(57)【要約】      （修正有）【課題】撥水膜上にある撥水膜を形成する材料の重合体を除去することができ、除去された重合体のノズル孔内への侵入を抑制することができるノズルプレートの製造方法を提供する。【解決手段】ノズルプレートの製造方法は、撥水膜１１２とノズル孔１１１ａとを備えるノズルプレートの製造方法である。撥水膜上にある撥水膜を形成する材料の重合体を、摺擦部材２０を用いて除去する除去工程を含む。除去工程は、第１の液を、ノズル孔内に充填することと、第１の液よりも撥水膜との接触角が小さい第２の液を、撥水膜に付与することとを含む。或いは、撥水膜を形成する材料として、負帯電性を有する材料を使用することと、摺擦部材として、正帯電性を有する材料を使用することとを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水膜とノズル孔とを備えるノズルプレートの製造方法であって、
前記撥水膜上にある前記撥水膜を形成する材料の重合体を、摺擦部材を用いて除去する除去工程を含み、
前記除去工程は、
第１の液を、前記ノズル孔内に充填することと、
前記第１の液よりも前記撥水膜との接触角が小さい第２の液を、前記撥水膜に付与することと
を含むか、或いは
前記撥水膜を形成する材料として、負帯電性を有する材料を使用することと、
前記摺擦部材として、正帯電性を有する材料を使用することと
を含む、ノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
前記第１の液と前記撥水膜との接触角は、４５度以上であり、
前記第２の液と前記撥水膜との接触角は、３０度以下である、請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記第１の液の表面張力は、２５℃で３５ｍＮ／ｍ以上８０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記第２の液の表面張力は、２５℃で３５ｍＮ／ｍ未満である、請求項１又は２に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
前記第２の液は、フルオロ基を有する溶剤であり、
前記第１の液は、前記フルオロ基を有する溶剤とは異なる溶剤である、請求項１〜３の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
前記第２の液は、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、又はハイドロクロロフルオロカーボンを含有する、請求項１〜４の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記第１の液は、水を含有する、請求項１〜５の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
前記摺擦部材は、ナイロンにより形成される、請求項１〜６の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
前記撥水膜を形成する材料は、シランカップリング剤である、請求項１〜７の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートを備える、記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルプレートの製造方法、及び記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルプレートには、ノズル孔が設けられる。ノズル孔から、インクが吐出される。インクが吐出される際に、インクの一部がミストとなり、ノズル孔の周りに付着することがある。ノズル孔の周りにインクが付着して乾燥すると、インクがノズル孔から所望の方向に吐出され難くなる。そのため、ノズルプレートの基板の表面（インクが吐出される面）に撥水膜が設けられる。撥水膜を設けることにより、ノズルプレートにインクが付着した場合であっても、インクの液滴がノズルプレートの表面に残り難くなる。また、ノズルプレートを清掃し易くなる。
【０００３】
特許文献１に記載の撥水膜の形成方法は、撥水膜形成工程と、浸漬工程とを有する。浸漬工程では、撥水膜が形成された面の反対側からノズルを通過して流体を噴出させながら、撥水膜が形成された基板の表面を処理剤に浸漬する。噴出させる流体として、例えば、空気、不活性ガス、酸化性ガス、又はフッ素系有機溶剤が使用される。
【０００４】
特許文献２に記載の撥水膜の製造方法は、有機膜被覆工程と、成膜条件決定工程とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９４６６８
【特許文献２】特開２０１３−１５５４０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の撥水膜の形成方法では、撥水膜上にある撥水膜を形成する材料の重合体（余剰膜）を除去することは困難である。また、特許文献２に記載の撥水膜の製造方法では、成膜条件決定工程において撥水膜を形成する材料を余剰に使用しない条件が設定される。このような条件では、撥水膜を基板上に均一に形成することは困難である。また、１回の蒸着処理で撥水膜により被覆される基板の個数が少なくなるため、基板上に撥水膜を効率的に製造にすることは困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、撥水膜上にある撥水膜を形成する材料の重合体を除去することができ、除去された重合体のノズル孔内への侵入を抑制することができるノズルプレートの製造方法を提供する。また、このようなノズルプレートを備えることにより、記録ヘッドからのインクの吐出性を向上させることができる記録ヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るノズルプレートの製造方法は、撥水膜とノズル孔とを備えるノズルプレートの製造方法である。前記撥水膜上にある前記撥水膜を形成する材料の重合体を、摺擦部材を用いて除去する除去工程を含む。前記除去工程は、第１の液を、前記ノズル孔内に充填することと、前記第１の液よりも前記撥水膜との接触角が小さい第２の液を、前記撥水膜に付与することとを含む。或いは、前記撥水膜を形成する材料として、負帯電性を有する材料を使用することと、前記摺擦部材として、正帯電性を有する材料を使用することとを含む。
