(57)【要約】【課題】吸着性の強い化合物を含有した液体に対して優れた撥水性を発揮する撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートを提供する。【解決手段】被処理体１８の表面に形成される撥水膜１００であって、少なくとも表面側が単一のフッ化アルキル系シラン化合物の重合体からなる撥水処理膜１０２で構成することにより、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性の強い化合物を含有した液体に対して優れた撥水性を発揮することができる。【選択図】　　図２
2004075739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の表面に形成される撥水膜であって、少なくとも表面側が単一のフッ化アルキル系シラン化合物の重合体からなる撥水処理膜で構成されていることを特徴とする撥水膜。
【請求項２】
請求項１において、前記撥水処理膜は、前記フッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を用いて形成された膜であることを特徴とする撥水膜。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記フッ化アルキル系シラン化合物がパーフルオロオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする撥水膜。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記被処理体上には、前記撥水処理膜の下地となる下地層が設けられていることを特徴とする撥水膜。
【請求項５】
請求項４において、前記下地層が、撥水性基を有するシラン化合物の低重合体である撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて得られる撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を導入した実質的に直鎖状の重合体を架橋して形成した層であることを特徴とする撥水膜。
【請求項６】
請求項５において、前記直鎖状の重合体は、前記撥水性オリゴマーに相当する構成成分が前記疎水性基を有するシラン化合物を介して相互に連結され且つその末端に前記親水性基を有するシラン化合物が結合した構造を有していることを特徴とする撥水膜。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記撥水性オリゴマーに相当する構成成分が前記撥水処理膜との境界近傍に密度高く存在し、前記親水性基が前記被処理体側の境界近傍に向かって配向していることを特徴とする撥水膜。
【請求項８】
請求項５〜７の何れかにおいて、前記撥水性基を有するシラン化合物がパーフルオロオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする撥水膜。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかの撥水膜が一方面側に設けられていることを特徴とするノズルプレート。
【請求項１０】
被処理体の表面に形成される撥水膜の製造方法であって、前記被処理体の表面上にフッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を塗布して焼成することにより撥水処理膜を形成する工程を有することを特徴とする撥水膜の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記撥水処理膜を形成する工程の前に、前記被処理体の表面上に下地層を形成する工程を有することを特徴とする撥水膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、前記フッ化アルキル系シラン化合物には、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを用いることを特徴とする撥水膜の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、前記下地層を形成する工程では、撥水性基を有するシラン化合物を反応させて撥水性オリゴマーを形成する工程と、当該撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて当該撥水性オリゴマーを実質的に直鎖状に鎖長延長して撥水性ポリマーを形成する工程と、当該撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を反応させて実質的に直鎖状の重合体を形成する工程と、当該直鎖状の重合体を相互に架橋して膜を形成する工程とを有することを特徴とする撥水膜の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３の何れかにおいて、前記膜を形成する工程では、前記下地層が乾燥する前に当該下地層上に前記撥水処理膜形成溶液を塗布して焼成することを特徴とする撥水膜の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、前記撥水性基を有するシラン化合物には、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを用いることを特徴とする撥水膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットヘッド等に用いられるノズルプレートには、インク滴を吐出させるノズル開口が複数設けられている。そして、このようなノズルプレートの表面には、インク滴に対して撥水性を付与する目的で撥水膜が設けられている。
