を有するものであれば特に限定されず、例えば、アルミニウムなどの金属やガラス（紫外線を遮断する機能を有するガラス）、各種セラミックス、シリコンなどの材料を挙げることができる。
【００９１】
また、マスク３０８の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、開口部３１２を有するプレート状のマスク３０８を第２プラズマ重合膜３０６に装着するようにしてもよい。具体的には、第２プラズマ重合膜３０６におけるノズル孔１０２の外周部位３１０が露出するように、外周部位３１０とマスク３０８の開口部３１２とを位置決めして、第２プラズマ重合膜３０６上にマスク３０８を接合すればよい。また、他の形成方法として、蒸着法、フォトリソグラフィー法などを用いることもできる。
【００９２】
以上のように、外周部位３１０と開口部３１２とが位置決めされて、マスク３０８が第２プラズマ重合膜３０６上に配置されることにより、開口部３１２から露出する外周部位３１０を選択的に酸化処理することができる。
【００９３】
〔４Ｃ−５〕段差形成工程
次に、図３（ｆ）に示すように、マスク３０８で覆われた第２プラズマ重合膜３０６に酸化処理を行い、第２プラズマ重合膜３０６の外周部位３１０を除去し、ノズル孔１０２の開口周辺部にノズル孔１０２よりも拡径した段差構造３１４を形成する（図３（ｇ）参照）。
【００９４】
プラズマ重合膜に酸化処理を行うと、酸化処理が施された部分のプラズマ重合膜の膜厚が減少するという性質があることは、特開２００８−１０５２３１号公報明細書に記載されている。本例では、このような性質を利用して、マスク３０８の開口部３１２から露出している部分（即ち、第２プラズマ重合膜３０６の外周部位３１０）を選択的に除去する。なお、酸化処理については、上記〔４Ｂ−２〕酸化処理工程と同様の方法により行うことができる。
【００９５】
第２プラズマ重合膜３０６に酸化処理を行うと、上述したマスク３０８の機能により、第２プラズマ重合膜３０６のマスク３０８の開口部３１２の直下の部分、すなわち、外周部位３１０のみに選択的に酸化処理が施される。これにより、当該部位３１０の表面に終端するアルキル基がＳｉ原子から切断され、ＳｉＯ２化される。そして、開口部３１２内にある第２プラズマ重合膜３０６、即ち、外周部位３１０における第２プラズマ重合膜３０６の膜厚が減少する。このとき、水素プラズマ処理によって耐プラズマ性が向上した第１プラズマ重合膜３０４がエッチングストップ層として機能するので、第２プラズマ重合膜３０６のマスク３０８に覆われていない部分（即ち、外周部位３１０）が完全に除去され、ノズル孔１０２よりも拡径した段差構造３１４がノズル孔１０２の開口周辺部に形成される。これにより、ノズル孔１０２ごとにばらつきが少ない段差構造３１４をノズル開口周辺部に形成することができ、吐出安定性、メンテナンス性を向上させることができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、第２プラズマ重合膜３０６の外周部位３１０を除去する方法と
して酸化処理を適用したが、酸化処理の代わりにエッチング処理を適用することも可能で
ある。
【００９７】
〔４Ｃ−６〕マスク除去工程
次に、図３（ｇ）に示すように、第２プラズマ重合膜３０６からマスク３０８を除去する。
【００９８】
マスク３０８の除去方法は、マスク３０８の種類（形成方法）によって異なる。プレート状のマスク３０８を用いる場合、例えば、マスク３０８を第２プラズマ重合膜３０６から離反することにより除去することができる。また、マスク３０８を蒸着法やフォトリソグラフィー法などにより形成した場合、例えば、大気圧または減圧下において酸素プラズマやオゾン蒸気に晒す方法、マスク３０８の溶解液または剥離液に浸漬する方法などにより行うことができる。
【００９９】
〔４Ｃ−７〕酸化処理工程
次に、図３（ｈ）に示すように、段差構造３１４を構成するプラズマ重合膜３０４、３０６の表面（有機膜形成面）に酸化処理を行う。具体的には、露点が−４０〜２０℃（好ましくは−４０〜−２０℃）の処理ガス雰囲気下で、プラズマ重合膜３０４、３０６の表面に酸化処理を施し、水酸基及び／又は吸着水を導入する。これにより、次工程により形勢される撥液膜とのプラズマ重合膜３０４、３０６との密着性を向上させることができおる。酸化処理については、上記〔４Ｂ−２〕酸化処理工程と同様の方法により行うことができる。
【０１００】
〔４Ｃ−８〕膜形成工程
次に、図７（ｉ）に示すように、酸化処理が施されたプラズマ重合膜３０４、３０６の表面（有機膜形成面）に有機膜３２０を形成する。
【０１０１】
有機膜３２０としては、プラズマ重合膜３０４、３０６とシロキサン結合が可能なもの
であれば特に限定されるものではなく、例えば、金属アルコキシド系撥液膜、フッ素含有
プラズマ重合膜、シリコーン系プラズマ重合撥液膜などを適用することでき、これらの中
でも、フッ素含有プラズマ重合膜、シリコーン系プラズマ重合撥液膜などのプラズマ重合
膜が特に好ましい。膜形成工程としては、上記〔４Ｂ−３〕膜形成工程と同様の方法により行うことができる。
【０１０２】
≪後処理工程≫
有機膜形成工程後、後処理工程を行うことで、有機膜中に強固なシロキサンネットワークを形成することができるので、有機膜の耐久性を上げることができる。
【０１０３】
（５）水蒸気導入工程
水蒸気導入工程は、有機膜１１０が形成された基材１００上に水蒸気を含む雰囲気下で保持し、有機膜１１０に水蒸気（水）を付与する工程である。
【０１０４】