【０００９】
本発明に係る記録ヘッドは、上述のノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るノズルプレートの製造方法によれば、撥水膜上にある撥水膜を形成する材料の重合体を除去することができる。また、除去された撥水膜を形成する材料の重合体のノズル孔内への侵入を抑制することができる。更に、本発明の記録ヘッドによれば、このようなノズルプレートを備えることにより、記録ヘッドからのインクの吐出性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートの一部を拡大した断面図である。
【図２】本発明に係るノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートを備える記録ヘッドを示す斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、本発明に係るノズルプレートの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係るノズルプレートの製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明に係るノズルプレートの製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明に係るノズルプレートの製造方法を説明するための図である。
【図７】本発明に係るノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートを備える記録ヘッドの一部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１３】
以下、冗長を避けるため、図中の同一又は相当する部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。図面は、理解し易くするために、それぞれの要素を主体に模式的に示す。図示された各要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上、実際とは異なる場合がある。各要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではない。
【００１４】
本実施形態は、ノズルプレート１の製造方法に関する。本実施形態のノズルプレート１の製造方法は、以下のような理由で効果を奏すると推測される。
【００１５】
図１は、ノズルプレート１の一部を拡大した断面図である。ノズルプレート１は、基板１１０と、ノズル孔１１１ａと、撥水膜１１２とを備える。基板１１０の表面（インクＮが吐出される面）には、撥水膜１１２が形成される。撥水膜１１２を均一に形成するためには、撥水膜１１２を形成する材料（以下「撥水膜形成材料」と記載する）を、基板１１０の表面に余剰に付与することが好ましい。撥水膜形成材料を余剰に付与すると、撥水膜１１２を形成した後、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐ（余剰膜）、及び撥水膜形成材料の単量体Ｓｍが、撥水膜１１２上に残存し易い。撥水膜形成材料の単量体Ｓｍは溶剤により除去される場合もある。しかし、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、撥水膜１１２と強い親和性を有する傾向にある。そのため、例えば、撥水膜１１２を溶剤に浸漬した場合であっても、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは除去され難い。
【００１６】
そこで、本実施形態のノズルプレート１の製造方法では、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを、摺擦部材２０により除去する。ここで、摺擦部材２０により撥水膜１１２を摺擦する際に、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐがノズル孔１１１ａ内に侵入する可能性がある。
【００１７】
そのため、本実施形態のノズルプレート１の製造方法では、摺擦部材２０による撥水膜１１２の摺擦に加えて、下記（Ａ）又は（Ｂ）を行う。
（Ａ）第１の液Ｌ１（図５参照）を、ノズル孔１１１ａ内に充填することと、第１の液Ｌ１よりも撥水膜１１２との接触角が小さい第２の液Ｌ２（図５参照）を、撥水膜１１２に付与すること。
（Ｂ）撥水膜形成材料として、負帯電性を有する材料を使用することと、摺擦部材２０として、正帯電性を有する材料を使用すること。
【００１８】
