(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に密着強化膜およびインジウム・錫酸化膜が形成され、その上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成され、そして前記インジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比は１．１以上であることを特徴とする撥水性構造体。
【請求項２】
前記強度比は１．５以上であることを特徴とする請求項１記載の撥水性構造体。
【請求項３】
前記強度比は２．０以上であることを特徴とする請求項１記載の撥水性構造体。
【請求項４】
基材の表面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫酸化物ターゲットを用いたスパッタによってインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする撥水性構造体。
【請求項５】
基材の表面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫ターゲットを用いてスパッタガスの酸素濃度が３０％以上の条件でインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする撥水性構造体。
【請求項６】
前記基材が、金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、のいずれか１以上からなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撥水性構造体。
【請求項７】
前記金属が鉄鋼、ステンレス、ニッケルのいずれか１以上からなることを特徴とする請求項６記載の撥水性構造体。
【請求項８】
前記密着強化膜がチタンまたはクロムであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の撥水性構造体。
【請求項９】
基材の表面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化物をターゲットとしたスパッタによってインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする撥水性構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記インジウム・錫酸化膜を形成する工程と、水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成する工程の間に、加熱処理工程を含むことを特徴とする請求項９記載の撥水性構造体の製造方法。
【請求項１１】
基材の表面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化膜を、そのインジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比が１．１以上となるようにスパッタ条件を調整して形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする撥水性構造体の製造方法。
【請求項１２】
ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成され、そして前記インジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比は１．１以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１３】
ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化物をターゲットとしたスパッタによってインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェットプリンター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撥水特性に優れた撥水性構造体およびその製造方法、インクジェットヘッドおよびその製造方法並びにインクジェットプリンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンターのヘッドのインク吐出面の構成材料には、ガラス、金属等が用いられている。インクジェットヘッドにおいて水性または油性のインクを用いる場合には、ノズル表面の撥水性が不十分であるとインク液滴が付着し易くなり、そのため吐出するインク滴の直進性が損なわれ、印字乱れなどを発生し易くなるという問題点がある。インクジェットヘッドのインク吐出面の構成材料は一般にインクに濡れ易いので、インクが吐出する部分であるノズル周囲の表面を、水性または油性のインク付着を防止するために、撥水処理が行われている。例えば特開平６−１４３５８６号公報には、珪素または酸化桂素がインク吐出面の構成材料に用いられている場合、真空蒸着によりインク吐出面にフルオロアルキルシラン系化合物を付着させて撥水処理する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は次のような理由によってインク吐出面の撥水膜の性能が低下するという課題をかかえていた。
【０００４】
（１）インクのpHは、色素材料を安定に分散させるため、人体に影響しない範囲で弱アルカリ性に調整されている。珪素または酸化珪素がインク吐出面の構成材料の場合には、撥水膜を浸透した弱アルカリ性インクが、珪素または酸化珪素を溶解する。その結果、撥水膜がインク吐出面より脱落し、撥水膜の耐久性性能が低下する場合があった。
