(57)【要約】【課題】オリフィスに油性インク等に対しても高い撥水性を示し、且つ耐擦性の高い撥水膜を有するインクジェットヘッド、インクジェットプリンタを提供すること。【解決手段】画像を形成するためノズルよりインクを吐出させることを特徴とするインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドのオリフィス表面に該インクを弾くための撥水膜を有し、かつこの撥水膜が含フッ素高分子樹脂からなる層の上にパーフルオロポリエーテル鎖かパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造とすることにより、油性インク等に対しても高い撥水性を示し、且つ耐擦性の高い撥水膜を有するインクジェットヘッド、インクジェットプリンタを提供することが可能になった。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するためオリフィスよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドのオリフィス表面にインクを弾くための含フッ素高分子樹脂からなる撥水膜を設け、かつ該撥水膜上にパーフルオロポリエーテル鎖かパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造となっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
画像を形成するためオリフィスよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドのオリフィス表面にインクを弾くための含フッ素高分子樹脂からなる撥水膜を設け、かつ該撥水膜上にパーフルオロポリエーテル鎖かパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造とし、以下の（１）〜（３）の工程で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。
（１）含フッ素高分子樹脂が溶解している塗料を塗布後、溶媒を揮発して含フッ素高分子樹脂層を形成する工程
（２）（１）で形成した含フッ素高分子樹脂層に酸素プラズマを照射する工程
（３）末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物あるいは末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロアルキル化合物を溶解した液を（２）の処理を行った層の表面に塗布後、加熱することで該パーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物を（２）の処理を行った層の表面に結合させる工程。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記含フッ素高分子樹脂層の上のパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位を形成する化合物が化学式１で示す構造のいずれかであることを特徴とするインクジェットヘッド。
【化１】
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【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記オリフィスに形成される撥水膜がオリフィス表面からオリフィス開口の直径の１／４以下の深さまでオリフィス内側に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５】
画像を形成するためインクジェットヘッドからインクを吐出させ、画像を形成することを特徴とするインクジェットプリンタにおいて、該インクジェットプリンタが請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッドを装着していることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項６】
画像を形成するためオリフィスよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドのオリフィス表面に、以下の（１）〜（３）の工程にて撥水膜を設けることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
（１）含フッ素高分子樹脂が溶解している塗料を塗布後、溶媒を揮発して含フッ素高分子樹脂層を形成する工程
（２）（１）で形成した含フッ素高分子樹脂層に酸素プラズマを照射する工程
（３）末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物あるいは末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロアルキル化合物を溶解した液を（２）の処理を行った層の表面に塗布後、加熱することで該パーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物を（２）の処理を行った層の表面に結合させる工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオリフィスに耐擦性の高い撥水膜を有するインクジェットプリンタ、インクジェットヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚れ付着防止、防水等を目的として種々の撥水材料が開発されている。撥水材料としてはシリコン系、フッ素系の材料が主に検討されている。シリコン系とフッ素系の材料を比較した場合、表面を低表面エネルギー化するためにはフッ素系の材料が好適である。フッ素系の材料としては、単分子膜としてはパーフルオロアルキル鎖を有する化合物、或いはパーフルオロポリエーテル鎖を有する化合物が、高分子膜としては含フッ素樹脂が主に検討されている。
【０００３】
用途としては、キッチンや洗面所等の水周り、ウインドーや車体等自動車関連、ディスプレイ表面やインクジェットプリンタのヘッドのオリフィス表面等のオフィスユーズ等が挙げられる。このうち、インクジェットプリンタに関しては、電子写真方式のプリンタに比べて装置が小型であるため、オフィスばかりでなく家庭へもかなり普及している。このプリンタの画像形成は、ヘッドのノズルのオリフィス開口から用紙に向かってインク滴を吐出し、用紙上にインク滴が付着することで達成される。その際、ノズルのオリフィス開口近傍にインクが付着・乾燥すると、これに新たに吐出されたインク滴が接触し、吐出方向が変化してしまうことがある。このため、通常のインクジェットプリンタではヘッドのオリフィス側表面にはインクを弾く処理（撥水処理あるいは撥水処理）が施されている。またオリフィス表面をワイプする機構も設けられている。
【０００４】
ところで、インクジェットプリンタの画像形成に用いられるインクは水性以外に油性のものもあり、その中には有機樹脂成分を含んだものもある。このようなインクは表面張力が小さいため、撥水性が高い撥水膜でないと十分弾かないという問題、及びインクがノズル付近で乾燥すると、そこで固化し粘着するといった問題を引き起こすことがある。我々の検討では、油性インクの場合でもヘッドのオリフィス部分との接触角は５０°以上は必要であることがわかっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン  デュポン社製）やサイトップ（旭硝子社製）等の含フッ素高分子樹脂は、水との接触角が１０５〜１１０°程度である。この場合、幾つかの油性インクに対する撥水性が不足する。ＰＴＦＥやサイトップ等の撥水力では対応できない油性インクの場合には、ＰＴＦＥやサイトップ以上の撥水性を示すオプツールＤＳＸ（ダイキン工業製）のように末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物からなる膜を用いる。あるいはパーフルオロアルキル化合物を用いる。これらの膜は水との接触角が１２０°と大きい。
【０００６】
しかしながら、パーフルオロポリエーテル化合物、あるいはパーフルオロアルキル化合物から形成される撥水膜は、長時間インクが接触しているとその表面の撥水性が著しく低下する傾向がある。この原因は固体表面（ヘッドの場合はオリフィス表面）にパーフルオロポリエーテル鎖あるいはパーフルオロアルキル鎖が生えたような状態で膜が形成されており、結果的に固体表面を完全に被覆していないため、未被覆部分にインクが付着し、これが核になってオリフィス表面全体がインクに濡れるようになってくるためである。ＰＴＦＥやサイトップ等の含フッ素樹脂は固体表面を覆うよう形成できるためこのような問題は生じにくい。
【０００７】
また、含フッ素高分子樹脂、パーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物から形成される撥水膜の表面を摺動すると膜の剥離等により、接触角が低下する。特に、顔料が分散したインクの場合は顔料の粒子が研磨剤の作用を示すため、撥水膜が削り取られて接触角の低下が著しい傾向がある。含フッ素高分子樹脂の場合、膜を厚くすることで対応可能だが、インクジェットプリンタのヘッド等へ適用する場合、基本的には厚くともサブミクロンオーダーに形成する必要があり、厚膜化も限界がある。この一方で、ヘッドに撥水膜を有するインクジェットプリンタにおいては、電源が入っている場合、オリフィス表面のクリーニングを目的として、ある一定時間を経るごとにヘッドのオリフィス表面をシリコンゴム等でワイプ（摺動）する必要がある。例えば、１日８時間電源が入っているインクジェットプリンタで１０分間に１回のワイプを実施すると仮定すると、ヘッドは３年間で約５００００回ワイプされることになる。残念ながら、これだけの摺動を行って十分な撥水性を維持する撥水膜は現状では得られない。