【０００３】
このような撥水膜としては、例えば、プラスチック表面に設けられたシロキサン層と、このシロキサン層上に積層されたフルオロシラン層とから構成されているものが知られている（特開平０２−１６４５４８号）。そして、この撥水膜の製造方法としては、まず、プラスチック表面をアルカリ溶液でエッチング処理した後、その表面上にメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）とアミノプロピルエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）とからなる塗布液を塗布して焼成することによりシロキサン層を形成する。次いで、このシロキサン層の表面上にパーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）を真空蒸着し、その後、再び焼成することによりシロキサン層上にフルオロシラン層を形成する。これにより、プラスチック表面上には、シロキサン層及びフルオロシラン層からなる撥水膜が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の撥水膜では、一般的な水性インクや油性インク等の液体に対しては優れた撥水性を発揮するが、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性の強い化合物を含有したインク等の液体に対しては十分な撥水性が得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、吸着性の強い化合物を含有した液体に対して優れた撥水性を発揮する撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、被処理体の表面に形成される撥水膜であって、少なくとも表面側が単一のフッ化アルキル系シラン化合物の重合体からなる撥水処理膜で構成されていることを特徴とする撥水膜にある。
【０００７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記撥水処理膜は、前記フッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を用いて形成された膜であることを特徴とする撥水膜にある。
【０００８】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記フッ化アルキル系シラン化合物がパーフルオロオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする撥水膜にある。
【０００９】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記被処理体上には、前記撥水処理膜の下地となる下地層が設けられていることを特徴とする撥水膜にある。
【００１０】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記下地層が、撥水性基を有するシラン化合物の低重合体である撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて得られる撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を導入した実質的に直鎖状の重合体を架橋して形成した層であることを特徴とする撥水膜にある。
【００１１】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記直鎖状の重合体は、前記撥水性オリゴマーに相当する構成成分が前記疎水性基を有するシラン化合物を介して相互に連結され且つその末端に前記親水性基を有するシラン化合物が結合した構造を有していることを特徴とする撥水膜にある。
【００１２】
本発明の第７の態様は、第５又は６の態様において、前記撥水性オリゴマーに相当する構成成分が前記撥水処理膜との境界近傍に密度高く存在し、前記親水性基が前記被処理体側の境界近傍に向かって配向していることを特徴とする撥水膜にある。
【００１３】
本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記撥水性基を有するシラン化合物がパーフルオロオクチルトリエトキシシランであることを特徴とする撥水膜にある。
【００１４】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様の撥水膜が一方面側に設けられていることを特徴とするノズルプレートにある。
【００１５】