摺擦部材２０による撥水膜１１２の摺擦に加えて（Ａ）を行う場合、第１の液Ｌ１は、撥水膜１１２との親和性が低い。第２の液Ｌ２は撥水膜１１２との親和性が高い。そのため、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、撥水膜１１２との親和性の低い第１の液Ｌ１が充填されているノズル孔１１１ａからはじかれ易くなる。これにより、ノズル孔１１１ａ内に侵入し難くなる。更に、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、撥水膜１１２との親和性の高い第２の液Ｌ２中に取り込まれ易い。その結果、第１の液Ｌ１及び第２の液Ｌ２と、撥水膜１１２との親和性の違い、ひいては撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの親和性の違いを利用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することができる。
【００１９】
摺擦部材２０による撥水膜１１２の摺擦に加えて（Ｂ）を行う場合、撥水膜形成材料として負帯電性を有する材料を使用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐも負帯電性を有し易くなる。摺擦部材２０として正帯電性を有する材料を使用することにより、負帯電性を有し易い撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを、摺擦部材２０に引きつけ易くなる。その結果、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、摺擦部材２０によりノズル孔１１１ａに押し込まれ難くなる。その結果、摺擦部材２０と、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの間に生じる静電気力を利用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することができる。
【００２０】
除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することにより、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐがノズル孔１１１ａの淵に堆積すること（図１参照）を抑制できると考えられる。これにより、インクＮの吐出方向が、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐが堆積したノズル孔１１１ａの淵と逆の方向に曲がることを抑制できると考えられる。また、ノズル孔１１１ａの真円度が維持されると考えられる。更に、ノズル孔１１１ａ内の均一な撥水性が維持されると考えられる。その結果、ノズルプレート１を備えることにより、記録ヘッド１０（図２参照）からのインクＮの吐出性を向上させることができると考えられる。
【００２１】
＜１．ノズルプレート＞
次に、図２を参照して、本実施形態の製造方法により製造されるノズルプレート１を説明する。
【００２２】
図２は、ノズルプレート１を備える記録ヘッド１０を示す斜視図である。ノズルプレート１は、基板１１０と、撥水膜１１２と、複数のノズルユニット１１１とを備える。各ノズルユニット１１１は、複数のノズル孔１１１ａを備える。なお、記録ヘッド１０については後述する。
【００２３】
撥水膜１１２は、基板１１０の表面に設けられる。撥水膜１１２は、少なくとも、各ノズル孔１１１ａの周囲を囲むように設けられる。撥水膜１１２は、各ノズルユニット１１１を覆うように設けられてもよい。撥水膜１１２は、基板１１０の表面全体に設けられてもよい。
【００２４】
ノズル孔１１１ａの各々は、記録媒体へインクＮを吐出する。これにより、記録媒体に画像が形成される。
【００２５】
＜２．ノズルプレートの製造方法＞
次に、図３〜図６を参照して、本実施形態のノズルプレート１の製造方法を説明する。ノズルプレート１の製造方法は、除去工程を含む。ノズルプレート１の製造方法は、水酸基導入工程と、撥水膜形成工程とを更に含んでもよい。
【００２６】
なお、ノズルプレート１の製造方法は、要求されるノズルプレート１の特性等に応じて任意に変更することができる。例えば、必要に応じて追加の操作を行ってもよいし、必要のない操作を割愛してもよい。また、工程及び操作を行う順序は任意に変更することができる。
【００２７】
＜２−１．水酸基導入工程＞
図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、水酸基導入工程では、基板１１０の表面に水酸基が導入される。また、水酸基導入工程中に、又は水酸基導入工程の前に、基板１１０の表面の汚れが除去（洗浄）されてもよい。
【００２８】
図３（ａ）は、水酸基が導入される前の基板１１０とノズル孔１１１ａとを示す。続いて、図３（ｂ）に示すように、基板１１０に対して、例えば、紫外線、又はエネルギー線を照射する。これにより、雰囲気中に存在する水分子が基板１１０の表面に引き寄せられる。そして、図３（ｃ）に示すように、引き寄せられた水分子の水酸基が、基板１１０の表面に結合する。その結果、基板１１０の表面に水酸基が導入される。
【００２９】
基板１１０の表面に水酸基を導入する方法としては、既に述べたように、紫外線を照射する方法、又はプラズマのようなエネルギー線を照射する方法が挙げられる。なかでも、エネルギー線を照射する方法が好ましく、プラズマを照射する方法がより好ましい。以下、プラズマを照射する方法を説明する。
【００３０】
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、水素ガス、又は不活性ガス（例えば、アルゴンガス、又はヘリウムガス）が挙げられる。プラズマを発生させるガス種は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
基板１１０の表面へのプラズマの照射は、大気圧で行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。基板１１０の表面へのプラズマの照射は、加湿雰囲気下で行うことが好ましい。プラズマの照射を加湿雰囲気下で行うことにより、基板１１０の表面の汚れ（例えば、油分）を除去し易くなる。また、加湿雰囲気中に存在する水分子から基板１１０の表面に、水酸基を効率よく導入し易くなる。その結果、後述する撥水膜形成工程において、導入された水酸基と撥水膜形成材料との反応が引き起こされ易くなる。