【０００５】
（２）ノズル構成材料がステンレスまたは樹脂またはそれらの混成材料の場合には、フルオロアルキルシラン系化合物との密着性が悪いため、インクジェットヘッドの長期使用により、インク吐出面の撥水耐久性能が低下する場合がある。そのため、フルオロアルキルシラン系化合物との密着性を改善するため、表面に水酸基を有する例えばインジウム・錫酸化膜を形成する方法が考えられる。そうすることによって、ステンレスまたは樹脂またはそれらの混成材料とフルオロアルキルシラン系化合物の密着性が改善されるが、十分ではなく撥水膜の耐久性能が低下する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の課想を解決するためになされたものであり、撥水機能を高めるとともにその撥水機能の耐久性能を向上させることを可能にした撥水性構造体およびその製造方法、インクジェットヘッドおよびその製造方法並びにインクジェットプリンターを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の一つの態様にかかる撥水性構造体は、基材の表面に密着強化膜およびインジウム・錫酸化膜が形成され、その上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成され、そして前記インジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比は１．１以上であることを特徴とする。
【０００８】
（２）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、上記の（１）の撥水性構造体において、前記強度比は１．５以上であることを特徴とする。
【０００９】
（３）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、上記の（１）の撥水性構造体において、前記強度比は２．０以上であることを特徴とする。
【００１０】
（４）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、基材の表面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫酸化物ターゲットを用いたスパッタによってインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、基材の表面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫ターゲットを用いてスパッタガスの酸素濃度が３０％以上の条件でインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（６）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、（１）から（５）のいずれかの撥水性構造体において、前記基材が、金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、のいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００１３】
（７）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、（６）の撥水性構造体において前記金属が鉄鋼、ステンレス、ニッケルのいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００１４】
（８）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体は、（１）から（７）のいずれかの撥水性構造体において、前記密着強化膜がチタンまたはクロムであることを特徴とする。
【００１５】
（９）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、基材の表面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化物をターゲットとしたスパッタによってインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００１６】
（１０）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（９）の撥水性構造体の製造方法において、前記インジウム・錫酸化膜を形成する工程と、水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成する工程の間に、加熱処理工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
（１１）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、基材の表面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化膜を、そのインジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比が１．１以上となるようにスパッタ条件を調整して形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００１８】
（１２）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（１１）の撥水性構造体の製造方法において、前記スパッタ条件の調整は、スパッタガスの酸素濃度の調整であることを特徴とする。
【００１９】