水蒸気導入工程は、基材１００に有機膜１１０を形成した試料を、湿度管理可能な恒温槽中に設置することで行うことができる。恒温槽中の湿度は、５０％以上とすることが好ましく、７０％以上とすることが好ましい。また、温度は３０℃以上とすることが好ましく、６０℃以上とすることが更に好ましい。例えば、温度６０℃、湿度７０％の雰囲気下で、１時間以上処理を行うことが好ましい。
【０１０５】
また、恒温槽中の水蒸気以外のガスを、希ガスやＮ２ガスなどの不活性ガスとすることが好ましい。不活性ガスとすることにより、コンタミネーションを防止するとともに、基材や有機膜への影響を抑えることができる。
【０１０６】
次に、水蒸気導入工程における効果について説明する。図４は、一般的なシランカップリング反応（反応性官能基（Ｘ）が３つの場合の例）の反応式である。まず、シランカップリング剤を加水分解してシラノール基を生成する（Ｓ−１）。次に、基材１００の反応サイト（ＯＨ基）とシランカップリング剤が水素結合するとともに、シランカップリング剤同士も脱水縮合反応し、基材１００上にシランカップリング剤による有機膜が形成される（Ｓ−２）。そして、脱水縮合反応により、基材１００とシランカップリング剤との水素結合をシロキサン結合とし、強固な膜を形成することができる。
【０１０７】
しかしながら、実際には、図５（ａ）、（ｂ）に示すような原料（シランカップリング剤）同士が結合した入り組んだマトリックス構造部１１２、基板との結合部１１１、最表面部１１３を形成していると考えられる。そして、この図５（ｂ）に示すように、水素結合によりシランカップリング剤同士、または、シランカップリング剤と基材とが結合しており、水素結合は、不安定で弱い結合であるため、充分な膜の強度が得られていなかった。また、未結合のシランカップリング剤が存在するため、同様に、充分な膜の強度が得られていなかった。そこで、本発明においては、有機膜１１０を形成後、水蒸気を含む雰囲気中で基材１００を保持することにより、図５（ｃ）に示すように、有機膜の形成時に加水分解されずに反応性官能基のままとなっている置換基（図５中、Ａで示す箇所）を水酸基（ＯＨ基）に置換することができる。
【０１０８】
（６）脱水処理工程
脱水処理工程は、水蒸気導入工程後の基材１００を、水蒸気導入工程より、水蒸気の存在量が少ない雰囲気下で保持し、脱水処理を行う工程である。
【０１０９】
脱水処理工程も、水蒸気導入工程と同様に、試料を湿度管理可能な恒温槽に設置することで行うことができる。恒温槽内の温度は、３０℃以上で行うことで湿度を低くすることができ、好ましくは４０℃以上、より好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上である。また、湿度は、２０％以下が好ましく、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。例えば、温度１００℃以上、湿度５％以下の雰囲気下で１時間以上処理を行うことが好ましい。本発明においては、低湿度で行うことができれば、特に、温度は限定されず行うことができるが、湿度を低くするためには、上記温度範囲で行うことが好ましい。また、温度を高くすることで処理時間を短くすることができる。
【０１１０】
また、恒温槽中の水蒸気以外のガスを、希ガスやＮ２ガスなどの不活性ガスとすることが好ましい。不活性ガスとすることにより、コンタミネーションを防止するとともに、基材や有機膜への影響を抑えることができる。
【０１１１】
また、脱水処理工程は、上記低湿度の恒温槽内で保持する代わりに、真空環境に放置する真空処理、または、真空から、希ガスや窒素ガスを導入・排気するパージ処理により行うこともできる。真空処理、およびパージ処理においても基材周囲の雰囲気の湿度を低くすることができるので、脱水処理を行うことができる。
【０１１２】
次に、脱水処理工程における効果について説明する。水蒸気導入工程後は、図５（ｃ）に示すように、マトリックス構造部１１２には、水酸基を有する未反応のシランカップリング剤が存在する（水蒸気導入工程により水酸基に置換）。また、水素結合により、シランカップリング剤と基材１００が、また、シランカップリング剤同士が結合している（図５中、Ｂで示す箇所）。脱水処理工程においては、図５中、ＡおよびＢで示す箇所を脱水縮合によりシロキサン結合させる、また、未反応のシランカップリング剤を結合させることにより、より強固な膜を形成することができる。
【０１１３】
このように、前処理工程で、基材の表面の反応サイト（水酸基：ＯＨ基）を高密度に形成することで、有機膜と基材との密着性を向上させることができ、後処理工程において、形成された有機膜の膜質を強固にすることができるので、機械的耐久性および化学的耐久性の湖上した有機膜を形成することができる。
【０１１４】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
次に、本発明の有機膜の形成方法により形成された有機膜を適用した例として、インクジェット記録装置、および、ノズルプレートについて説明する。
【０１１５】
図６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。
【０１１６】
図６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、紙幅や紙質など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。
【０１１７】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図６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。