【００３２】
基板１１０の表面へのプラズマ照射は、例えば、密閉条件（具体的には、チャンバ内）、又は開放条件で行われ、密閉条件で行われることが好ましい。基板１１０の表面へのプラズマ照射を密閉条件で行うと、基板１１０に照射されるプラズマの密度が高くなる傾向にある。その結果、より多くの水酸基が基板１１０に導入される傾向にある。
【００３３】
＜２−２．撥水膜形成工程＞
次に、図３（ｄ）に示すように、撥水膜形成工程では基板１１０の表面に撥水膜１１２を形成する。撥水膜１１２は、基板１１０の表面に導入された水酸基と、撥水膜形成材料とを反応させることにより形成される。図３（ｄ）では、説明の便宜のために、撥水膜形成材料として、フルオロ基を有するシランカップリング剤を使用した場合に形成される撥水膜１１２を示している。しかし、撥水膜形成材料は、フルオロ基を有するシランカップリング剤に限定されない。
【００３４】
撥水膜１１２の例としては、シランカップリング剤により形成される撥水膜、金属アルコキシド含有撥水膜、シリコーン含有撥水膜、又はフッ素含有撥水膜が挙げられる。なかでもシランカップリング剤により形成される撥水膜が好ましい。
【００３５】
（撥水膜形成材料）
撥水膜形成材料としては、例えば、シランカップリング剤が挙げられる。水酸基導入工程では、基板１１０の表面に多数の水酸基が導入される傾向にある。水酸基は、シランカップリング剤との反応サイトとなる。そのため、基板１１０の表面の多数の水酸基と、シランカップリング剤とが反応することにより、基板１１０の表面にシランカップリング剤が高い密度で結合する傾向にある。その結果、高い密度を有する撥水膜１１２が形成される傾向にある。
【００３６】
シランカップリング剤の例としては、フルオロ基を有するシランカップリング剤、クロロ基を有するシランカップリング剤（塩素型）、メトキシ基を有するシランカップリング剤、エトキシ基を有するシランカップリング剤、又は−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基を有するシランカップリング剤（イソシアネート型）が挙げられる。
【００３７】
シランカップリング剤のなかでも、フルオロ基を有するシランカップリング剤が好ましい。形成される撥水膜１１２中にフッ素原子を含有させることにより、撥水膜１１２の撥水性を向上させ易くなる。また、形成される撥水膜１１２中にフッ素原子を含有させることにより、アルカリ性の溶液をはじき易くなる。その結果、撥水膜１１２がシロキサン結合を有する場合であっても、アルカリ性の溶液に対する撥水膜１１２の耐久性を向上させ易くなる。
【００３８】
フルオロ基を有するシランカップリング剤としては、基板１１０との間にシロキサン結合を形成することができ、シランカップリング剤により形成される撥水膜１１２の表面にフルオロ基を有する炭素基（Ｃ−Ｆ基）を配置することができるシランカップリング剤が好ましい。
【００３９】
フルオロ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、一般式（１）「ＹnＳｉＸ4-n」で表されるケイ素化合物が挙げられる。一般式（１）中、ｎは、１、２又は３を示す。Ｙは、フルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基を示す。Ｘは、縮合反応により基板１１０の表面の水酸基又は吸着水と結合可能な基を示す。
【００４０】
Ｙが示すフルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基の炭化水素基として好ましくは、炭素原子数４以上２０以下のアルキル基が挙げられる。Ｙが示すフルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基は、８個以上２０個以下のフルオロ基を有することが好ましい。
【００４１】
Ｘが示す縮合反応により基板１１０の表面の水酸基又は吸着水と結合可能な基として好ましくは、ハロゲン原子、炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基、又はアセトキシ基が挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基が挙げられる。炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、又はヘキシルオキシ基が挙げられる。
【００４２】
一般式（１）で表されるケイ素化合物は、フルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基を有する。一般式（１）で表されるケイ素化合物が基板１１０の表面の水酸基と結合すると、図３（ｄ）に示すように、基板１１０の表面にフルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基が複数形成される。フルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基は、電気吸引性の高いフルオロ基を有するため、横方向（基板１１０の表面に対して水平方向）に互いに引き寄せ合う傾向にある。そのため、フルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基は、横方向の極性を有し易い。一方、フルオロ基を有する直鎖状脂肪族炭化水素基は、縦方向（基板１１０の表面に対して垂直方向）の極性を有し難い。そのため、一般式（１）で表されるケイ素化合物により形成される撥水膜１１２の表面の自由エネルギーは低くなり易い。その結果、一般式（１）で表されるケイ素化合物により形成される撥水膜１１２は、優れた撥水性、潤滑性、及び離型性を有する傾向にある。更に撥油性も有する傾向にある。