本発明の第１０の態様は、被処理体の表面に形成される撥水膜の製造方法であって、前記被処理体の表面上にフッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を塗布して焼成することにより撥水処理膜を形成する工程を有することを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１６】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記撥水処理膜を形成する工程の前に、前記被処理体の表面上に下地層を形成する工程を有することを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１７】
本発明の第１２の態様は、第１０又は１１の態様において、前記フッ化アルキル系シラン化合物には、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを用いることを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１８】
本発明の第１３の態様は、第１１又は１２の態様において、前記下地層を形成する工程では、撥水性基を有するシラン化合物を反応させて撥水性オリゴマーを形成する工程と、当該撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて当該撥水性オリゴマーを実質的に直鎖状に鎖長延長して撥水性ポリマーを形成する工程と、当該撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を反応させて実質的に直鎖状の重合体を形成する工程と、当該直鎖状の重合体を相互に架橋して膜を形成する工程とを有することを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１９】
本発明の第１４の態様は、第１０〜１３の何れかの態様において、前記膜を形成する工程では、前記下地層が乾燥する前に当該下地層上に前記撥水処理膜形成溶液を塗布して焼成することを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００２０】
本発明の第１５の態様は、第１４の態様において、前記撥水性基を有するシラン化合物には、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを用いることを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００２１】
かかる本発明では、撥水膜の少なくとも表面側を単一のフッ化アルキル系シラン化合物からなる撥水処理膜で構成することにより、水性インクや油性インク等の液体に対してだけでなく、例えば、界面活性剤や樹脂等の吸着性の強い化合物を含有した液体に対しても優れた撥水性を発揮することができる。
【００２２】
また、このような撥水膜は、フッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を用い形成される。
【００２３】
ここで、フッ化アルキル系シラン化合物としては、例えば、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）等を挙げることができる。また、フッ化アルキル系の不活性溶媒としては、例えば、フロリナート（登録商標）等のフッ素系不活性液体を挙げることができる。なお、ここでいう不活性溶媒とは、活性も反応性も示さない性質を有する溶媒のことである。
【００２４】
また、本発明では、被処理体上に撥水処理膜を形成する前に、撥水処理膜の下地となる下地層を形成してもよい。すなわち、被処理体の表面に設けられた下地層と、この下地層上に積層された撥水処理膜とから構成される撥水膜としてもよい。
【００２５】
ここで、このような撥水処理膜の下地となる下地層は、撥水性基を有するシラン化合物の低重合体である撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて得られる撥水性ポリマーと親水性基を有するシラン化合物とを反応させて得られる実質的に直鎖状の重合体を架橋して形成した膜である。
【００２６】
より詳細には、下地層は、その分子内に撥水性オリゴマーに相当する撥水性基を有するブロック状の構成成分が数多く存在しており、これら各ブロック状の構成成分には疎水性基を有するシラン化合物が結合し、更に、この疎水性基を有するシラン化合物には親水性基を有するシラン化合物が結合している。
【００２７】
また、下地層は、被処理体の表面に形成されると、表面近傍に撥水性基を有するブロック状の構成成分が密度高く存在し、親水性基が被処理体側の境界近傍に向かって配向している。このような下地層は、上述したように、ブロック状の構成成分と親水性基との間に疎水性基を有するシラン化合物が導入されているため、両者が実質的に遠ざけられた状態で形成されている。
【００２８】
そして、このような下地層上に形成される撥水処理膜は、下地層の表面上に上述した撥水処理膜形成溶液を塗布して焼成することにより形成される。このとき、フッ化アルキル系シラン化合物と撥水性基を有するシラン化合物とに含まれる活性基（反応性基）とが化学的に結合する。このため、撥水処理膜と下地層との接合強度を向上させることができる。なお、撥水性基を有するシラン化合物としては、例えば、ＰＦＯＴＥＳ等を挙げることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００３０】