【０００８】
そこで、含フッ素高分子樹脂の耐久性、及びパーフルオロポリエーテル化合物やパーフルオロアルキル化合物の高撥水性の双方の膜の長所を併せ持った撥水膜が求められてきた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
我々は上記課題を解決するため種々の方法を検討した結果、含フッ素高分子樹脂からなる層の上にパーフルオロポリエーテル鎖あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位を結合した構造の膜を用いることで上記課題が解決できることを見出した。特に、末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が水や油性インク等を良く弾く膜になることも見出した。
【００１０】
更に、パーフルオロポリエーテル鎖あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位を形成する前に、含フッ素高分子樹脂からなる層に酸素プラズマを照射することで耐擦性の高い撥水膜が得られることも見出し本発明に至った。手段の具体的な内容は以下に記述されるものである。
【００１１】
〔１〕  画像を形成するためノズルのオリフィス開口よりインクを吐出させることを特徴とするインクジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドのオリフィス表面にインクを弾くための撥水膜を有し、かつこの撥水膜が含フッ素高分子樹脂からなる層の上にパーフルオロポリエーテル鎖かパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造になっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【００１２】
〔２〕  画像を形成するためノズルのオリフィス開口よりインクを吐出させることを特徴とするインクジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドのオリフィス表面に該インクを弾くための撥水膜を有し、かつこの撥水膜が含フッ素高分子樹脂からなる層の上にパーフルオロポリエーテル鎖かパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造になっており、更にこの撥水膜が以下の（１）〜（３）の工程で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。
（１）  含フッ素高分子樹脂が溶解している塗料をオリフィス表面に塗布後、溶媒を揮発して含フッ素高分子樹脂層を形成する工程、
（２）  （１）で形成した含フッ素高分子樹脂層に酸素プラズマを照射する工程、
（３）  末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物あるいは末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロアルキル化合物を溶解した液を（２）の処理を行った層の表面に塗布後加熱して、パーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物を（２）の処理を行った層の表面に結合させる工程。
【００１３】
〔３〕  〔１〕、〔２〕記載のインクジェットヘッドにおいて、撥水膜を構成する際に含フッ素高分子樹脂層の上に用いられるパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位を形成する化合物が下記構造であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【化２】
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【００１４】
〔４〕  〔１〕から〔３〕のインクジェットヘッドにおいて、オリフィス表面に形成さ４れる撥水膜がオリフィス表面からノズル直径の１／４以下の深さまでノズルの内側にも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。
【００１５】
〔５〕  インクジェットヘッドからインクを吐出させ、画像を形成することを特徴とするインクジェットプリンタにおいて、このインクジェットプリンタが〔１〕〜〔４〕記載の該インクジェットヘッドを装着していることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【００１６】
〔６〕  インクジェットヘッドからインクを吐出させ、画像を形成することを特徴とするインクジェットヘッド製造方法において、このインクジェットヘッドのオリフィス表面にインクを弾くための撥水膜が以下の（１）〜（３）の工程で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製造方法。
（１）  含フッ素高分子樹脂が溶解している塗料をオリフィス表面に塗布後、溶媒を揮発して含フッ素高分子樹脂層を形成する工程、
（２）  （１）で形成した含フッ素高分子樹脂層に酸素プラズマを照射する工程、
（３）  末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物あるいは末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロアルキル化合物を溶解した液を（２）の処理を行った層の表面に塗布後、加熱することでパーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物を（２）の処理を行った層の表面に結合させる工程。
〔６〕記載のインクジェットヘッド製造方法において、含フッ素高分子樹脂層の上にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位を形成する化合物が下記構造であることを特徴とするインクジェットヘッド製造方法。
【化３】
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また、〔６〕のインクジェットヘッド製造方法において、前記オリフィス表面に形成される撥水膜がオリフィス表面からノズル直径の１／４以下の深さまでノズルの内側にも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製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
１．撥水材料・処理方法等
本発明のインクジェットヘッドにおいて、オリフィスに形成する撥水膜は含フッ素高分子樹脂と、パーフルオロポリエーテル化合物あるいはパーフルオロアルキル化合物からなっている。この模式図を図１に示す。
【００１８】
基板１の上に含フッ素高分子樹脂からなる層２が形成されており、この上に結合部位３を介してパーフルオロポリエーテル鎖あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位４が形成されている。これらの詳細について以下に説明する。
【００１９】
（１）含フッ素高分子樹脂
ここにあてはまる材料としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロテトラフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等の溶媒に不溶または難溶の樹脂が挙げられる。これらはネジ等の固定治具によって基板に固定する、或いは基板に加熱圧着することにより製膜する。
【００２０】
溶媒に可溶な材料としてはサイトップ（旭硝子社製）、ＩＮＴ−３０４ＶＣ（ＩＮＴスクリーン製）等が挙げられる。サイトップに関しては溶媒、濃度、平均分子量等によって型番が異なるので、基板・製膜条件によって最適なものを選ぶようにする。また、基板への密着性を向上させるためアルコキシシラン化合物やトリクロロシラン化合物のようなシランカップリング剤、アルコキシシラン化合物のようなチタンカップリング剤をあらかじめ基板に処理する方法も好適である。なお、これらを含フッ素高分子樹脂の溶液に混ぜて使用することで密着性が向上することもある。
【００２１】
上述した材料全般に言えることであるが、本発明においてはオリフィス表面上で薄膜を形成するため、結晶性の樹脂よりは非晶質の樹脂の方が膜厚の均一性を確保できるという点で好適である。
【００２２】
（２）パーフルオロポリエーテル化合物
ここにあてはまる材料としては、分子内にパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有するものが好適である。この理由は既に形成された撥水膜の下地の含フッ素高分子樹脂との密着性が高まるからである。また、膜表面から移動することが無いので撥水領域の制御が可能となる特徴がある。一般式としては以下のようなものが示される。
【化４】
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【００２３】
上記一般式の範疇に入る撥水処理剤（以下の化合物１〜４）の合成方法を記述する。
（化合物１の合成）
デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）を３Ｍ社製ＰＦ−５０８０（１００重量部）に溶解し、これに塩化チオニル（２０重量部）を加え、撹拌しながら４８時間還流する。次いで、塩化チオニルとＰＦ−５０８０をエバポレーターで揮発させ、クライトックス１５７ＦＳ−Ｌの酸クロライド（２５重量部）を得る。これにＰＦ−５０８０（１００重量部）、チッソ（株）製サイラエースＳ３３０（３重量部）、トリエチルアミン（３重量部）を加え、室温で２０時間撹拌する。反応液を昭和化学工業製ラジオライト  ファインフローＡでろ過し、ろ液中のＰＦ−５０８０をエバポレーターで揮発させ、化合物１（２０重量部）を得た。