【００４３】
シランカップリング剤として、市販品を使用してもよい。シランカップリング剤の市販品としては、Ｇｅｌｅｓｔ社製のシランカップリング剤が挙げられる。
【００４４】
撥水膜１１２として、市販品を使用してもよい。撥水膜１１２がフッ素含有撥水膜である場合、フッ素含有撥水膜の市販品としては、旭硝子株式会社製アモルファスフッ素樹脂「サイトップ（登録商標）」、又は株式会社カツラヤマテクノロジーＴ＆Ｋ事業部の有機薄膜処理技術「ナノス（ＮＡＮＯＳ）」を用いて形成された撥水膜が挙げられる。撥水膜１１２として市販品を使用する場合は、水酸基導入工程を割愛してもよい。また、シランカップリング剤による撥水膜形成工程を行った後に、市販品を使用して再度撥水膜１１２を形成してもよい。
【００４５】
基板１１０の表面に撥水膜１１２を形成する方法としては、例えば、ドライプロセス法、又はウェットプロセス法が挙げられる。ドライプロセス法の例としては、物理気相成長法、又は化学気相成長法が挙げられる。物理気相成長法の具体例としては、物理蒸着法、又はスパッタリング法が挙げられる。化学気相成長法の具体例としては、化学蒸着（ＣＶＤ）法、又は原子層堆積（ＡＬＤ）法が挙げられる。ウェットプロセス法の例としては、ゾルゲル法、ディップコーティング法、又は塗布法が挙げられる。
【００４６】
＜２−３．除去工程＞
ここで、図４に示すように、撥水膜形成工程後の撥水膜１１２上には、撥水膜形成材料の単量体Ｓｍと、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとが残存している。なお、撥水膜形成材料のオリゴマーと重合体とを包括的に、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐと総称する。
【００４７】
撥水膜形成材料の重合体Ｓｐ（例えば、フルオロ基を有するシランカップリング剤の重合体であって、撥水膜１１２と結合していない重合体）は、撥水膜１１２（例えば、フルオロ基を有するシランカップリング剤により形成される撥水膜１１２）との親和性によって、撥水膜１１２に密着し易い。撥水膜１１２に密着した撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、溶剤（例えば、フッ素含有溶剤）への浸漬のみでは除去され難い。
【００４８】
そこで、図５及び図６に示すように、除去工程では、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを、摺擦部材２０を用いて除去する。具体的には、摺擦部材２０を用いて、基板１１０上の撥水膜１１２を摺擦する（摺擦ステップ）。これにより、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐが除去される。なお、除去工程では、撥水膜形成材料の単量体Ｓｍ（図４参照）もあわせて除去することができる。
【００４９】
摺擦部材２０としては、例えば、クリーニングブレード、又はファーブラシが挙げられる。摺擦部材２０の材質としては、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム、又はナイロンが挙げられる。
【００５０】
摺擦部材２０が基板１１０上の撥水膜１１２を摺擦するために与える負荷（摺擦負荷）は、インクジェット記録装置に備えられるワイパーがノズルプレート１をワイピングするために与える負荷よりも大きいことが好ましい。なお、ワイピングは、ノズルプレート１を備える記録ヘッド１０（図２参照）をインクジェット記録装置に組み込んだ後、インクジェット記録装置において行われる記録ヘッド１０の清掃処理である。摺擦負荷がノズルプレート１をワイピングするために与える負荷よりも大きいと、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを掻き取易くなる。
【００５１】
摺擦負荷は、５Ｎ／ｍよりも大きいことが好ましく、３０Ｎ／ｍ以上であることがより好ましい。
【００５２】
摺擦部材２０を用いて、基板１１０上の撥水膜１１２を摺擦する前に、撥水膜１１２を洗浄してもよい。
【００５３】
＜２−３−１．除去工程の態様（Ａ）＞
図５に示すように、除去工程の一態様（Ａ）では、摺擦ステップに加えて、第１の液Ｌ１をノズル孔１１１ａ内に充填すること（第１の液Ｌ１の充填ステップ）と、第２の液Ｌ２を撥水膜１１２に付与すること（第２の液Ｌ２の付与ステップ）とを含む。第２の液Ｌ２は、第１の液Ｌ１よりも撥水膜１１２との接触角が小さい。つまり、第２の液Ｌ２は、第１の液Ｌ１よりも撥水膜１１２との親和性が高い。
【００５４】
既に述べたように、摺擦ステップにより、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐが除去される傾向にある。除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、第１の液Ｌ１の充填ステップ、及び第２の液Ｌ２の付与ステップを行うことにより、摺擦部材２０によってノズル孔１１１ａに押し込まれ難くなる。
【００５５】