本発明の撥水膜は、例えば、インクジェットヘッド等に用いられるノズルプレートの表面に形成される撥水膜として好適である。
【００３１】
ここで、図１及び図２を参照して、本発明の撥水膜を有するノズルプレートが設けられたインクジェットヘッドの構成部品であるヘッドチップについて説明する。なお、図１はヘッドチップの分解斜視図であり、図２はノズルプレートの要部拡大断面図である。
【００３２】
図示するように、ヘッドチップ１０を構成する圧電セラミックプレート１１には、複数の溝１２が並設され、各溝１２は、側壁１３で分離されている。各溝１２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１２内の両側壁１３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１４が形成されている。
【００３３】
ここで、圧電セラミックプレート１１に形成される各溝１２は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。また、各溝１２内に形成される電極１４は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着により形成される。
【００３４】
圧電セラミックプレート１１の溝１２の開口側には、インク室プレート１５が接合されている。インク室プレート１５には、各溝１２の浅くなった他端部と連通する凹部となるインク室１６と、このインク室１６の底部から溝１２とは反対方向に貫通するインク供給口１７とを有する。
【００３５】
また、圧電セラミックプレート１１とインク室プレート１５との接合体の溝１２が開口している端面には、ノズルプレート１８が接合される。そして、このノズルプレート１８の各溝１２に対向する位置には、ノズル開口１９が形成されている。
【００３６】
このようなノズルプレート１８を形成する材料としては、例えば、ポリイミド、ポリサルフォン又はポリエステル等を挙げることができる。本実施形態では、ノズルプレートとしてポリイミドフィルムを用いた。
【００３７】
なお、本実施形態では、圧電セラミックプレート１１とインク室プレート１５との接合体の溝１２が開口している端部の周囲には、ノズル支持プレート２０が配置されている。このノズル支持プレート２０は、ノズルプレート１８の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート１８を安定して保持するためのものである。
【００３８】
そして、図示しないが、ヘッドチップ１０を駆動させるための駆動回路等を搭載された配線基板、ベースプレート及びインクタンク等がヘッドチップに取り付けられ、これにより、インクジェットヘッドが組み立てられる。なお、このようなインクジェットヘッドは、例えば、被記録媒体に文字や画像を記録するプリンタ、ファックス等のインクジェット式記録装置に搭載されることになる。
【００３９】
ここで、上述したノズルプレート１８の吐出側表面の全面には、撥水膜１００が設けられている。なお、ノズル開口１９の周縁部だけに撥水膜１００を設けるようにしてもよい。
【００４０】
この撥水膜１００は、本実施形態では、図２に示すように、ノズルプレート１８の表面上に設けられた下地層１０１と、この下地層１０１上に積層された撥水処理膜１０２とから構成されている。
【００４１】
下地層１０１は、撥水性基を有するシラン化合物の低重合体である撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて得た撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を導入した実質的に直鎖状の重合体を架橋して形成された膜である。なお、本実施形態では、このような下地層１０１の厚さを約０．１８μｍとした。
【００４２】
ここで、撥水性オリゴマーは、撥水性基を有するシラン化合物の重合反応により得られる低重合体である。すなわち、撥水性オリゴマーは、撥水性基を有するシラン化合物から構成されるブロック状の構成成分を有する重合体であり、後述する撥水性ポリマーの分子構造の一部を構成するものである。
【００４３】
このような撥水性オリゴマーとしては、例えば、撥水性基を有する一つのシラン化合物からなる低重合体や、撥水性基又は疎水性基を有する二つ以上のシラン化合物からなる低重合体等を挙げることができる。また、撥水性基としては、例えば、フッ化アルキル基等の含フッ素有機基を挙げることができ、疎水性基としては、例えば、アルキル基等を挙げることができる。一方、重合反応性を示す官能基（活性基）としては、例えば、エトキシ基等を挙げることができる。
【００４４】
また、撥水性基を有するシラン化合物としては、例えば、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）を挙げることができる。疎水性基を有するシラン化合物としては、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＳ）等を挙げることができる。
【００４５】