【化５】
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【００２４】
（化合物２の合成）
チッソ（株）製サイラエースＳ３３０（３重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースＳ３６０（３重量部）を用いる以外は化合物１の合成と同様にして化合物２（２０重量部）を得た。
【化６】
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【００２５】
（化合物３の合成）
デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）の代わりにダイキン工業社製デムナムＳＨ（平均分子量３５００）（３５重量部）を用いる以外は化合物１の合成と同様にして化合物３（３０重量部）を得た。
【化７】
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【００２６】
（化合物４の合成）
チッソ（株）製サイラエースＳ３３０（３重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースＳ３６０（３重量部）を用い、デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）の代わりにダイキン工業社製デムナムＳＨ（平均分子量３５００）（３５重量部）を用いる以外は化合物１の合成と同様にして化合物４（３０重量部）を得た。
【化８】
2004330681.tif 000009
【００２７】
また、分子内に複数のパーフルオロポリエーテル鎖を有することで耐擦性が更に向上することも見出した。以下にその一般式を示す。
【化９】
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【００２８】
上記一般式の範疇に入る撥水処理剤（以下の化合物５〜８）の合成方法を記述する。
（化合物５の合成）
デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）を３Ｍ社製ＰＦ−５０８０（１００重量部）に溶解し、これに塩化チオニル（２０重量部）を加え、撹拌しながら４８時間還流する。次いで、塩化チオニルとＰＦ−５０８０をエバポレーターで揮発させクライトックス１５７ＦＳ−Ｌの酸クロライド（２５重量部）を得る。これにＰＦ−５０８０（１００重量部）、チッソ（株）製サイラエースＳ３２０（１重量部）、トリエチルアミン（３重量部）を加え、室温で２０時間撹拌する。反応液を昭和化学工業製ラジオライト  ファインフローＡでろ過し、ろ液中のＰＦ−５０８０をエバポレーターで揮発させ、化合物５（２０重量部）を得た。
【化１０】
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【００２９】
（化合物６の合成）
チッソ（株）製サイラエースＳ３２０（１重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースＳ３１０（１重量部）を用いる以外は化合物５の合成と同様にして化合物６（２０重量部）を得た。
【化１１】
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【００３０】
（化合物７の合成）
デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）の代わりにダイキン工業社製デムナムＳＨ（平均分子量３５００）（３５重量部）を用いる以外は化合物５の合成と同様にして化合物７（３０重量部）を得た。
【化１２】
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【００３１】
（化合物８の合成）
チッソ（株）製サイラエースＳ３２０（１重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースＳ３１０（１重量部）を用い、デュポン社製クライトックス１５７ＦＳ−Ｌ（平均分子量２５００）（２５重量部）の代わりにダイキン工業社製デムナムＳＨ（平均分子量３５００）（３５重量部）を用いる以外は化合物５の合成と同様にして化合物８（３０重量部）を得た。
【化１３】
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【００３２】
撥水処理剤の平均分子量はパーフルオロポリエーテル鎖の大きさ、分子内のパーフルオロポリエーテル鎖の本数によって異なるが、概ね１０００前後から１２０００前後である。形成される撥水膜は分子レベルオーダーの層であり、数ｎｍである。膜厚は非接触式の膜厚測定装置（溝尻光学株式会社製エリプソメーター）かＩＲスペクトルの反射モードで１２００カイザー付近のＣＦ伸縮振動を調べることで求められる。なお我々の実験の結果、これら撥水処理剤で処理された表面は水に易溶の水性インクだけでなく、水に不溶、あるいは難溶の油性インクもはじくことがわかった。
【００３３】
撥水処理剤による撥水膜の形成方法は、撥水処理剤を溶媒に希釈した溶液を調製する。この溶液を刷毛塗り、スプレーコート、スピンコート、ディップコート等の方法でオリフィスプレートに塗布する。次に加熱することで、撥水処理剤のアルコキシシラン残基とオリフィスプレート表面の水酸基が反応し、撥水処理剤が化学的にオリフィスプレート表面に結合する。こうして撥水膜が形成できる。本発明で用いる撥水処理剤は水分と接触すると加水分解する。また直径１０〜５０μｍのノズル内に入っていく必要もある。そのため塗布溶液調製で用いる溶媒は含水率が低く、かつ表面張力の小さなフッ素系の溶媒が望ましい。具体的には３Ｍ社製のＦＣ−７２、ＦＣ−７７、ＰＦ−５０６０、ＰＦ−５０８０、ＨＦＥ−７１００、ＨＦＥ−７２００、デュポン社製バートレルＸＦ等が挙げられる。
【００３４】
なお、上述した化学式において、Ｘ、あるいはＹはパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基との結合部位を表している。ここの部分に特に限定は無いが、液性が若干塩基性に片寄っているインクを用いた場合でも加水分解を受けないような構造のものが好ましい。具体的にはアミド結合、エーテル結合等のある構造が望ましい。またエステル結合や、イオン結合の無い構造が望ましい。具体的には以下に示すものが挙げられる。
【化１４】
2004330681.tif 000015
【００３５】
（３）製膜方法
本発明の撥水膜の形成方法は以下の通りである。含フッ素高分子樹脂のうち、サイトップのようにフッ素系溶媒に溶解する材料の場合、まず撥水膜を形成する基板に含フッ素高分子樹脂の溶液を塗布後、溶媒を揮発させる、もしくは熱硬化する。こうして基板表面には含フッ素高分子樹脂の層が形成する。フッ素系溶媒に溶解しない含フッ素高分子樹脂のうちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロテトラフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等はこれらの薄膜を基板の表面にネジ等の固定部材で固定することにより製膜する。また表面に凹凸がある場合でかつ用いる含フッ素高分子樹脂が熱可塑性であれば加熱圧着によって製膜することもできる。
【００３６】
次に、酸素プラズマ、オゾン暴露、ＵＶ照射を行った後、パーフルオロアルキル化合物、あるいはパーフルオロポリエーテル化合物の溶液を塗布後、溶媒を揮発させる、もしくは熱硬化する。こうして含フッ素高分子樹脂の層の上にパーフルオロポリエーテル鎖、あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位からなる層が形成する。これが基本的な製膜方法である。
【００３７】
パーフルオロアルキル化合物やパーフルオロポリエーテル化合物の溶液を塗布する前に含フッ素高分子樹脂の層に対してプラズマアッシャーで酸素プラズマを照射すると、表面に水酸基等の置換基が生成する。末端にクロルシラン残基やアルコキシシラン残基を有するパーフルオロアルキル化合物、あるいはパーフルオロポリエーテル化合物は、クロルシラン残基やアルコキシシラン残基がプラズマ照射を受けて生成した水酸基等の酸化に伴い生成する残基と結合することで含フッ素高分子樹脂の層に強固に結合するので、耐擦性を要求する場合に好適である。なお酸素プラズマの代わりにＵＶ照射したり、オゾンに曝すことも酸素プラズマ照射と同様の効果が期待できるので好適である。ただし、酸素プラズマと異なり、照射時間、暴露時間を延ばしても酸素プラズマに比べて耐擦性はあまり向上しない傾向がある。
【００３８】
我々が実験したところ、含フッ素高分子樹脂の層に対するプラズマアッシャーによる酸素プラズマの照射量によってパーフルオロアルキル化合物、あるいはパーフルオロポリエーテル化合物からなる層の撥水性や耐擦性が変わってくることがわかった。照射時間、あるいはプラズマアッシャーの高周波電源の出力（いわゆる単位時間に発生するプラズマの量にほぼ比例）を大きくしていくと、ある程度までは撥水性と耐擦性が向上する傾向がある。しかし、ある程度以上では逆に撥水性と耐擦性が低下する傾向になる。これは酸素プラズマによって含フッ素高分子樹脂の層表面が酸化すると同時に層自身が削られるため、酸素プラズマを照射し過ぎると最終的に含フッ素高分子樹脂の層がほとんどなくなってしまい、擬似的に１層構造の撥水膜に変わってしまうためである。そのため酸素プラズマ照射条件も加減する必要がある。但し、最適照射条件は含フッ素高分子樹脂の化学構造、層の厚さにより異なるため一義的には決められない。