（１３）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、基材の表面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫ターゲットを用いてスパッタガスの酸素濃度が３０％以上の条件でインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００２０】
（１４）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（９）から（１３）のいずれかの撥水性構造体の製造方法において、前記基材が、金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、のいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００２１】
（１５）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（１４）の撥水性構造体の製造方法において、前記金属が鉄鋼、ステンレス、ニッケルのいずれか１以上であることを特徴とする。
【００２２】
（１６）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（９）から（１５）のいずれかの撥水性構造体の製造方法において、前記密着強化膜がチタンまたはクロムであることを特徴とする。
【００２３】
（１７）本発明の他の態様にかかる撥水性構造体の製造方法は、（９）から（１６）のいずれかの撥水性構造体の製造方法において、前記密着強化膜をスパッタによって形成することを特徴とする。
【００２４】
（１８）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成され、そして前記インジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比は１．１以上であることを特徴とする。
【００２５】
（１９）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、（１８）のインクジェットヘッドにおいて、前記強度比は１．５以上であることを特徴とする。
【００２６】
（２０）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、（１８）のインクジェットヘッドにおいて、前記強度比は２．０以上であることを特徴とする。
【００２７】
（２１）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫酸化物ターゲットを用いたスパッタによってインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする。
【００２８】
（２２）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜が形成され、その上にインジウム・錫ターゲットを用いてスパッタガスの酸素濃度が３０％以上の条件でインジウム・錫酸化膜が形成され、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させてなる撥水膜が形成されていることを特徴とする。
【００２９】
（２３）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、（１８）から（２２）のインクジェットヘッドにおいて、前記基材が、金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、のいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００３０】
（２４）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、（２３）のインクジェットヘッドにおいて、前記金属が鉄鋼、ステンレス、ニッケルのいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００３１】
（２５）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドは、（１８）から（２４）のインクジェットヘッドにおいて、前記密着強化膜がチタンまたはクロムであることを特徴とする。
【００３２】
（２６）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化物をターゲットとしたスパッタによってインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００３３】
（２７）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（２６）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記インジウム・錫酸化膜を形成する工程と、水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成する工程の間に、加熱処理工程を含むことを特徴とする。
【００３４】
（２８）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫酸化膜をそのインジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比が１．１以上となるようにスパッタ条件を調整して形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００３５】