【０１１８】
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など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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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６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。
【０１２２】
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６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６の左から右へと搬送される。
【０１２３】
縁無しプリントなど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、吸水ロールなどをニップする方式、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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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７参照）。
【０１２７】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図６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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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、ライトマゼンタなど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。
【０１３０】
図６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、警告音発生手段など）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。
【０１３１】
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（ラインセンサなど）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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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などで構成される。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
〔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。
【０１４０】
図８（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図８（ｂ）は、その一部の拡大図である。また、図８（ｃ）は、ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。図９は、インク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図８（ａ）、（ｂ）中、IV−IV線に沿う断面図）である。
【０１４１】
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８（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など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。
【０１４２】
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８（ａ）の構成に代えて、図８（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。
【０１４３】
図９に示すように、各ノズル５１は、ヘッド５０のインク吐出面５０ａを構成するノズルプレート６０に形成されている。ノズルプレート６０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で構成されている。
【０１４４】
ノズルプレート６０の表面（インク吐出側の面）には、インクに対して撥液性を有する有機膜６２が形成されており、インクの付着防止が図られている。この有機膜６２の形成方法については、後で詳説する。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
かかる構造を有するインク室ユニット５３を図８（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。
【０１４９】
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など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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
［印字位置とメンテナンス位置の移動］
各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図６、図１０に示すように、ヘッド支持フレーム４４０に取り付けられている。ヘッド支持フレーム４４０は、ベルト３３の搬送方向と平行するようにして設けられた一対のサイドプレート４４２Ｌ、４４２Ｒと、その一対のサイドプレート４４２Ｌ、４４２Ｒを上端部において連結する連結フレーム４４４とで構成されている。
【０１５３】
一対のサイドプレート４４２Ｌ、４４２Ｒは、板状に形成されており、ベルト３３を挟んで互いに対向するようにして配置されている。この一対のサイドプレート４４２Ｌ、４４２Ｒの内側面には、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを取り付けるための取り付け部４４８Ｋ、４４８Ｃ、４４８Ｍ、４４８Ｙが設けられ（図１０では、取り付け部４４８Ｋのみ図示）、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが取り付けられている。
【０１５４】
この各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを取り付けるためのヘッド支持フレーム４４０は、図示しないガイドレールにガイドされて、ベルト３３の搬送方向と直交する方向にスライド移動自在に設けられている。そして、図示しないリニア駆動手段に駆動されて、図１０に実線で示す「印字位置」と図１０に示す破線で示す「メンテナンス位置」との間を移動自在に設けられている。
【０１５５】
各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、ヘッド支持フレーム４４０を印字位置に位置させると、ベルト３３上に配置され、印字可能な状態になる。
【０１５６】
一方、ヘッド支持フレーム４４０をメンテナンス位置に位置させると、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、ベルト３３から退避する。このメンテナンス位置には、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを保湿するための保湿ユニット４５０が設けられている。長時間使用しない場合は、ヘッド支持フレーム４４０をメンテナンス位置に位置させ、保湿ユニット４５０によって各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを保湿する。これにより、乾燥による不吐出が防止される。
【０１５７】
印字位置とメンテナンス位置との間には、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのノズル面を清掃するためのヘッドクリーニングユニット４６０が設けられている。各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、印字位置からメンテナンス位置に移動する際、そのノズル面に払拭ウェブが押圧当接され、これにより、ノズル面が払拭清掃される。払拭ウェブとしては、シート状のインク吸収体を用いることができる。以下、このヘッドクリーニングユニット４６０の構成について説明する。
【０１５８】
［ヘッドクリーニングユニットの構成］
図１１は、ヘッドクリーニングユニットの構成を示す側面図である。同図に示すように、ヘッドクリーニングユニット４６０は、各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応して設けられたクリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙと、そのクリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙがセットされるラック４７０とで構成されている。
【０１５９】
ラック４７０は、上端部が開口した箱状に形成されており、その内部に各クリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙを装着するための装着部４７２Ｋ、４７２Ｃ、４７２Ｍ、４７２Ｙが形成されている。各クリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙは、各装着部４７２Ｋ、４７２Ｃ、４７２Ｍ、４７２Ｙの上端開口部から鉛直下向きに差し込むことにより、各装着部４７２Ｋ、４７２Ｃ、４７２Ｍ、４７２Ｙにセットされる。
【０１６０】
このラック４７０は、インクジェット記録装置の装置本体フレームに設けられた図示しない昇降装置に支持されて、水平面に対して垂直に昇降移動自在に設けられている。
【０１６１】
［クリーナーの構成］
次に、クリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙの構成について説明する。なお、各クリーナー５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙの基本構成は共通しているので、ここでは、クリーナー５００として、その構成を説明する。
【０１６２】
図１２はクリーナーの平面図、図１３はクリーナーの正面部分断面図、である。
【０１６３】