具体的には、撥水膜１１２との親和性の低い第１の液Ｌ１を、ノズル孔１１１ａ内に充填する。一方、撥水膜１１２との親和性の高い第２の液Ｌ２を撥水膜１１２に付与する。これにより、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、撥水膜１１２との親和性の低い第１の液Ｌ１が充填されているノズル孔１１１ａからはじかれ易くなり、ノズル孔１１１ａ内に侵入し難くなる。更に、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、撥水膜１１２との親和性の高い第２の液Ｌ２中に取り込まれ易くなる。その結果、第１の液Ｌ１及び第２の液Ｌ２と、撥水膜１１２との親和性の違い、ひいては撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの親和性の違いを利用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することができる。
【００５６】
第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との接触角は、第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との接触角よりも小さいことが好ましい。第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との接触角は、４５度以上であることが好ましい。第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との接触角は、３０度以下であることが好ましい。第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との親和性、ひいては第１の液Ｌ１と撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの親和性を低下させるためである。また、第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との親和性、ひいては第２の液Ｌ２と撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの親和性を高めるためである。
【００５７】
接触角とは、撥水膜１１２と第１の液Ｌ１（又は第２の液Ｌ２）の液滴とが接しているときに、第１の液Ｌ１（又は第２の液Ｌ２）の液滴の表面に引いた接線と、撥水膜１１２の表面とがなす角度である。第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との接触角、及び第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との接触角は、例えば、接触角計（協和界面科学株式会社製「全自動接触角計ＤＭ−９０１」）により測定される。
【００５８】
第１の液Ｌ１の表面張力は、２５℃で３５ｍＮ／ｍ以上８０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。第２の液Ｌ２の表面張力は、２５℃で３５ｍＮ／ｍ未満であることが好ましい。第１の液Ｌ１の表面張力、及び第２の液Ｌ２の表面張力がこのような範囲内であると、第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との接触角、及び第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との接触角を調整し易くなる。また、第１の液Ｌ１の表面張力がこのような範囲内であると、ノズル孔１１１ａに第１の液Ｌ１を充填する場合に、負圧を印加することにより、第１の液Ｌ１のメニスカスをノズル孔１１１ａ内に形成し易い。その結果、除去工程において、第１の液Ｌ１と第２の液Ｌ２とが混合し難くなる。
【００５９】
第１の液Ｌ１の表面張力、及び第２の液Ｌ２の表面張力は、例えば、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法（プレート法）に従って測定される。表面張力測定計としては、例えば、協和界面科学株式会社製「自動表面張力計  ＤＹ−３００」が使用される。
【００６０】
第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との親和性を高める観点から、第２の液Ｌ２は、フルオロ基を有する溶剤であることが好ましい。一方、第１の液Ｌ１と第２の液Ｌ２とを混合し難くする観点から、第１の液Ｌ１は、フルオロ基を有する溶剤とは異なる溶剤（フルオロ基を有しない溶剤）であることが好ましい。
【００６１】
第１の液Ｌ１と撥水膜１１２との親和性を低下させる観点から、第１の液Ｌ１は、水を含有することが好ましい。第１の液Ｌ１の質量に対する水の含有率は、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが一層好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。
【００６２】
第２の液Ｌ２と撥水膜１１２との親和性を高める観点から、第２の液Ｌ２は、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、又はハイドロクロロフルオロカーボンを含有することが好ましい。
【００６３】
第２の液Ｌ２としては、市販品を使用してもよい。第２の液Ｌ２として使用される市販品との例としては、旭硝子株式会社製の「アサヒクリン（登録商標）ＡＥ−３０００（ハイドロフルオロエーテル）」、「アサヒクリン（登録商標）ＡＫ−２２５（ハイドロクロロフルオロカーボン）」、「アサヒクリン（登録商標）ＡＣ−６０００（ハイドロフルオロカーボン）」又は「アサヒクリン（登録商標）ＡＣ−２０００（ハイドロフルオロカーボン）」が挙げられる。別の市販品の例としては、日本ゼオン株式会社製の「ゼオローラ（登録商標）Ｈ（ｃ−Ｃ5Ｆ7Ｈ3、２５℃での表面張力２０．３ｍＮ／ｍ）」又は「ゼオローラ（登録商標）ＨＴＡ（２５℃での表面張力１８．７ｍＮ／ｍ）」が挙げられる。別の市販品の例としては、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の「バートレル（登録商標）（Ｃ5Ｈ2Ｆ10、２５℃での表面張力１４．１ｍＮ／ｍ）」が挙げられる。