（２９）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（２８）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記スパッタ条件の調整が、スパッタガスの酸素濃度の調整であることを特徴とする。
【００３６】
（３０）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、ノズルを有する基材の少なくともインク吐出側の面に密着強化膜を形成し、その上にインジウム・錫ターゲットを用いてスパッタガスの酸素温度が３０％以上の条件でインジウム・錫酸化膜を形成し、さらにその上に水酸基と反応可能な部位を有する撥水物質を反応結合させて撥水膜を形成することを特徴とする。
【００３７】
（３１）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（２６）から（３０）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記基材が、金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、のいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００３８】
（３２）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（３１）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記金属が鉄鋼、ステンレス、ニッケルのいずれか１以上からなることを特徴とする。
【００３９】
（３３）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（２６）から（３２）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記密着強化膜がチタンまたはクロムであることを特徴とする。
【００４０】
（３４）本発明の他の態様にかかるインクジェットヘッドの製造方法は、（２６）から（３３）のインクジェットヘッドの製造方法において、前記密着強化膜をスパッタによって形成することを特徴とする。
【００４１】
（３５）本発明の他の態様にかかるインクジェットプリンターは、（１８）から（２５）のいずれかに記載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする。
【００４２】
本発明においては、基材と撥水膜との間にチタンまたはクロムからなる密着強化膜およびインジウム・錫酸化物からなる難溶性中間膜を形成するため、次の理由によって撥水膜の耐久品質を改善することが可能になっている。
【００４３】
（ａ）チタンおよびクロムは不動態を形成しやすく、耐薬品性に優れる腐食しにくい物質であり、金属、樹脂、珪素、酸化珪素、ガラス、石英などの基材と密着性が強い物質である。またインジウム・錫酸化物は、強酸を除く酸またはアルカリ性の環境で腐食しにくい物質である。従って、基材にチタンまたはクロムからなる密着強化膜、およびインジウム・錫酸化膜を形成した場合には、その上に形成された撥水膜が脱落することなく、撥水性が長期間維持される。
【００４４】
（ｂ）さらにインジウム・錫酸化膜は、表面に水酸基を有しているため、フルオロアルキルシラン系化合物と化学結合し、密着性が良く撥水性能が長期間維持される。
【００４５】
（ｃ）また、インジウム・錫酸化膜における酸化インジウム結晶の（４００）面のＸ線回折ピークに対する（２２２）面のＸ線回折ピークの強度比（以下、酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比という）を１．１以上に、またはスパッタガスの酸素濃度を３０％以上に規定したので、特に高い撥水機能が得られるとともに、その撥水機能の耐久性能を向上させることが可能になっている。その根拠は後述の実施例１において説明する。
【００４６】
また、本発明に係るチタンまたはクロムからなる密着強化膜およびインジウム・錫酸化膜は、上記（ａ）および（ｂ）の理由により、インクジェットヘッドのインク吐出面の構成材料に依らず密着性が高く、撥水撥油膜と化学結合するため、いずれのタイプのヘッド（フェースイジェクトタイプ、エッジイジェクトタイプ）においても、撥水機能を高めるとともにその撥水機能の耐久性能を向上させることが可能になっている。このため、吐出されるインク滴の直進性が優れたものとなり、印字の乱れ等のトラブルが避けられる。
【００４７】
また本発明においては、密着強化膜およびインジウム・錫酸化膜によって基材表面を被覆した後、撥水膜を形成する。そのため基材材料は何でも良く金属、珪素、酸化珪素、樹脂、ガラス、石英、等問わない。
【００４８】
また本発明においては、インジウム・錫酸化膜はスパッタによって形成されるが、密着強化膜もインジウム・錫酸化膜と同一チャンバー内あるいは同一装置内で形成することが好ましい。クロムまたはチタンからなる密着強化膜は、いったん大気中に取り出すと表面が酸化されてしまう。そのため一度大気中に取り出してからインジウム・錫酸化膜を形成した場合は、取り出さずに形成した場合に比べると密着力が低下するため、密着強化膜を形成した効果がなくなってしまう。以上の理由から密着強化膜は、インジウム・錫酸化膜と同一チャンバー内あるいは同一装置内で形成する必要があり、その場合インジウム・錫酸化膜と同じスパッタで形成する方法が、装置構成上最も簡単である。ただし、密着強化膜をスパッタ以外の蒸着などの方法で形成する場合でも、インジウム・錫酸化膜形成前に大気中に取り出さない条件では撥水機能の耐久性能が劣ることはなく、密着強化膜の形成方法を必ずしもスパッタに限定するものではない。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の詳細を、図示した実施例に基づいて説明する。