さらに、親水性基を有するシラン化合物としては、上述したノズルプレート１８に対して接着性を示す官能基、例えば、アミノ基を有するアミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）を挙げることができる。
【００４６】
ここで、上述した撥水性オリゴマーとしては、本実施形態では、撥水性基を有するシラン化合物にＰＦＯＴＥＳを用いて形成した。そして、ＰＦＯＴＥＳからなる撥水性オリゴマーは、シロキサン結合の繰り返し構造を有し、その分子内には複数の撥水性基が導入されている。
【００４７】
具体的には、ＰＦＯＴＥＳは、撥水性基である１つのフッ化アルキル基と、３つの重合反応性を示すエトキシ基を持つシラン化合物であり、重合反応するとシロキサン結合を有する撥水性オリゴマーが形成される。そして、このような撥水性オリゴマーは、シロキサン結合の各ケイ素元素にフッ化アルキル基がそれぞれ結合しており、このフッ化アルキル基は、シロキサン結合に沿って配列している。このようなフッ化アルキル基が数多く存在した成分が、撥水性基を有するブロック状の構成成分となる。なお、実際には、撥水性オリゴマーは、全体の７０％程度が３〜４量体となっていることが多い。
【００４８】
また、このような撥水性オリゴマーには、疎水性基を有するシラン化合物を添加してポリマー反応を再び進行させ、これにより、上述した疎水性基を有するブロック状の構成成分を有する撥水性ポリマーが形成される。
【００４９】
具体的には、上述した撥水性オリゴマーの分子内には、重合反応性を示す未反応の官能基、本実施形態では、エトキシ基が存在しており、疎水性基を有するシラン化合物を添加すると重合反応が再び進行して撥水性ポリマーが形成される。これにより、撥水性ポリマーの分子内に、上述した撥水性基を有するブロック状の構成成分が組み込まれる。そして、撥水性ポリマーは、撥水性基を有するブロック状の構成成分が疎水性基を有するシラン化合物を介して相互に連結された構造を有している。
【００５０】
また、撥水性オリゴマーと反応させる疎水性基を有するシラン化合物としては、撥水性オリゴマーを形成するモノマーであるシラン化合物と同じものでもよく、勿論、それぞれ別々のシラン化合物を用いてもよい。
【００５１】
このような疎水性基を有するシラン化合物は、一種類だけ添加してもよく、二種類以上添加してもよい。本実施形態では、撥水性ポリマーは、撥水性オリゴマーにＤＭＤＥＳを添加してポリマー反応させ、続いて、ＭＴＥＳを添加してポリマー反応させて形成される。
【００５２】
ここで、本実施形態では、上述したように、撥水性ポリマーに二種類のシラン化合物を順々に添加してそれぞれポリマー反応させているが、これは、疎水性基を補助的に導入して撥水性を更に向上させ、更に、撥水性基を有するブロック状の構成成分と後述する親水性基を有するシラン化合物とを遠ざけるためである。特に、ＤＭＤＥＳは疎水性基が２つ結合しているため、撥水性を向上させる意味でも効果的である。一方、ＭＴＥＳは重合反応性を示す官能基が３つ結合しているため、ポリマー反応させると網目状の原子配列の構造となり、疎水性基を有するブロック状の構成成分と親水性基とを遠ざける意味では効果的である。したがって、少なくとも撥水性を示すフッ化アルキル基と親水性を示すアミノ基とを遠ざける意味では、ＭＴＥＳを添加することが望ましく、更に撥水性を向上させたい場合にＤＭＤＥＳを添加すればよい。勿論、ＤＭＤＥＳだけ添加してもＭＴＥＳと同じ様な作用を期待できることは言うまでもない。
【００５３】
このようにして形成された撥水性ポリマーには、親水性基を有するシラン化合物を添加してポリマー反応を再び進行させ、上述した撥水性基を有するブロック状の構成成分を有する直鎖状の重合体が形成される。この直鎖状の重合体は、上述した撥水性ポリマーの分子鎖の末端に親水性基が結合した構造を有している。
【００５４】
したがって、このような直鎖状の重合体により形成された下地層１０１だけでも、一般的な水性インクや油性インク等の液体に対しては優れた撥水性を発揮することができる。しかしながら、下地層１０１だけの膜構成では、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性が強い化合物を含有する液体に対して十分な撥水性は得られない。そこで、本実施形態では、このような下地層１０１上に単一のフッ化アルキル系シラン化合物の重合体からなる撥水処理膜１０２を積層して撥水膜１００を形成した。
【００５５】
このようなフッ化アルキル系シラン化合物としては、例えば、本実施形態では、上述した撥水性基を有するシラン化合物と同一の１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）を用いた。
【００５６】
また、撥水処理膜１０２は、フッ化アルキル系シラン化合物及び撥水性基を有するシラン化合物に含まれる活性基（反応性基）、本実施形態では、ＰＦＯＴＥＳに含まれるエトキシ基同士が化学的に結合した状態で下地層１０１上に形成されている。なお、本実施形態では、このような撥水処理膜１０２の厚さを約０．１０μｍとした。
【００５７】
そして、このような撥水処理膜１０２は、フッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフッ化アルキル系の不活性溶媒で溶解して得られた撥水処理膜形成溶液を用いて形成された膜である。なお、ここでいう不活性溶媒とは、活性も反応性も示さない性質を有する溶媒（液体）のことである。