【００３９】
２．インクジェットヘッド・プリンタ等装置系の構成
次に本発明の撥水膜を用いたインクジェットヘッドプリンタについて説明する。
２．１  オリフィスプレート
図２にインクジェットヘッドのオリフィスプレート断面の模式図を示す。
インクジェットヘッドには複数のノズルが設けられており、個々のノズルはインク室と、圧電素子や発熱素子などの駆動素子と、インク滴を吐出する開口部となるオリフィスを有する（詳細は後述する）。インク滴はオリフィス開口６より吐出される。オリフィス開口６はオリフィスプレート５にて形成されている。オリフィスプレート５のインクを吐出する表面には撥水膜７が設けられている。オリフィス表面に撥水処理する理由は以下の通りである。オリフィス表面はオリフィス開口６近傍にインクが付着するとそのインクによって引き続き吐出されるインクの方向が変化し、所望の部分にインクが着地しなくなる。そのため、オリフィス開口６近傍にインクが付着するのを防止するためにオリフィス表面の撥水処理が必須となる。
【００４０】
なおノズルの内側の一部にも撥水膜が設けられている。種々の大きさのノズルから深さが異なる撥水膜を形成し、種々のインクを用いてインク吐出実験をした結果、ノズル直径の１／４の深さまで撥水膜が有る場合は所望のインク量が吐出した。しかし１／４を超えると吐出量が著しく減少した。これはノズル直径の１／４より深い領域の撥水膜の撥水作用がインク吐出を妨げているものと考える。
【００４１】
親水膜８はオリフィスプレート５の撥水膜７の設けられていない部分からインク室までのインク流路面に設けられている。親水膜８はインク流路の濡れ性を向上させるため設けているが、結果として流路内に気泡が発生しにくくなる効果も有している。仮に、インク室からインク流路を経てオリフィス開口６までの間に気泡が発生すると、駆動素子によってインクを吐出させようとしてもオリフィス開口６からインク滴が吐出しなくなる。これは気泡が駆動素子の圧力を吸収してしまうため、インクに対して吐出に必要な圧力が加わらなくなるからである。そこで、オリフィスプレート５の撥水膜７の設けられていない部分からインク室までのインク流路面に親水膜８を設けることにより、気泡の発生が抑えられ、インクの正常吐出を確保できる。水性インクの場合はある程度の大きさの表面張力を有しているから親水膜は必須である。しかし、油性インクのように表面張力が低い場合には流路での気泡の発生は起こりにくくなるため親水膜の必要性は低下する。このため、場合によっては必要なくなることもある。
【００４２】
２．１．１  撥水処理剤・処理方法
撥水処理を行う処理剤、及び撥水膜形成方法は前述の１．撥水材料・処理方法等で示した。
また、撥水処理剤によって形成される撥水膜の作製は、後述する実施例で示されるテープと水溶性樹脂による方法が挙げられる。その他、オリフィスプレート全面に撥水膜を形成した後、不要の部分をプラズマアッシャー、あるいはサンドブラスト等で物理的に除くことも可能である。
撥水膜はノズル内面へは表面から深さがノズル直径の１／４未満までにする。１／４以上にするとインクの吐出が抑制される傾向がある。
【００４３】
２．１．２  オリフィスプレート材料
次に、オリフィスプレートの材料を記述する。オリフィスプレートは撥水処理剤と反応するための水酸基を多く有していることが望ましい。そのため金属材料が好ましい。特に、鉄、クロム等の含有量が多いものが好ましい。但し、インクが水性の場合、油性インクに比べて空気中の水分が溶解しやすく、これがノズルを腐食する原因になる可能性がある。そのためオリフィスプレートの材料は防錆性を考えるとステンレス製が望ましい。具体的にはオーステナイト系のＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ１、フェライト系のＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳＸＭ２７、マルテンサイト系のＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４４０Ｂ、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４４０Ｆ、析出硬化系のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１等が挙げられる。
また、インクに防錆剤が添加されている場合は、腐食しやすい鉄−ニッケル合金等でも用いることができる。インクジェットヘッドのハウジングの母材がシリコンウエハで、熱硬化型接着剤でハウジングとオリフィスプレートを接着する際は、シリコンウエハと線膨張率の近い鉄：ニッケル＝５０〜６５：５０〜３５の比率の合金が好ましい。
【００４４】
金属以外の材料でも酸素プラズマ等で水酸基を導入することが可能である。この材料としては、シリコンウエハ、酸化ジルコニウム等の無機材料やポリイミド、ポリプロピレン等の樹脂が挙げられる。いずれも用いるインクに接触することで溶解・膨潤等の変化を起こさない材料が適応する。
【００４５】
２．１．３  親水処理剤・処理方法
ノズルで親水処理する必要のある部分には、親水処理材料の塗布・硬化による親水膜形成、或いはプラズマ照射等の物理的刺激によって親水化する方法等がある。
このうち親水処理材料を用いる場合は、あらかじめ必要部位を撥水処理したオリフィスをインクジェットヘッドに結合後、親水処理材料を含んだ塗料をインク供給口から注入し、余分な材料をオリフィス開口から排出することにより塗布を行い、引き続き熱等により硬化させることで親水処理を完了する。工程の順番として、あらかじめオリフィスの表面に撥水処理をしておくことで、親水処理の際、不要な部分の親水処理を防ぐことができる。
【００４６】
親水処理材料としては、コロイダルシリカ、親水性アルミナ等が挙げられる。コロイダルシリカとしては日産化学製ＩＰＡ−ＳＴ、ＭＴ−ＳＴ等、親水性アルミナとしては日産化学製親水性アルミナ５２０等が挙げられる。これらを親水膜として保持するためのバインダーはアルコキシシランを平均分子量数千に重合させたシリカゾルが好適である。有機樹脂のバインダーは撥水性が高いため、親水材料の親水性をシリカゾルよりも強く低下させる傾向がある。その他、ポリエチレングリコールやポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン等も流路に塗布することで親水膜として機能する。これらは水溶性の高分子なので、水性インクではなく油性インクの場合に好適である。
【００４７】
物理的刺激によって親水化する方法としては、酸素プラズマ、オゾン酸化、ＵＶ照射等が挙げられる。ただこれらの方法は、親水処理材料により形成される親水膜に比べて親水性の保持時間が短い傾向がある。
【００４８】
２．２  インクジェットヘッド
図３に本発明で適用されるインクジェットヘッドの一例の断面の模式図を示す。
インクはインクタンク（図示せず）からインク供給管（図示せず）を介して共通インク室９に充填される。共通インク室９に充填されたインクはインクフィルター１０を経ることによりろ過され、個別インク室２９へ充填される。個別インク室２９の一部には圧電素子や発熱素子などの駆動素子が装着されており、この駆動素子によって個別インク室２９内の容積を変化させることにより、個別インク室２９内に充填されているインクをオリフィス開口６よりインク滴として吐出させる。本例では、駆動素子を圧電素子とした場合について示している。図３において、インクを吐出する際は以下のような過程を経る。まず、パソコン等の機器（図示せず）より発信された駆動信号に基づき駆動パルスが電極１１に印加される。これにより圧電素子１２が収縮もしくは伸長するため、この変位が個別インク室２９の一部であって、圧電素子１２が当接されているダイアフラム１３を変位させ、個別インク室２９の容積を変化させるため、個別インク室２９内に充填されているインクがオリフィス開口６より吐出される。
【００４９】
インクジェットヘッド１４はガイドレール１５上を動きながらインクを吐出する。またインクジェットヘッドはベルト１６により移動される。
【００５０】
２．３  インクジェットプリンタ
図４に本発明のインクジェットプリンタの一例となる模式図を示す。
用紙１９は、給紙装置１７より搬送ローラ１８で搬送される。インクジェットヘッド１４は用紙１９に対向するように配置されている。また、インクジェットヘッド１４はベルト１６を介してベルト駆動モータ２０によりガイドレール１５上を移動するように構成されている。よって、インクジェットヘッド１４は用紙位置センサ（図示せず）及びヘッドの位置センサの検出に基づき、所定のタイミングで用紙１９上に適宜インクを吐出させることにより、用紙１９に画像が形成される。画像の形成された用紙１９は用紙受けトレー２１に運ばれる。また、インクジェットヘッド１４のオリフィスプレートに付着したインクの除去と、インク不吐出による信頼性の低下を防ぐ目的で、プリンタの非印刷領域にはメンテナンス機構２２が設けられている。メンテナンス機構２２内にはパージ機構（図示せず）及びシリコーンゴム板等よりなるワイプ機構（図示せず）が設けられている。オリフィス表面はメンテナンス機構２２においてその表面をワイプされることにより、オリフィス開口近傍に付着した不必要なインクを除去することが出来る。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５２】
【実施例１】
１．  撥水膜形成
（１）含フッ素高分子樹脂層形成