【００５０】
（実施例１）
図１は、本発明の撥水性構造体の製造工程の断面図である。珪素の基材１を洗浄した後、密着強化膜２としてチタンをスパッタする（図１（ａ））。次に、密着強化膜２形成に用いたスパッタチャンバー内において、大気開放することなく、スパッタ法によってインジウム・錫酸化膜３を形成する（図１（ｂ））。このインジウム・錫酸化膜３を形成するに際しては、インジウム・錫ターゲットを用いたスパッタ法によるものとし、その酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比が１．１以上となるようにスパッタ条件を調整して形成し、または、スパッタガスの酸素濃度が３０％以上となるように調整して形成するものとする。次にフルオロアルキルシラン系の撥水膜４を真空蒸着法によって、インジウム・錫酸化膜３の上に積層する（図１（ｃ））。
【００５１】
次に、図１の製造工程においてインジウム・錫酸化膜３を形成する際の上記の条件とその特性について説明する。ところで、撥水機能は水をはじく力の大小で評価されるが、水では差が生じ難いため、ここではインクジェットプリンター用インクによって評価している。
【００５２】
図２はインジウム・錫酸化膜３の酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比と撥インク性復活時間との関係を示した特性図であり、２種類のインクの特性が示されている。同図に示されるように、酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比が大きくなるに従って高い撥水機能が得られており、「１．１」以上の領域においては所望の撥水条件を満たしていることが分かる。なお撥インク性復活時間とは、１ｃｍ角の基板をインクに浸漬し、基板表面を垂直にした状態で引き上げた後、基板表面全面からインクがはじかれて除去されるまでの時間のことであり、この時間が短いほど撥水性が高いことを示す。図２の特性からも、酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比が「１．５」以上が好ましく、「２．０」以上がより好ましいことが分かる。
【００５３】
図３はスパッタリングするときの酸素濃度とワイピンク試験後のインジウム・錫酸化膜３の摩耗量との関係を示した特性図である。ワイピング試験とは、撥水処理面をゴム片によって３０００回擦り、さらにフェルト片によって３００回擦る方法によって行なう。同図に示されるように、酸素濃度が大きくなるに従って高い耐摩耗特性が得られており、３０％以上の領域において所望の耐摩耗特性が得られていることが分かる。
【００５４】
図４はスパッタリングの酸素濃度と酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比との関係を示した特性図である。同図に示されるように、１５％の酸素濃度で１．１以上の酸化インジウム結晶面（４００）／（２２２）強度比が得られ、また、３０％以上の酸素濃度でも１．１以上の酸化インジウム結晶面（４００）／（２２２）強度比が得られている。
【００５５】
従って、酸化インジウム結晶面（４００）／（２２２）強度比を「１．１」以上にすることで所望の撥水機能が得られ、また、スパッタリングの酸素濃度を３０％以上にすることで、撥水機能および耐摩耗特性の双方が満足したものとなる。
【００５６】
表１は、本実施例で作製した撥水性構造体の製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。インク接触角は値が高いほど撥水性が高いことを示すが、ワイピング試験後に６０度以上であれば撥水機能の耐久性は十分である。
【００５７】
【表１】
0003800878.tif 000002
【００５８】
このように、サンプル製造条件が異なる場合でも、撥水性能の耐久性には差が見られず、全てのサンプルでインク接触角が８０度以上となり、良好な結果が得られた。
【００５９】
（実施例２)
本実施例では、実施例１で珪素だった基材１の材料をステンレスに変更し、実施例１と同様な製造工程で撥水性構造体を作製した。
【００６０】
表２は、本実施例で作製した撥水性構造体の製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００６１】
【表２】
0003800878.tif 000003
【００６２】
このように、サンプル製造条件が異なる場合でも、撥水性能の耐久性には差が見られず、全てのサンプルでインク接触角が８０度以上となり、良好な結果が得られた。
【００６３】
（比較例１）
ここでは比較例として、製造条件を実施例２から変えて比較用サンプルを作製した。表３は、本比較例で作製した比較用サンプルの製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００６４】
【表３】
0003800878.tif 000004
【００６５】
このように、密着強化膜２またはインジウム・錫酸化膜３のどちらかを形成しなかった場合、またステンレス基板に直接撥水膜４を形成した場合の全てにおいて、ワイピング試験後のインク接触角は６０度以下となり、撥水性能の耐久性が悪いことが確認された。
【００６６】
（実施例３）