【００６４】
撥水膜１１２に対して第２の液Ｌ２を付与する方法は、特に限定されない。撥水膜１１２に対して第２の液Ｌ２を付与する方法としては、例えば、撥水膜１１２に第２の液Ｌ２を塗布する方法、撥水膜１１２を第２の液Ｌ２中に浸漬させる方法、撥水膜１１２に第２の液Ｌ２を蒸着する方法、又は撥水膜１１２に第２の液Ｌ２をスプレーする方法が挙げられる。
【００６５】
摺擦部材２０の好適な例としては、除去工程の別の態様（Ｂ）で後述する摺擦部材２０が挙げられる。
【００６６】
摺擦ステップ、第１の液Ｌ１の充填ステップ、及び第２の液Ｌ２の付与ステップは、同時に行われてもよい。これら３つのステップを順に行う場合には、３つのステップを行う順序は特に限定されない。例えば、第１の液Ｌ１の充填ステップ、及び第２の液Ｌ２の付与ステップを行った後、摺擦ステップを行ってもよい。或いは、摺擦ステップを行った後、第１の液Ｌ１の充填ステップ、及び第２の液Ｌ２の付与ステップを行ってもよい。
【００６７】
第１の液Ｌ１の充填ステップを行い、続けて第２の液Ｌ２の付与ステップを行い、続けて摺擦ステップを行うこともできる。これにより、第１の液Ｌ１をノズル孔１１１ａに充填し易くなる。また、ノズル孔１１１ａ内で第１の液Ｌ１のメニスカスを形成し易くなり、第１の液Ｌ１と第２の液Ｌ２とが混合し難くなる。
【００６８】
＜２−３−２．除去工程の態様（Ｂ）＞
図６に示すように、除去工程の別の態様（Ｂ）では、摺擦ステップにおいて、撥水膜形成材料として、負帯電性を有する材料を使用することと、摺擦部材２０として、正帯電性を有する材料を使用することとを含む。
【００６９】
既に述べたように、摺擦ステップにより、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐが除去される傾向にある。撥水膜形成材料として、負帯電性を有する材料を使用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐも負帯電性を有し易くなる。摺擦部材２０として、正帯電性を有する材料を使用することにより、負帯電性を有し易い撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを、摺擦部材２０に引きつけ易くなる。その結果、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐは、摺擦部材２０によりノズル孔１１１ａに押し込まれ難くなる。摺擦部材２０と、撥水膜形成材料の重合体Ｓｐとの間に生じる静電気力を利用することにより、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することができる。
【００７０】
摺擦部材２０として使用される正帯電性を有する材料としては、例えば、ナイロンが挙げられる。ナイロンは、脂肪族骨格を含むポリアミドである限り特に限定されない。ナイロンの例としては、ラクタム（アミノカルボン酸の分子内環状アミド）を重縮合させることにより得られるナイロン、ジアミンとジカルボン酸とを共縮重合させることにより得られるナイロン、又は２種のラクタムを共縮重合させることにより得られるナイロンが挙げられる。
【００７１】
ラクタムを重縮合させることにより得られるナイロンの例としては、ナイロン６、ナイロン１１、又はナイロン１２が挙げられる。ナイロン６を形成する単量体は、ε−カプロラクタム（炭素原子数６）である。ナイロン１１を形成する単量体は、ウンデカンラクタム（炭素原子数１１）である。ナイロン１２を形成する単量体は、ラウリルラクタム（炭素原子数１２）である。
【００７２】
ジアミンとジカルボン酸とを共縮重合させることにより得られるナイロンの例としては、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、又はナイロンＭ５Ｔが挙げられる。ナイロン６６を形成する単量体は、ヘキサメチレンジアミン（炭素原子数６）、及びアジピン酸（炭素原子数６）である。ナイロン６１０を形成する単量体は、ヘキサメチレンジアミン（炭素電子数６）、及びセバシン酸（炭素原子数１０）である。ナイロン６Ｔを形成する単量体は、ヘキサメチレンジアミン（炭素原子数６）、及びテレフタル酸である。ナイロン６Ｉを形成する単量体は、ヘキサメチレンジアミン（炭素原子数６）、及びイソフタル酸である。ナイロン９Ｔを形成する単量体は、ノナンジアミン（炭素原子数９）、及びテレフタル酸である。ナイロンＭ５Ｔを形成する単量体は、メチルペンタジアミン（メチル基を有する炭素原子数５のペンタジアミン）、及びテレフタル酸である。
【００７３】
２種のラクタムを共縮重合させることにより得られるナイロンの例としては、ナイロン６１２が挙げられる。ナイロン６１２を形成する単量体は、カプロラクタム（炭素原子数６）、及びラウリルラクタム（炭素原子数１２）である。
【００７４】
摺擦部材２０は、正帯電性を有することに加えて、摺擦負荷に耐える強度と柔軟性とを有することが好ましい。このような摺擦部材２０の具体例としては、ナイロンのファーブラシが挙げられる。
【００７５】
撥水膜形成材料として使用される負帯電性を有する材料としては、シランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤の例としては、撥水膜形成工程で例示したシランカップリング剤が挙げられる。負帯電性を有し易いことから、シランカップリング剤のなかでも、フルオロ基を有するシランカップリング剤が好ましい。
【００７６】
以上、除去工程の態様（Ａ）及び態様（Ｂ）を説明した。除去工程の態様（Ａ）及び態様（Ｂ）は、単独で実施されてもよい。或いは、除去工程の態様（Ａ）と態様（Ｂ）とは、組み合わせて実施されてもよい。