含フッ素高分子樹脂のひとつであるサイトップ（型番ＣＴＬ−１０７Ｍ：旭硝子社製７重量％溶液として市販されている）を専用溶剤で１重量％に希釈した液を調製する。これらの液を縦５０ｍｍ、横１５ｍｍ、厚さ８０μｍのＳＵＳ３０４板にディップ法でそれぞれ塗布後、１２０℃で１時間加熱してＳＵＳ３０４板の表面にサイトップからなる撥水層を形成する。なお、ディップ法で塗布する際のオリフィスプレートの引き上げ速度は毎秒１０ｍｍである。
（２）酸素プラズマ照射
次に、含フッ素高分子樹脂層が形成された板に対して酸素プラズマを照射する。用いた装置はヤマト硝子社製プラズマドライ洗浄機ＰＤＣ−２１０である。照射の際、装置の高周波電源の出力電力は１００Ｗとした。また、照射時間は０（すなわち酸素プラズマ未照射）、１００秒間、３００秒間、１０００秒間の４種類行った。
（３）パーフルオロポリエーテル層、或いはパーフルオロアルキル層形成
照射後、速やかに化合物１の０．１重量％ＨＦＥ−７２００溶液（ＨＦＥ−７２００は３Ｍ社製のフッ素系溶媒）に１時間浸漬した。前述した４種類のＳＵＳ板をこの溶液から引き上げた後、１２０℃で１０分間加熱した。加熱してＳＵＳ板が常温まで冷えた後、ＨＦＥ−７２００でリンスし、余分の化合物１を除去する。以上の工程により本発明の撥水膜が形成されたＳＵＳ３０４製の試験片を完成させた。なお、酸素プラズマを照射しない試験片は水酸基等が形成されないので、含フッ素高分子樹脂層の上には単に化合物１由来のパーフルオロポリエーテル層が結合せず付着している状態である。
比較のため、サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層を形成せず、その他の工程（酸素プラズマ照射、パーフルオロポリエーテル層形成）を実施した試験片も作製した。
【００５３】
評価
（ａ）初期接触角測定
これら試験片上の撥水膜の撥水性を調べるため、ＵＶ硬化型インクとの接触角を表１示す。なお、用いたＵＶ硬化型インクは、アクリル酸エチル（８４重量部）、２，４，６−トリメチルベンゾイルフォスフィンオキシド（５重量部）、ベンゾフェノン（１重量部）、平均粒径０．１μｍのカーボンブラック（１０重量部）を合せ、遊星ボールミルで混合することで作製した。
【表１】
2004330681.tif 000016
参考のため、水に対する接触角も併記する。なお、表１では初期接触角と表示する。
表１において、サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは水に対して１１８〜１２０°、ＵＶ硬化型インクに対して６０〜６７°の接触角を示した。酸素プラズマ照射しなかったものは水に対して１１０°、ＵＶ硬化型インクに対して５４°の接触角を示した。
【００５４】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物１由来の撥水膜を形成したものも同様の評価をを行った。結果を表２に示す。
【表２】
2004330681.tif 000017
サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層を形成せず、単に化合物１由来の撥水膜を形成したものは、水に対して１１８〜１２０°、ＵＶ硬化型インクに対して５８〜６７°の接触角を示した。
【００５５】
（ｂ）摺動試験
大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍのシリコンゴムシートで試験片の上の撥水膜を擦り、接触角の変化を調べた。圧力は１００ｇ／ｃｍ２であり、摺擦速度は１０ｍｍ／秒、摺擦距離は１０ｍｍの往復摺動を５００００回行い、摺擦中は１０回ごとにシリコンゴムシート上にＵＶ硬化型インクが５０μｌ滴下するように調整した。５００００回の摺擦後、撥水膜の接触角の値を調べた。結果を表１に併記した。
実験の結果、含フッ素高分子樹脂層となるサイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５５〜５７°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。このことから耐擦性を向上させるには、含フッ素高分子樹脂層に酸素プラズマ照射にて水酸基を形成し、これにパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位を結合する必要があることが示された。また、サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層を形成せず、化合物１由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表２に併記する。これらの撥水膜は初期（摺擦前）においていずれも５８〜６７°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３６°）まで低下した。このことから、耐擦性を向上させるには、撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００５６】
（ｃ）浸漬試験
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１に併記した。含フッ素高分子樹脂層であるサイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５５〜５７°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。このことから耐浸漬性を向上させるには、含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００５７】
また、含フッ素高分子樹脂層よりなるサイトップ層を形成せず、化合物１由来の撥水膜を形成したものの結果を表２に併記した。これら撥水膜の接触角は、浸漬後、いずれも４０°未満（２０以下〜３６°）まで低下した。このことから耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００５８】
【実施例２】
化合物１の代わりに化合物２を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺動試験、及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表３に示す。
【表３】
2004330681.tif 000018
含フッ素高分子樹脂層よりなるサイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５６〜５７°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには、含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００５９】
また、サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層を形成せず、化合物２由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表４に示す。
【表４】
2004330681.tif 000019
これらの撥水膜は初期においていずれも５８〜６７°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３６°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００６０】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表３に併記する。含フッ素高分子樹脂層となるサイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５５〜５７°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００６１】
また、サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層を形成せず、化合物２由来の撥水膜のみを形成したもの浸漬試験の結果を表４に併記した。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３６°）まで低下した。以上より、本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００６２】
【実施例３】
化合物１の代わりに化合物３を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺動試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表５に示す。
【表５】
2004330681.tif 000020
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００６３】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物３由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表６に示す。
【表６】
2004330681.tif 000021
これらの撥水膜は初期においていずれも６０〜６８°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００６４】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表５に併記する。サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは、３０日間浸漬後も接触角が５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００６５】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物３由来の撥水膜を形成したもののについて、浸漬試験の結果を表６に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より、本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００６６】