本実施例では、実施例２でステンレスだった基材１の材料、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚を変えて、実施例１と同様な製造工程で撥水性構造体を作製した。表４は、本実施例で作製したサンプルの製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００６７】
【表４】
0003800878.tif 000005
【００６８】
このように、基材１の材料、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚が異なる場合でも撥水耐久性には差が見られず、全てのサンプルでインク接触角が８０度以上となり、良好な結果が得られた。
【００６９】
（実施例４）
本実施例では、次のプロセスによって撥水性構造体を作製した。
【００７０】
ステンレス製の基材１の表面に密着強化膜２としてチタンをスパッタする。次に、密着強化膜２形成に用いたスパッタチャンバー内において、大気開放することなく、スパッタ法によってインジウム・錫酸化膜３を形成する。このインジウム・錫酸化膜３を形成するに際しては、インジウム・錫酸化物ターゲットを用いたスパッタ法により、基板加熱を行なわずに形成するものとする。次にこの基材１をチャンバーから取り出し、ホットプレート上にて２００℃または３００℃で２０分間加熱し、その上にフルオロアルキルシラン系の撥水膜４を真空蒸着法によって、インジウム・錫酸化膜３の上に積層する。
【００７１】
本実施例においては、インジウム・錫酸化膜３をスパッタする場合に、インジウム・錫酸化物をターゲットとしている。そのため基板加熱や、スパッタガスへの酸素混合などの特別な手段に依らずにスパッタすると、インジウム・錫酸化膜３はほぼ完全な非晶質状態となり、Ｘ線回折で分析しても、各結晶方位に依存したピークは全く検出されない。しかしインジウム・錫酸化膜３形成後に、ホットプレート上、大気雰囲気で２００℃または３００℃で２０分間加熱処理した場合、Ｘ線回折で分析すると結晶方位に依存したピークが現われ、結晶化が促進されたことがわかる。その時の酸化インジウム結晶面（４００）／（２２２）強度比は４．２と十分大きく、また加熱温度に依らずほぼ同じだった。
【００７２】
表５は、本実施例で作製した撥水性構造体の製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００７３】
【表５】
0003800878.tif 000006
【００７４】
このように、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚、スパッタ後の加熱温度を変化させた場合でも撥水耐久性には差が見られず、全てのサンプルでインク接触角が８０度以上となり、良好な結果が得られた。
【００７５】
（実施例５）
本実施例では、実施例４でステンレスだった基材１の材料、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚を変えて、実施例４と同様な製造工程で撥水性構造体を作製した。インジウム・錫酸化膜３形成後の加熱処理は、ホットプレート上、大気雰囲気中において、２００℃で２０分間行なった。表６は、本実施例で作製したサンプルの製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００７６】
【表６】
0003800878.tif 000007
【００７７】
このように、基材１の材料、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚が異なる場合でも撥水耐久性には差が見られず、全てのサンプルでインク接触角が８０度以上となり、良好な結果が得られた。
【００７８】
（比較例２）
ここでは比較のために、実施例４および実施例５でインジウム・錫酸化膜３のスパッタ直後に行なっていた加熱処理を行なわなかった場合と、撥水膜４形成後に２００℃で２０分間加熱処理した場合のサンプルを作製した。基材にはステンレスを使用した。表７は比較用サンプルの製造条件と、ワイピング試験後のインク接触角である。
【００７９】
【表７】
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【００８０】
このように、インジウム・錫酸化膜３形成直後に加熱処理しなかった場合は、密着強化膜２の膜厚、インジウム・錫酸化膜３の膜厚を変更しても、ワイピング試験後のインク接触角は６０度以下となり、撥水性能の耐久性が悪いことが確認された。
【００８１】
（実施例６）
図５は、本実施例のインクジェットヘッド５０の組み立て斜視図である。
【００８２】
ノズル２６−１が多数並んでいるノズル列２６が形成されたステンレス製のノズルプレート２７と、圧力発生室２８およびインク供給路および共通のインク室であるリザーバー３０となる溝あるいは貫通穴が形成されたスペーサー３１と、振動板１９の３部品から流路ユニットが構成されている。
【００８３】
縦振動モードを有する複数の圧電振動子から構成された振動子ユニット３４は、基台３５に形成された振動子ユニット収容孔３６に収容され、所定位置に固定されている。
【００８４】
基台３５には、インクタンクに接続するインク供給管３７が設けられており、その先端を振動板１９に開口されたインク供給口３８を介してスペーサ３１により構成されたリザーバー３０に連通されている。なおノズルプレート２７、スペーサ３１および振動板１９により構成される流路ユニットは、枠体３９によって基台３５に固定され、ヘッド全体は基板４０を介してインクジェットプリンターのキャリッジに固定される。
【００８５】
図６は、ノズルプレート２７の製造工程断面図である。
【００８６】