図１２、図１３に示すように、クリーナー５００は、押圧ローラー５１８に帯状に形成された払拭ウェブ５１０を巻き掛け、この押圧ローラー５１８に巻き掛けた払拭ウェブ５１０をラインヘッドのノズル面に押圧当接させることにより、ラインヘッドのノズル面を払拭清掃する。
【０１６４】
このクリーナー５００は、ケース５１２と、払拭ウェブ５１０を繰り出す繰出軸５１４と、払拭ウェブ５１０を巻き取る巻取軸５１６と、繰出軸５１４から繰り出された払拭ウェブ５１０が押圧ローラー５１８に巻き掛けられるようにガイドする前段ガイド５６０と、押圧ローラー５１８と、押圧ローラー５１８に巻き掛けられた払拭ウェブ５１０が巻取軸５１６に巻き取られるようにガイドする後段ガイド５６４と、払拭ウェブ５１０を駆動する駆動ローラー５２４とを備えて構成されている。
【０１６５】
繰出軸５１４は、水平に配設されており、その基端部をケース５１２に設けられた軸受部（図示せず）に回動自在に支持されている。この繰出軸５１４には、繰出リール５３８が装着されている。繰出リール５３８は、繰出軸５１４に固定して取り付けられており、繰出軸５１４と一体的に回転する。
【０１６６】
巻芯５１０Ａにロール状に巻回された払拭ウェブ５１０は、この繰出リール５３８に巻芯５１０Ａを嵌め込むことにより、繰出軸５１４に装着される。
【０１６７】
巻取軸５１６は、繰出軸５１４の下方位置に水平に配設されている。すなわち、巻取軸５１６と繰出軸５１４とは、上下に並列して配置されている。この巻取軸５１６は、その基端部近傍をケース５１２に設けられた軸受部（図示せず）に回動自在に支持されている。
【０１６８】
巻取軸５１６には、基端部にフランジ５４２ａを有する巻取リール５４２が取り付けられている。この巻取リール５４２は、軸部の内周に滑り部材５４４が取り付けられており、回転方向に一定以上の負荷が掛かると、巻取軸５１６に対して滑るように構成されている。
【０１６９】
払拭ウェブ５１０の先端に取り付けられた巻芯５１０Ｂは、この巻取リール５４２に嵌め込むことにより、巻取軸５１６に装着される。
【０１７０】
また、この巻取軸５１６は、基端部がケース５１２の外側に突出して設けられている。そして、その突出した基端部に巻取ギア５５８が固着されている。巻取軸５１６は、この巻取ギア５５８が回転駆動されることにより回転する。
【０１７１】
押圧ローラー５１８は、その両端部に軸部（図示せず）が突出して設けられており、この軸部を一対の軸支持部５４６Ｌ、５４６Ｒに軸支されて、回動自在かつ揺動自在に支持されている。
【０１７２】
前段ガイド５６０は、繰出軸５１４から繰り出された払拭ウェブ５１０が、押圧ローラー５１８に巻き掛けられるようにガイドする。一方、後段ガイド５６４は、押圧ローラー５１８に巻き掛けられた払拭ウェブ５１０が、水平に設置された巻取軸５１６に巻き取れるようにガイドする。
【０１７３】
駆動ローラー５２４は、ケース５１２の底面部近傍であって、後段ガイド５６４の下方位置に配置されている。この駆動ローラー５２４は、払拭ウェブ５１０が、巻取軸５１６に巻き取られるように、駆動を与えながらガイドする。
【０１７４】
この駆動ローラー５２４は、巻取軸５１６と平行に設けられており、その基端部近傍をケース５１２に設けられた軸受部（図示せず）に回動自在に支持されている。
【０１７５】
また、この駆動ローラー５２４は、その回転軸の基端部がケース５１２の外側に突出して設けられている。そして、その突出した回転軸の基端部にローラー駆動ギア５８６が固着されている。駆動ローラー５２４は、このローラー駆動ギア５８６が回転駆動されることにより回転する。
【０１７６】
各インクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、印字位置からメンテナンス位置に移動する過程で、そのノズル面に払拭ウェブ５１０が押圧当接されて、ノズル面が払拭清掃される。
【０１７７】
なお、本実施形態においては、ノズル面に接触させ、清掃する部材として、払拭ウェブを例に、説明したが、ゴム製のブレードをノズル面に接触させて製造することもできる。ゴム製のブレードを用いて清掃する方法としては、従来と同様の方法により行うことができる。
【０１７８】
［メンテナンス液］
次に、本発明のインクジェット記録装置に備えられるメンテナンス液について説明する。メンテナンス液を用いることで、より効果的に洗浄を行うことができる。
【０１７９】
メンテナンス液としては、色材及び乾燥防止剤を除いたインクの成分の内、最も構成比が高い成分か、またはそれを主成分として更に残りの成分も含む溶液で構成される。即ち、乾燥防止液は、液体の主成分である水か、またはインクを構成する浸透剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤などの成分を含む水溶液等がこれに適合する。特に顔料インクの場合は、吐出口のインクのｐＨ変化による分散性の低下を防止するために、水溶液のｐＨはインクと同程度であることが望ましい。更に、親液部分との濡れを向上させる為に、界面活性剤、アルコールなどにより乾燥防止液の表面張力を調整しても良い。メンテナンス液としては、以下の物を挙げることができる。
【０１８０】
メンテナンス液は、ＳＰ値（溶解度パラメータ）が３０．０以下の溶剤を全溶剤中５０質量％以上含むことを特徴とする。ＳＰ値が３０．０以下の溶剤を全溶剤中５０質量％以上含有することにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【０１８１】
上記溶剤を用いる以外に水を含むことが好ましいが、その他特に限定されるものではない。インクジェットヘッドのインク固着物を除去性向上の観点から、更に、ｐＨを調製する調整剤、界面活性剤を含有することが好ましく、更に、必要に応じて、防黴剤、防錆剤、防腐剤、粘度調整剤との他の添加剤を用いることができる。