【００７７】
＜３．記録ヘッド＞
次に、本実施形態の製造方法で製造されたノズルプレート１を備える記録ヘッド１０を説明する。記録ヘッド１０に採用されるインクジェット方式は、特に限定されない。記録ヘッド１０に採用されるインクジェット方式としては、例えば、ピエゾインクジェット方式、又はサーマルインクジェット方式が挙げられる。以下、図２及び図７を参照して、ピエゾインクジェット方式の記録ヘッド１０を例に挙げて説明する。
【００７８】
図２は、記録ヘッド１０の斜視図である。記録ヘッド１０は、ノズルプレート１と、ノズルケース１１６とを備える。ノズルプレート１は、基板１１０と、撥水膜１１２と、複数のノズルユニット１１１とを備える。
【００７９】
ノズルユニット１１１の各々は、複数のノズル孔１１１ａを有する。ノズル孔１１１ａは、記録ヘッド１０の長手方向Ｄ２と平行に配列して、ノズル列１１１ｂを形成する。
【００８０】
ノズル孔１１１ａは、ノズルプレート１を記録ヘッド１０に備える前に形成されてもよい。或いは、ノズル孔１１１ａは、ノズルプレート１を記録ヘッド１０に備えた後に形成されてもよい。ノズル孔１１１ａからのインクＮの吐出精度を向上させ易いことから、ノズル孔１１１ａは、ノズルプレート１を記録ヘッド１０に備える前に形成されることが好ましい。
【００８１】
既に述べたように、撥水膜１１２は、基板１１０の表面に設けられる。ノズルケース１１６は、複数のノズルユニット１１１を収容する。
【００８２】
図７は、記録ヘッド１０の一部（１つのドット形成部）を拡大した断面図である。記録ヘッド１０は、例えば、ノズルプレート１と、第２基板１１３と、第３基板１１４と、第４基板１１５と、加圧室２と、ノズル流路４と、インク供給口５と、共通流路６と、振動板７と、圧電アクチュエーターＡＣとを備える。
【００８３】
ノズルプレート１の上に第２基板１１３が配置される。ノズルプレート１と第２基板１１３とは、例えば、接着される。第２基板１１３の上に第３基板１１４が配置される。第３基板１１４の上に第４基板１１５が配置される。
【００８４】
ノズルプレート１には、ノズル孔１１１ａが形成される。第２基板１１３には、ノズル流路４の下部４ｂと共通流路６とが形成される。第３基板１１４には、ノズル流路４の上部４ａとインク供給口５とが形成される。第４基板１１５には、加圧室２が形成される。
【００８５】
加圧室２は、インク供給口５とノズル流路４の上部４ａとを連通させる。ノズル流路４は、加圧室２とノズル孔１１１ａとを連通させる。インク供給口５は、加圧室２と共通流路６とを連通させる。共通流路６は、各ドット形成部を互いに連通させる。
【００８６】
圧電アクチュエーターＡＣは、圧電素子８と、個別電極９とを備える。振動板７は、圧電素子８と加圧室２との間に設けられる。個別電極９は、圧電素子８に電圧パルスを印加する。これにより、振動板７が変形する。これにより、加圧室２の容積が縮小し、加圧室２内のインクＮ（不図示）に圧力波が生じる。生じた圧力波によって、インク供給口５、加圧室２、ノズル流路４、及びノズル孔１１１ａ内のインクＮに、インク振動流れが引き起こされる。引き起こされたインク振動流れは、ノズル孔１１１ａの外側に向かう。これにより、ノズル孔１１１ａ内のインクＮのメニスカスが、ノズル孔１１１ａの外へ押し出されて、インク柱が形成される。続いて、振動板７が変形し、加圧室２の容積が拡大する。これにより、インク振動流れは、ノズル孔１１１ａの内側に向かう。その結果、インク柱がノズル孔１１１ａから切り離されて、インクＮは液滴として分離される。インクＮの液滴が記録媒体に吐出されることにより、記録媒体に画像が形成される。
【００８７】
以上、記録ヘッド１０について説明した。なお、本実施形態のノズルプレート１の製造方法における除去工程は、ノズルプレート１を記録ヘッド１０に備える前に行ってもよいし、記録ヘッド１０に備えた後に行ってもよい。
【００８８】
以上、本実施形態のノズルプレート１の製造方法、及び本実施形態の製造方法により製造されたノズルプレート１を備える記録ヘッド１０を説明した。本発明に係るノズルプレート１の製造方法によれば、撥水膜１１２上にある撥水膜形成材料の重合体Ｓｐを除去することができる。また、除去された撥水膜形成材料の重合体Ｓｐのノズル孔１１１ａ内への侵入を抑制することができる。更に、本発明の記録ヘッド１０によれば、このようなノズルプレート１を備えることにより、記録ヘッド１０からのインクＮの吐出性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドに備えられるノズルプレートを製造するために利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１        ノズルプレート
２        加圧室
４        ノズル流路
４ａ      ノズル流路の上部
４ｂ      ノズル流路の下部
５        インク供給口
６        共通流路
７        振動板
８        圧電素子
９        個別電極
１０      記録ヘッド
２０      摺擦部材
１１０    基板
１１１    ノズルユニット
１１１ａ  ノズル孔
１１１ｂ  ノズル列
１１２    撥水膜
１１３    第２基板
１１４    第３基板
１１５    第４基板
１１６    ノズルケース
ＡＣ      圧電アクチュエーター
Ｌ１      第１の液
Ｌ２      第２の液
Ｎ        インク
Ｓｍ      撥水膜を形成する材料の単量体
Ｓｐ      撥水膜を形成する材料の重合体
【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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