【００５８】
また、フッ化アルキル系の不活性溶媒としては、例えば、フロリナート［Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ］（登録商標）等のフッ素系不活性液体を挙げることができ、例えば、本実施形態では、フロリナートＦＣ７５を用いた。なお、フロリナートＦＣ７５の沸点は、約１０２℃である。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態では、ノズルプレート１８の表面に形成された下地層１０１と、この下地層１０１上に積層された単一のフッ化アルキル系シラン化合物からなる撥水処理膜１０２とから構成される撥水膜１００を形成するようにしたので、一般的な水性インクや油性インク等の液体に対してだけでなく、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性が強い化合物を含有する液体に対しても優れた撥水性を発揮することができる。また、このような撥水膜１００は、磨耗耐久性にも優れている。
【００６０】
ここで、図３を参照して、本実施形態に係るノズルプレート１８の表面に撥水膜１００を形成する方法の一例について詳細に説明する。なお、図３は、本実施形態に係る撥水膜の製造方法を説明する図である。
【００６１】
図３（ａ）に示すように、まず、所定のサイズにカットしたノズルプレート１８の一方面を１．０Ｍ水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液中で２０ｍｉｎ間エッチング処理した後、水洗・風乾燥することにより凹凸面１８ａを形成する。
【００６２】
次に、図３（ｂ）に示すように、ノズルプレート１８の凹凸面１８ａの全面に下塗布溶液１１０を塗布する。このような下塗布溶液１１０としては、例えば、本実施形態では、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）を反応させて得られる撥水性オリゴマーにメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）及びジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＳ）を反応させて撥水性ポリマーを形成し、この撥水性ポリマーにアミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）を添加して反応させて得られた直鎖状の重合体を用いた。なお、これら各シラン化合物のモル比は、本実施形態では、ＡＰＴＥＳ：ＭＴＥＳ：ＰＦＯＴＥＳ：ＤＭＤＥＳ＝１．０：２．４：１．２：１１．０とした。
【００６３】
このような下塗布溶液１１０をノズルプレート１８の表面上に塗布すると、膜表面側にはフッ化アルキル基を有するブロック状の構成成分が配向し、ノズルプレート１８側にはアミノ基が配向する。これは、ＡＰＴＥＳに含まれるアミノ基が、ノズルプレート１８に対して接着性を示すためである。
【００６４】
次いで、図３（ｃ）に示すように、下塗布溶液１１０が乾燥する前、本実施形態では、ノズルプレート１８の凹凸面１８ａ上に下塗布溶液１１０を塗布してから２ｍｉｎ後に、その上から撥水処理膜形成溶液１２０を塗布する。
【００６５】
このような撥水処理膜形成溶液１２０の調整方法としては、例えば、本実施形態では、エタノール７．５ｍｌ、酢酸０．４ｍｌ及び０．０１Ｎ塩酸０．４５ｍｌの混合液に、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（ＰＦＯＴＥＳ）０．５ｍｌを攪拌しながら滴下し、３０ｍｉｎ攪拌を続けた後に２日間放置する。そして、溶液中に形成したオイル成分だけを抽出して減圧濃縮し、得られたオイル成分、すなわち、ＰＦＯＴＥＳからなる重合体をフロリナートＦＣ７５からなる不活性溶媒３０ｍｌに溶解することにより撥水処理膜形成溶液１２０を調整した。
【００６６】
上述したように、本実施形態では、下塗布溶液１１０（下地層１０１）の表面が乾燥する前に撥水処理膜形成溶液１２０を塗布するようにしたので、下塗布溶液１１０の膜表面側に存在したＰＦＯＴＥＳの重合体と撥水処理膜形成溶液１２０のＰＦＯＴＥＳの重合体とに含まれる未反応のエトキシ基同士を化学的に結合させることができる。これにより、下地層１０１と撥水処理膜１０２との接合強度を向上させることができる。
【００６７】
また、撥水処理膜形成溶液１２０を塗布する際には、下塗布溶液１１０の表面が乾燥していないため、例えば、下地層１０１の膜表面にキズ等が付いてしまうのを防止できる。これにより、下地層１０１上に撥水処理膜１０２を確実に形成することができる。
【００６８】
さらに、フッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体をフロリナートＦＣ７５等より溶解して得られた撥水処理膜形成溶液１２０は、フロリナートＦＣ７５が作用して下地層１０１に対する濡れ性が高められている。したがって、下地層１０１の表面上に単一のフッ化アルキル系シラン化合物からなる重合体を定着させることができる。なお、本実施形態で使用する不活性溶媒（フロリナート）は、不燃性、無毒及び無臭の液体であるため、作業安全性に優れているという効果もある。