ノズル２６−１が形成されたステンレス製のノズルプレート２７をスパッタ装置にセットし、密着強化膜２をスパッタする（図６（ａ））。次に、密着強化膜２形成に用いたスパッタチャンバー内において、大気開放することなく、スパッタ法によってインジウム・錫酸化膜３を形成する（図６（ｂ））。このインジウム・錫酸化膜３を形成するに際しては、インジウム・錫ターゲットを用いたスパッタ法によるものとし、その酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比が１．１以上となるようにスパッタ条件を調整して形成し、または、スパッタガスの酸素濃度が３０％以上となるように調整して形成するものとする。次にフルオロアルキルシラン系の撥水膜４を真空蒸着法によって、インジウム・錫酸化膜３の上に積層する（図６（ｃ））。
【００８７】
このようにして作製したノズルプレート２７を、インクジェットヘッド５０に組み込んで、耐久試験を行なった。耐久試験は、インクジェットヘッド５０組み立て後にノズルプレート２７の表面に３０００回のワイピングを行なった後、ノズルプレート２７をインクに接触させた状態で６０℃に１４４時間保つ方法で行なった。ノズルプレート２７の撥水性能の耐久性が低いと、耐久試験後のノズルプレート２７表面に付着するインクが増加し、インクの飛行速度低下やインク曲がりなどの印字不良が発生しやすくなる。
【００８８】
しかし、耐久試験後に印字試験を行なった結果、印字不良はほとんど発生せず、ノズルプレート２７の撥水性能の耐久性が優れていることがわかった。
【００８９】
（実施例７）
本実施例では、インジウム・錫酸化膜３を実施例６と異なる条件で形成したノズルプレート２７を作製した。具体的な工程は、次の通りである。
【００９０】
ノズル２６−１が形成されたステンレス製のノズルプレート２７をスパッタ装置にセットし、密着強化膜２をスパッタする。次に、密着強化膜２形成に用いたスパッタチャンバー内において、大気開放することなく、スパッタ法によってインジウム・錫酸化膜３を形成する。このインジウム・錫酸化膜３を形成するに際しては、インジウム・錫酸化物ターゲットを用いたスパッタ法により、基板加熱を行なわずに形成するものとする。またスパッタガスには酸素を混合せず、アルゴンのみを使用する。次にこのノズルプレート２７をチャンバーから取り出し、ホットプレート上にて２００℃または３００℃で２０分間加熱し、フルオロアルキルシラン系の撥水膜４を真空蒸着法によって、インジウム・錫酸化膜３の上に積層する。
【００９１】
このようにして作製したノズルプレート２７を、インクジェットヘッド５０に組み込んで、実施例６と同じ耐久試験後に印字試験を行なった。その結果、印字不良はほとんど発生せず、ノズルプレート２７の撥水性能の耐久性が優れていることがわかった。
【００９２】
なお、上記実施例においては、フルオロアルキルシラン系の撥水膜を用いた例について説明したが、その材料の基に水酸基と化学結合可能な基を含むものであれば、他の撥水材を用いても良い。
【００９３】
また上記実施例においては、基材の材料にステンレス、ニッケル、珪素、酸化珪素、石英、パイレックスガラス、ポリイミドを用いているが、高い密着力で密着強化膜を形成可能で、耐インク性を有する材料ならば、他の金属、酸化物、窒化物、ガラス、樹脂等を用いても良い。また実施例４、５、７の方法で撥水性構造体またはノズルプレートを作製する場合は、前述の特性のほかに耐熱性を有している材料ならば、他の金属、酸化物、窒化物、ガラス、樹脂等を用いても良い。
【００９４】
また、密着強化膜の材料として、上記実施例ではチタンの薄膜を１層形成しているが、クロムを用いることもできる。また耐インク性を有し基材とインジウム・錫酸化膜の密着性を向上させられる材料ならば、チタンまたはクロムに限定されず、また複合材料や多層膜でも良い。
【００９５】
また、上記実施例６および７においてはフェイスイジェクト方式のインクジェットヘッドについて説明したが、異なる材料が端面に露出しているエッジイジェクトへツドにおいても、密着強化膜と基材との密着性が良好なため、優れた耐久性を発揮する。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インジウム・錫酸化膜と基材の間に密着強化膜を形成しているため、密着強化膜がない場合に比べ、撥水撥油機能の耐久性能を大幅に向上させることが可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】撥水性構造体の製造工程断面図。
【図２】インジウム・錫酸化膜の酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比と撥インク性復活時間との関係を示した特性図。
【図３】スパッタガスの酸素濃度とワイピング３０００回後の消耗量の関係を示した特性図。
【図４】スパッタガスの酸素濃度と酸化インジウム結晶面（２２２）／（４００）強度比の消耗量の関係を示した特性図。
【図５】本実施例のインクジェットヘッド５０の組み立て斜視図。
【図６】ノズルプレート２７の製造工程断面図。
【符号の説明】
１  ステンレス基板
２  密着強化膜
３  インジウム・錫酸化膜
４  撥水膜
２６  ノズル列
２６−１  ノズル
２７  ノズルプレート
２８  圧力発生室
２９  インク供給路
３０  リザーバー
３１  スペーサー
３２  圧電振動子
３３  固定板
３４  振動子ユニット
３５  基台
３６  振動子ユニット収容孔
３７  インク供給管
３８  インク供給口
３９  枠体
４０  基板
５０  インクジェットヘッド
【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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