【０１８２】
〔ＳＰ値が３０．０以下の溶剤〕
本発明の実施形態に用いるＳＰ値３０．０以下の溶剤（以下、溶剤）は、全溶剤中５０質量％以上含有するが、インクジェットヘッドのインク固着物の除去性向上の観点から、更に、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が更に好ましい。５０質量％未満であると、固着物の除去能が不十分となる。本発明でいう溶剤の溶解度パラメーター（ＳＰ値）とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，１４，ｐ１４７（１９６７）に記載の方法で計算することができ、本発明においてはこの数値を採用する。
【０１８３】
本発明におけるＳＰ値が３０．０以下の溶剤として好ましい化合物の具体例とそのＳＰ値（カッコ内）を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１８４】
＜具体例＞
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（２２．４）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．５）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．１）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（２１．３）
ジプロピレングリコール（２７．２）
【０１８５】
【化１】
2011073284.tif 000003
【０１８６】
・ｎＣ４Ｈ９Ｏ（ＡＯ）４−Ｈ  （ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：１）  （２０．１）
・ｎＣ４Ｈ９Ｏ（ＡＯ）１０−Ｈ  （ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：１）  （１８．８）
・ＨＯ（Ａ’Ｏ）４０−Ｈ  （Ａ’Ｏ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：３）  （１８．７）
・ＨＯ（Ａ’’Ｏ）５５−Ｈ  （Ａ’’Ｏ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝５：６）  （１８．８）
・ＨＯ（ＰＯ）３−Ｈ  （２４．７）
・ＨＯ（ＰＯ）７−Ｈ  （２１．２）
・１，２−ヘキサンジオール  （２７．４）
本明細書において、ＥＯ、ＰＯはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を表す。
【０１８７】
これらは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【０１８８】
本発明の実施形態において、ＳＰ値３０．０以下の溶剤を全溶剤中５０質量％以上含むが、インク固着物の溶解性、膨潤性の向上の観点から、ＳＰ値２４以下の溶剤であることが好ましく、ＳＰ値２２以下の溶剤であることがより好ましい。
【０１８９】
また本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、他の溶剤を併用しても良い。
【０１９０】
本発明の有機膜の形成方法により形成された有機膜を用いたノズルプレートは、機械的耐久性および化学的耐久性に優れているので、上記メンテナンス液を用いて、上記クリーナーによりインクジェットヘッドのノズル面の清掃を行ってもノズル面が劣化することなく、メンテナンスを行うことができる。
【０１９１】
以上、有機膜形成方法、ノズルプレート、インクジェット記録装置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。
【実施例】
【０１９２】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１９３】
Ｓｉ基材上にＳｉ酸化膜を形成し、その上にシランカップリング剤によるフルオロカーボン系の撥水膜を形成した試料を用いた。前処理工程、後処理工程については、次の処理を行い、試料を作成した。
【０１９４】
〔試料１：比較例〕
前処理工程としてＯ２プラズマ処理を行い、成膜後、後処理工程として１５０℃で４時間ベーク処理を行った。
【０１９５】
〔試料２：実施例〕
前処理工程として、Ａｒプラズマ処理（３００Ｗ、Ａｒ−ｇａｓ  ｆｌｏｗ＝２０ｓｃｃｍ）を行った後、水蒸気を含む雰囲気下（１４０℃雰囲気中に０．２ｍＬの水を蒸発）で暴露処理を行い、１００℃の恒温槽中で１時間脱水処理を行った後、成膜を行った。成膜後、後処理工程として、温度６０℃、湿度７０％の雰囲気下で１時間、水蒸気の導入を行い、温度１００℃、湿度５％の雰囲気下で１時間、脱水処理を行った。
【０１９６】
〔試料３：比較例〕
前処理工程として、Ａｒプラズマ処理（３００Ｗ、Ａｒ−ｇａｓ  ｆｌｏｗ＝２０ｓｃｃｍ）を行った後、水蒸気を含む雰囲気下（１４０℃雰囲気中に０．２ｍＬの水を蒸発）で暴露処理を行い、１００℃の恒温槽中で１時間脱水処理を行った後、成膜を行った。成膜後、後処理工程として、１００℃で１時間、ベーク処理をおこなった。前処理工程は、本発明の有機膜の形成方法に含まれるが、後処理工程は、本発明の有機膜の形成方法に含まれない試料である。
【０１９７】
［メンテナンス試験］