【００６９】
次に、ノズルプレート１８全体を１０ｍｉｎ間乾燥し、更に、オーブンに入れて９５℃、２４ｈｏｕｒｓ焼成することにより、図３（ｄ）に示すように、ノズルプレート１８の表面上に下地層１０１及び撥水処理膜１０２とからなる撥水膜１００を形成する。
【００７０】
具体的には、ノズルプレート１８全体をオーブンで９５℃、２４ｈｏｕｒｓ焼成すると、フロリナートＦＣ７５は沸点が１０２℃であるため、フロリナートＦＣ７５はＰＦＯＴＥＳの重合体以外の添加物と共に蒸発する。そして、下地層１０１上には、ＰＦＯＴＥＳの重合体だけが実質的に残り、単一のＰＦＯＴＥＳのポリマーからなる撥水処理膜１０２が形成する。これにより、ノズルプレート１８の表面上に下地層１０１及び撥水処理膜１０２とからなる撥水膜１００が形成する。
【００７１】
このように、本実施形態の撥水膜１００の製造方法では、下地層１０１上に単一のフッ化アルキル系シラン化合物からなる撥水処理膜１０２を確実に形成することができるため、一般的な水性インクや油性インク等の液体に対してだけでなく、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性が強い化合物を含有する液体に対しても優れた撥水性を発揮することができる。また、このような撥水膜１００をノズルプレート１８の表面に設けることにより、同様の作用効果を得ることができる。
【００７２】
ここで、上述した本実施形態に係る製造方法で形成されたものを実施例１の撥水膜とし、下地層だけの膜構成からなるものを比較例１の撥水膜として、水、油性インク及び樹脂入りの油性インクの各液体に対する接触角（°）を測定した。なお、接触角の測定方法としては、実施例１及び比較例１の撥水膜の表面に、同量の水、油性インク及び樹脂入りの油性インクをそれぞれ付着させて、図４に示すように、各液滴と撥水膜との接触角（θ）を測定した。その結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
2004075739.tif 000003
接触角θ（°）実施例１比較例１水１０２９８油性インク５６５１樹脂入り油性インク４２３２　上記表１に示すように、実施例１の撥水膜は、比較例１に比べて水、油性インク、及び樹脂入り油性インクの各液体に対して接触角が大きく、特に、樹脂入り油性インクに対しては非常に大きいことが分かった。このことから、実施例１の撥水膜は、樹脂入り油性インクに対しても優れた撥水性を発揮することは明らかである。
【００７４】
（他の実施形態）
以上、実施形態１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、上述した実施形態１では、撥水処理膜１０２の下地として下地層１０１をノズルプレート１８の表面に形成したが、これに限定されず、例えば、ノズルプレートの表面に下地層を設けずに撥水処理膜だけを形成するようにしてもよい。すなわち、この場合には、撥水処理膜が撥水膜となる。なお、このように、下地層を設けない場合には、ノズルプレートの表面上に撥水処理膜形成溶液を良好に定着させるのに好適な不活性溶媒を選定すればよい。
【００７６】
また、上述した実施形態１では、撥水膜１００を形成する対象としてインクジェットヘッドの構成部品であるノズルプレート１８を例示したが、これに限定されず、インクジェットヘッド以外の用途で、例えば、撥水性を付与したいものの表面に撥水膜を設けるようにしてもよい。
【００７７】
さらに、上述した実施形態１では、撥水性基を有するシラン化合物の低重合体である撥水性オリゴマーに疎水性基を有するシラン化合物を反応させて得られる撥水性ポリマーに親水性基を有するシラン化合物を導入した実質的に直鎖状の重合体を架橋して形成した下地層１０１を例示したが、被処理体の表面に確実に成膜でき、且つ表面上に撥水処理膜を確実に積層できる下地層であれば特に限定されない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、少なくとも表面側を単一のフッ化アルキル系シラン化合物の重合体からなる撥水処理膜で構成するようにしたので、一般的な水性インクや油性インク等の液体に対してだけでなく、例えば、界面活性剤や樹脂等の比較的吸着性が強い化合物を含有する液体に対しても優れた撥水性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るノズルプレートの要部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る撥水膜の製造方法を説明する図である。
【図４】接触角（θ）を示す図である。
【符号の説明】
１０　ヘッドチップ
１１　圧電セラミックプレート
１２　溝
１３　側壁
１４　電極
１５　インク室プレート
１６　インク室
１７　インク供給口
１８　ノズルプレート
１９　ノズル開口
２０　ノズル支持プレート
１００　撥水膜
１０１　下地層
１０２　撥水処理膜
１１０　下塗布溶液
１２０　撥水処理膜形成溶液
【図１】
2004075739.tif 000004
【図２】
2004075739.tif 000005
【図３】
2004075739.tif 000006
【図４】
2004075739.tif 000007