【実施例４】
化合物１の代わりに化合物４を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺動試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表７に示す。
【表７】
2004330681.tif 000022
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００６７】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物４由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表８に示す。
【表８】
2004330681.tif 000023
これらの撥水膜は初期においていずれも５８〜６７°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００６８】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表７に併記する。サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００６９】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物４由来の撥水膜のみを形成したものの浸漬試験の結果を表８に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００７０】
【実施例５】
化合物１の代わりに化合物５を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表９に示す。
【表９】
2004330681.tif 000024
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００７１】
また、サイトップからなる層を形成せず、化合物５由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表１０に示す。
【表１０】
2004330681.tif 000025
これらの撥水膜は初期においていずれも６２〜６８°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００７２】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表９に併記する。サイトップ層を有し、且つ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００７３】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物５由来の撥水膜を形成したものの浸漬試験の結果を表１０に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００７４】
【実施例６】
化合物１の代わりに化合物６を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表１１に示す。
【表１１】
2004330681.tif 000026
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５６〜５９°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００７５】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物６由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表１２に示す。
【表１２】
2004330681.tif 000027
これらの撥水膜は初期においていずれも６０〜６８°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００７６】
次にそれぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１１に併記する。サイトップ層を有し、且つ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５６〜５８°）であった。しかし酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００７７】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物６由来の撥水膜を形成したものの浸漬試験の結果を表１２に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００７８】
【実施例７】
化合物１の代わりに化合物７を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表１３に示す。
【表１３】
2004330681.tif 000028
サイトップ層を有し、且つ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５７〜５９°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００７９】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物７由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表１４に示す。
【表１４】
2004330681.tif 000029
【００８０】
これらの撥水膜は初期においていずれも６０〜６８°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００８１】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１３に併記する。サイトップ層を有し、且つ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５７〜５９°）であった。しかし酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００８２】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物７由来の撥水膜を形成したものの浸漬試験の結果を表１４に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００８３】
【実施例８】
化合物１の代わりに化合物８を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表１５に示す。
【表１５】
2004330681.tif 000030
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５７〜５９°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００８４】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物８由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表１６に示す。
【表１６】
2004330681.tif 000031
これらの撥水膜は初期においていずれも６０〜６８°であったが、摺擦後はいずれも４０°未満（２０以下〜３８°）まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００８５】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１５に併記する。サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５７〜５９°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００８６】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物８由来の撥水膜を形成したものの浸漬試験の結果を表１６に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも４０°未満（２０以下〜３４°）まで低下した。以上より本実施例からも耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００８７】
【実施例９】
化合物１の代わりに以下に示す化合物９を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。
【化１５】
2004330681.tif 000032
これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表１７に示す。
【表１７】
2004330681.tif 000033