試料１、および試料２を用いて、有機膜表面が乾燥状態（ＤＲＹ条件）で、乾燥したシート状のインク吸収体を１０ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲で、回転させながら、接触させ、両試料に有意差が確認されるまで、メンテナンス処理を行った。また、インクの付着を除去しやすくするために、アルカリ性のメンテナンス液をシートに含ませ（ＷＥＴ条件）、同様に両試料に有意差が出るまで、メンテナンス処理を行った。メンテナンス処理終了後の各試料の静的接触角を純水で測定した。ＤＲＹ条件での結果を図１４に、ＷＥＴ条件での結果を図１５に示す。
【０１９８】
［浸漬試験］
試料１から３を用いて、インクに浸漬した後の試料の評価を行った。浸漬条件は、ボトルにインクと試料を入れ、６０℃に設定した恒温槽に設置し、所定の時間で取り出し、浸漬に使用したインクでその静的接触角を測定した。各試料に有意差が確認されるまで、再浸漬を繰り返した。
【０１９９】
なお、浸漬に用いるインクは下記の組成のインクを用いた。また、インクのｐＨは、いずれの組成においてもｐＨ＝９．０であった。
【０２００】
（インク１の組成）
シアン分散液１（顔料濃度で）                    ：  ３％
樹脂粒子分散物Ｐ−２                            ：  ７％
サンニックスＧＰ−２５０（三洋化成工業（株）製）：１０％
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル      ：１０％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）  ：  １％
イオン交換水                                    ：残部
（インク２の組成）
シアン分散液１（顔料濃度で）                    ：  ２％
樹脂粒子分散物Ｐ−２                            ：  ８％
サンニックスＧＰ−２５０（三洋化成工業（株）製）：  ８％
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル      ：  ８％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）  ：  １％
イオン交換水                                    ：残部
（インク３の組成）
シアン分散液１（顔料濃度で）                    ：  ４％
樹脂粒子分散物Ｐ−２                            ：  ７％
サンニックスＧＰ−２５０（三洋化成工業（株）製）：  ９％
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル      ：  ９％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）  ：  １％
イオン交換水                                    ：残部
インク１で行った結果を図１６に示す。また、結果は記載していないが、インク２およびインク３（インクの含有率が異なる）についても同様の結果が示された。
【０２０１】
図１４、１５の結果より、本発明の前処理および後処理を行った試料は、ＤＲＹ、ＷＥＴ条件でのメンテナンス試験に耐えることができることが確認できた。また、図１６の結果より、本発明の前処理および後処理を行った試料のみが、浸漬試験に対して、耐久性を示していた。
【０２０２】
以上より、試料２は、良好な耐摩性と撥水性を有しており、本発明の前処理と後処理を行うことにより、良好な耐摩性と撥水性を同時に発現することができる処理であるといえる。したがって、インクジェットヘッド用ノズルプレートの撥水膜として、メンテナンス液・水溶性インクに対して、高い耐久性を有することが示された。
【符号の説明】
【０２０３】
１０…インクジェット記録装置、１２（１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）…インクジェットヘッド、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５４…インク供給口、５５…共通液室、５８…圧電素子、６０ノズルプレート、６２、１１０、２１０、３２０…有機膜、１００…基材、１０２…ノズル孔、１０８…未結合手および酸化層、２０９…中間層、３０４…第１プラズマ重合膜、３０６…第２プラズマ重合膜。３０８…マスク、３１４…段差構造、４４０…ヘッド支持フレーム、４４２Ｌ、４４２Ｒ…サイドプレート、４４４…連結フレーム、４４８Ｋ、４４８Ｃ、４４８Ｍ、４４８Ｙ…取り付け部、４５０…保湿ユニット、４６０…ヘッドクレーニングユニット、４７０…ラック、４７２Ｋ、４７２Ｃ、４７２Ｍ、４７２Ｙ…装着部、５００（５００Ｋ、５００Ｃ、５００Ｍ、５００Ｙ）…クリーナー、５１０…払拭ウェブ、１１０Ａ、１１０Ｂ…軸心、５１２…ケース、５１４…繰出軸、５１６…巻取軸、５１８…押圧ローラー、５２４…駆動ローラー、５３８…繰出リール、５４２…巻取リール、５４２ａ…フランジ、５４４…滑り部材、５４６Ｌ、５４６Ｒ…軸支持部、５５８…巻取ギア、５６０…前段ガイド、５６４…後段ガイド、５８６…駆動ギア
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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