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５０〜５２°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例から耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００８８】
また、サイトップからなる層を形成せず、化合物９由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表１８に示す。
【表１８】
2004330681.tif 000034
これらの撥水膜は初期においていずれも５５〜５７°であったが、摺擦後はいずれも２０°以下まで低下した。本実施例から耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００８９】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１７に併記する。サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５０〜５１°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例から耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００９０】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物９由来の撥水膜のみを形成したものの浸漬試験の結果を表１８に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも２０°以下まで低下した。以上より本実施例から耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００９１】
【実施例１０】
化合物１の代わりに以下に示す化合物１０を用いる以外は実施例１と同様にして試験片を作製した。
【化１６】
2004330681.tif 000035
これらを用いて実施例１と同様の初期接触角測定、摺擦試験及び浸漬試験後の試験片の接触角測定を行った。結果を表１９に示す。
【表１９】
2004330681.tif 000036
サイトップ層を有し、かつ酸素プラズマを照射したものは５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５１〜５３°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例からも耐擦性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００９２】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物１０由来の撥水膜のみを形成したものの結果を表２０に示す。
【表２０】
2004330681.tif 000037
これらの撥水膜は初期においていずれも５７〜５９°であったが、摺擦後はいずれも２０°以下まで低下した。本実施例からも耐擦性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００９３】
次に、それぞれの試験片をＵＶ硬化型インクの中に３０日間浸漬し、浸漬後の接触角を測定した。結果を表１９に併記する。サイトップ層を有し、且つ酸素プラズマを照射したものは３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５１〜５２°）であった。しかし、酸素プラズマ照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。本実施例からも耐浸漬性を向上させるには含フッ素高分子樹脂層の上にはパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している必要があることが示された。
【００９４】
また、サイトップからなる層を形成せず化合物１０由来の撥水膜のみを形成したものの浸漬試験の結果を表２０に併記する。これら撥水膜の接触角は浸漬後いずれも２０°以下まで低下した。以上より本実施例から耐浸漬性を向上させるには撥水膜は単にパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合しているだけでは耐擦性が不十分であり、含フッ素高分子樹脂層との複合層になっている必要のあることが示された。
【００９５】
【実施例１１】
酸素プラズマを照射する代わりにオゾン雰囲気に放置する以外は実施例１と同様の実験を行った。なお、用いたオゾン発生装置はロキテクノ社製ＢＡ型であり、オゾンガス濃度は２５ｇ／Ｎｍ３、放置時間は１０分間、３０分間、１００分間の３種類を試した。結果を表２１に示す。
【表２１】
2004330681.tif 000038
【００９６】
まず、摺擦試験では、プラズマ照射の代わりにオゾン雰囲気に放置しても、酸素プラズマを照射したときと同様に５００００回摺擦後も接触角は５０°以上（５５〜５６°）であった。しかし、オゾン雰囲気に放置しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって、本実施例から耐擦性を向上させるにはプラズマ照射の代わりにオゾン雰囲気に放置しても効果のあることが示された。
【００９７】
次に、浸漬試験の結果を表２１に併記する。プラズマ照射の代わりにオゾン雰囲気に放置しても、酸素プラズマを照射したときと同様に３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５５〜５６°）であった。しかし、オゾン雰囲気に放置しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。よって、本実施例から耐浸漬性を向上させるにはプラズマ照射の代わりにオゾン雰囲気に放置しても効果のあることが示された。
【００９８】
なお、オゾン雰囲気に放置する時間を長くしても摺擦、浸漬両試験における効果の向上はプラズマ照射の時間依存性に比べて小さい傾向があった。また、実施例１との比較より、パーフルオロポリエーテル鎖、あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位を結合させる際の長時間の前処理（プラズマ照射、オゾン雰囲気に放置）が可能な場合、プラズマの方が耐擦性、耐浸漬性に優れた撥水膜を得られることも示された。
【００９９】
【実施例１２】
酸素プラズマを照射する代わりに紫外線を照射する以外は実施例１と同様の実験を行った。なお、用いた紫外線照射装置はウシオ電機社製５００Ｗ  ｄｅｅｐ−ＵＶランプであり、照射時間は１０分間、３０分間、１００分間の３種類を試した。結果を表２２に示す。
【表２２】
2004330681.tif 000039
【０１００】
まず摺擦試験では、プラズマ照射の代わりに紫外線を照射しても酸素プラズマを照射したときと同様５万回摺擦後も接触角は５０°以上（５５°）であった。しかし紫外線を照射しなかったものは接触角が３０°まで低下した。よって本実施例から耐擦性を向上させるにはプラズマ照射の代わりに紫外線を照射しても効果のあることが示された。
【０１０１】
次に浸漬試験の結果を表２２に併記する。プラズマ照射の代わりに紫外線を照射しても酸素プラズマを照射したときと同様３０日間浸漬後も接触角は５０°以上（５５〜５６°）であった。しかし紫外線を照射しなかったものは接触角が５０°未満（４６°）まで低下した。よって本実施例から耐浸漬性を向上させるにはプラズマ照射の代わりに紫外線を照射しても効果のあることが示された。
【０１０２】
なお紫外線を照射する時間を長くしても摺擦、浸漬両試験における効果の向上はプラズマ照射の時間依存性に比べて小さい傾向があった。また実施例１との比較より、長時間照射が可能な場合、プラズマ照射の方が耐擦性、耐浸漬性に優れた撥水膜を得られることも示された。
【０１０３】
【実施例１３】
実施例１〜１０で作製した本発明の撥水膜と同じ物を実施例１と同様ＳＵＳ３０４試験片に形成した。これらを用いて摺擦回数を３倍（１５００００回）にする以外は実施例１と同様の条件で摺擦試験を行った。結果を表２３に示す。
【表２３】
2004330681.tif 000040
【０１０４】
化合物１〜８を用いた試験片は１５００００万回摺擦後も５０°以上（５２〜５５°）の接触角を維持した。しかし、化合物９、１０を用いた試験片は接触角５０°未満（４４〜４６°）まで低下した。化合物１〜８を用いた試験片はパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が結合している。化合物９、１０を用いた試験片はパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合している。よって、耐擦性が高いという点で含フッ素高分子樹脂層の上に結合させる部位はパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位が好適であることが示された。
【０１０５】
【実施例１４】
オリフィスプレートの表面に撥水膜を形成する方法を記述する。この方法の概略を図５に示す。なお、以下の説明において、インクの吐出側のオリフィス面を表面、インク室側のオリフィス面を裏面とする。
【０１０６】
ＳＵＳ３０４製でノズル２の吐出側の直径が４０μｍ、厚さ８０μｍのオリフィスプレート５を用意する。表面にマスキングテープ２３として３Ｍ社製工業用テープＮｏ．９６６を貼り、その上から１．０Ｘ１０５ｋｇ／ｍ２の圧力を３０秒間かける。次に、裏面に水溶性樹脂として和光純薬製ポリビニルアルコール（繰り返し単位は１５００）の１５重量％水溶液を塗布する。常温で乾燥すると溶媒である水が揮発し、マスク層２４が形成する。マスキングテープを剥離し、サイトップの１重量％液をディップ法で塗布後、１２０℃で１時間加熱して表面にサイトップからなる撥水層７を形成する。なお、ディップ法で塗布する際のオリフィスプレートの引き上げ速度は毎秒１０ｍｍである。
【０１０７】
次に、表面に対してヤマト硝子社製プラズマドライ洗浄機ＰＤＣ−２１０で酸素プラズマを照射する。照射の際、装置の高周波電源の出力電力は１００Ｗとした。また、照射時間１０００秒間である。プラズマ照射後、速やかに化合物１の０．１重量％ＨＦＥ−７２００溶液（ＨＦＥ−７２００は３Ｍ社製のフッ素系溶媒）に１時間浸漬する。浸漬後オリフィスプレートを引き上げ、１２０℃で１０分間加熱する。加熱後、オリフィスプレートが常温まで冷えた後、ＨＦＥ−７２００でリンスし、余分の化合物１を除去する。以上の工程により本発明の撥水膜が形成されたオリフィスプレートが完成する。
【０１０８】
次に、このオリフィスプレートを８０℃の水を入れたビーカー中に入れた後、ビーカーを超音波洗浄器で１０分間振動させる。水を取り替え、再び超音波洗浄器で１０分間振動させる操作を以後４回繰り返し、マスク層を除去する。こうしてインク吐出ノズルを有する表面に撥水膜が形成されたオリフィスプレートを作製する。作製したオリフィスプレート表面の撥水膜の水との接触角は１２０°であり、以後の画像形成で用いるＵＶ硬化型インク（表面張力：２８  ｍＮ／ｍ）に対する接触角は６７°であった。
【０１０９】
インクジェットヘッドのハウジングにインクフィルタ、電極、圧電素子等とともに、このオリフィスプレートを接着剤（スリーボンド社製Ｎｏ．２２１０）を用いて固定し、図３に示すインクジェットヘッドを作製する。
【０１１０】
次に、６重量％のシリカゾル溶液（硝酸でｐＨ３〜４に調整、溶媒の主成分はエタノール）（１重量部）、コロイダルシリカ（日産化学工業製スノーテックスＩＰＡ−ＳＴ）（１重量部）、及びエタノール（２０重量部）を混合し、親水塗料を調製する。
【０１１１】
インクジェットヘッドの共通インク室及び個別インク室に親水塗料を入れ、すべてのノズルよりこの塗料を吐出させる。１回あたりの１個のノズルからの吐出量は１００ｐｌ、吐出回数は各ノズルとも１０回行う。こうしてインク室からノズルまでのインク流路に親水塗料を接触させる。その後１００℃の熱風をインク室から１時間送り込むことで親水層が形成される。なお、親水塗料は撥水膜が形成されているオリフィスプレート表面に弾かれる。そのため撥水膜には親水塗料は塗布されないことを確認した。
【０１１２】
最後に、このインクジェットヘッドを図４に示すインクジェットプリンタに装着した。そして、このインクジェットプリンタで画像形成の状況を調べた。
まず、インク室にインク（ＵＶ硬化型インク）を充填し画像の印刷を行ったところ、全ノズルからほぼ垂直にインクが吐出し、所望の画像が形成できた。
次に、インクジェットヘッドのオリフィスプレート表面をメンテナンス機構２２内のワイプ機構で５００００回摺擦した。なお、摺擦時の圧力は１００ｇ／ｃｍ２であり、速度は１０ｍｍ／秒、摺擦距離は１０ｍｍであり、摺擦中は１０回ごとにシリコンゴムシート上にＵＶ硬化型インクが５０μｌ滴下するように調整した。摺擦後、画像の印刷を行ったところ、全ノズルからほぼ垂直にインクが吐出し、所望の画像が形成できた。前述したが摺擦回数５００００回はインクジェットプリンタの使用期間としてはほぼ３年間にあたる。
【０１１３】
以上より、本発明の親水層を設けたインクジェットヘッドはオリフィスプレートの撥水膜の耐擦性に優れるため、長期にわたってノズルから吐出されるインクの吐出方向がほとんど変化しないことが示された。また、本発明のインクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタでは長期にわたって安定な画像形成が可能であることが示された。
【０１１４】
【実施例１５】
化合物１の代わりに化合物２を用いる以外は実施例１４と同様の評価を試みた。摺擦前、および５００００回摺擦後とも全ノズルからほぼ垂直にインクが吐出し、所望の画像が形成できた。
【０１１５】
化合物２の代わりに化合物３、化合物４、化合物５、化合物６、化合物７、化合物８、化合物９、化合物１０のいずれを用いた場合も、摺擦前及び５００００回摺擦後とも全ノズルからほぼ垂直にインクが吐出し、所望の画像が形成できた。
【０１１６】
以上より、本実施例からも本発明の親水層を設けたインクジェットヘッドはオリフィスプレートの撥水膜の耐擦性に優れるため、長期にわたってノズルから吐出されるインクの吐出方向がほとんど変化しないことが示された。また、本発明のインクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタでは長期にわたって安定な画像形成が可能であることが示された。
【比較例１】
サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層の撥水層を形成せず、化合物１、化合物２、化合物３、化合物４、化合物５、化合物６、化合物７、化合物８、化合物９、化合物１０のいずれかのみを撥水層として形成したものについて、実施例１４、１５と同様の評価を行った。その結果５００００回摺擦後、全ノズルからインクが吐出したが、インクの吐出方向が垂直から５〜３０°も傾いたため、所望の画像とは程遠い劣悪な画像が形成された。インクジェットヘッドのオリフィスプレート表面の接触角を測定したところ、ＵＶ硬化型インクに対して２０°以下〜３８°であった。この原因は撥水膜が摺擦により劣化して表面にインクが付着しやすくなり、ノズル近傍のインク滴がインクの吐出方向を乱したものと考えられる。よって、本比較例から含フッ素高分子樹脂層の上にパーフルオロポリエーテル鎖或いはパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合している撥水膜が実用的な耐擦性を有する撥水膜を形成でき、長期にわたって安定な画像形成を行えることが示された。
【比較例２】
サイトップからなる含フッ素高分子樹脂層の撥水層のみを形成したオリフィスプレートを用いる以外は実施例１４と同様の評価を行った。その結果、５００００回摺擦後、全ノズルからインクが吐出したが、インクの吐出方向が垂直から５〜３０°も傾いたため、所望の画像とは程遠い劣悪画像が形成された。インクジェットヘッドのオリフィスプレート表面の接触角を測定したところ、ＵＶ硬化型インクに対して３０°であった。この原因も撥水膜が摺擦により劣化して表面にインクが付着しやすくなり、ノズル近傍のインク滴がインクの吐出方向を乱したものと考えられる。よって、本比較例からも含フッ素高分子樹脂層の上にパーフルオロポリエーテル鎖或いはパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合している撥水膜が実用的な耐擦性を有する撥水膜を形成でき、長期にわたって安定な画像形成を行えることが示された。
【０１１７】
【実施例１６】
摺擦回数を３倍（１５００００回）にする以外は実施例１２、１３と同様の評価を行った。その結果、化合物１〜８を用いた場合は１５００００回摺擦後も全ノズルからほぼ垂直にインクが吐出し、所望の画像が形成できた。しかし、化合物９、あるいは１０を用いた場合は１５００００回摺擦後、全ノズルからインクが吐出したが、インクの吐出方向が垂直から５〜２０°も傾いたため、所望の画像とは程遠い画像が形成された。ヘッドのオリフィスプレート表面の接触角を測定したところ、ＵＶ硬化型インクに対して４６°であった。この原因も比較例１、２の場合と同様、撥水膜が摺擦により劣化して表面にインクが付着しやすくなり、ノズル近傍のインク滴がインクの吐出方向を乱したものと考えられる。よって、本実施例から含フッ素高分子樹脂層の上に設ける部位はパーフルオロアルキル鎖を有する部位よりもパーフルオロポリエーテル鎖を有する部位の方が耐擦性に優れた撥水膜を形成でき、その撥水膜を形成したオリフィスを用いたインクジェットヘッドは、より長期にわたってノズルから吐出されるインクの吐出方向がほとんど変化しないことが示された。また、このインクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタは、より長期にわたって安定な画像形成が可能であることが示された。
【０１１８】
【発明の効果】
以上より耐擦性の高い撥水膜、及びそれを用いたオリフィスプレートを装着することで安定なインク充填が行えるインクジェットヘッド、及び安定な画像形成が行えるインクジェットプリンタを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撥水膜の断面を示す模式図。
【図２】本発明で使用するインクジェットヘッドのオリフィスプレートを示す概略断面図。
【図３】本発明の一例となるインクジェットヘッドの概略断面図及び平面図。
【図４】本発明の一例となるインクジェットプリンタの概略断面図及び平面図。
【図５】オリフィスプレートの撥水膜形成方法を示す工程図。
【符号の説明】
１は基板、２は含フッ素高分子樹脂からなる層、３は結合部位、４はパーフルオロポリエーテル鎖あるいはパーフルオロアルキル鎖を有する部位、５はオリフィスプレート、６はノズル、７は撥水膜、８は親水膜、９は共通インク室、１０はインクフィルター、１１は電極、１２は圧電素子、１３はダイアフラム、１４はインクジェットヘッド、１５はガイドレール、１６はベルト、１７は給紙装置、１８は搬送ローラ、１９は用紙、２０はベルト駆動モーター、２１は用紙受けトレー、２２はシリコーンゴム板、２３はマスキングテープ、２４はマスク層、２９は個別インク室である。
【図１】
2004330681.tif 000042
【図２】
2004330681.tif 000043
【図３】
2004330681.tif 000044
【図４】
2004330681.tif 000045
【図５】
2004330681.tif 000046