JP2000233500A - ノズルの撥水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 インクジェットヘッド等の液を吐出する開口
が設けられた吐出面に対し、撥水性ある膜を薄く均一に
形成する。 【解決手段】 ノズルプレート１の吐出面には、ノズル
２の開口２０２が設けられている。そして吐出面１０１
に撥水材料を塗布するに先立って、界面活性剤３を吐出
面１０１に塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液体を吐出するノ
ズルの撥水処理方法に関し、特に液体を吐出する開口が
設けられた吐出面を有するノズルにおいて、その吐出面
の撥水処理を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体を吐出するノズルとして、例えばイ
ンクジェットヘッドがあり、これは液体を吐出する開口
が設けられた吐出面を有する。そして液体の吐出量、方
向などの制御性を高めるため、吐出面において残置する
液体を除去しやすいように、吐出面には撥水処理が施さ
れてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そして吐出面の撥水処
理には様々な問題点があった。第１の問題点は吐出面に
おける撥水材料の厚さに関する。撥水材料は例えばスプ
レーなどで噴霧により吐出面に塗布されるが、塗布され
た撥水材料が吐出面に形成する撥水膜の膜厚は薄いこと
が望まれる。膜厚が厚ければ、吐出面に付着したインク
滴を清掃するためのゴム板を用いた拭き取り作業によっ
て、撥水膜が変形し、インク滴の吐出方向が変化してし
まうからである。また均一であることも望まれる。均一
でなければ複数のノズル間での吐出性能を揃えることが
困難となるからである。

【０００４】撥水膜の膜厚を薄くするためには撥水材料
の希釈度を高めることも考えられる。しかし、この場合
には撥水膜に塗布むらや、吐出面における開口のエッジ
で撥水材料が付着しにくい、いわゆる「退け」が生じや
すい。従って、単に撥水材料の希釈度を高めるのみでは
第１の問題点を解決することはできない。

【０００５】第２の問題点は第１の問題点とも関連す
る。薄く均一な撥水膜を得るためには例えば特開昭６１
−１２１９５７号公報に開示されるように、蒸着法によ
り撥水膜を形成することが提案されている。しかし撥水
膜の付着力を高めるためには例えば特開平６−１４３５
８６号公報に示唆されるように、別途に吐出面と撥水膜
との間に中間層を設ける必要があった。

【０００６】第３の問題点は撥水材料の付着箇所に関す
る。撥水膜は吐出面に設けられることが望ましいが、吐
出面に対して撥水材料を噴霧して塗布する場合には、開
口のうち、吐出面には露出しない内面にも撥水材料が厚
く塗布される場合がある。あるいは吐出面における開口
のエッジ部分にも厚く付着する場合もある。このように
撥水材料が不要な箇所にも付着することは、インク滴の
吐出性能上望ましくない。

【０００７】第４の問題点は、吐出面において開口がエ
ッジを有するので、上記の拭き取り作業においてこのエ
ッジから撥水膜が剥離し易いことである。

【０００８】そして第５の問題点として、上記の拭き取
り作業によって撥水膜が帯電し、インク滴が吐出面に多
量に付着するという点が挙げられる。

【０００９】本発明はこれらの問題を解決するための、
ノズルの撥水処理方法を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
にかかるものは、液体を吐出する開口が設けられた吐出
面を有するノズルの撥水処理方法であって、（ａ）前記
吐出面に界面活性剤の皮膜を形成する処理を行う工程
と、（ｂ）前記工程（ａ）の処理が施された前記吐出面
に対して、撥水材料の皮膜を形成する工程とを備える。

【００１１】この発明のうち請求項２にかかるものは、
請求項１記載のノズルの撥水処理方法であって、（ｃ）
前記工程（ｂ）の処理が施された前記吐出面を加熱する
ことにより、前記界面活性剤を除去すると共に前記撥水
材料を焼成する工程を更に備える。

【００１２】この発明のうち請求項３にかかるものは、
基体と、前記基体の吐出面に形成された開口と、前記開
口に連通する内面とを有し、前記開口から液体を吐出す
るノズルの撥水処理方法であって、（ａ）前記吐出面に
対して撥水材料を塗布する工程と、（ｂ）前記工程
（ａ）が終了した後、前記撥水材料が硬化する前に、前
記内面から前記開口へと気体を流し、前記開口と前記吐
出面との境界に前記撥水材料を残しつつ、前記内面の前
記撥水材料の量を減少させる工程とを備える。

【００１３】この発明のうち請求項４にかかるものは、
液体を吐出する開口が設けられた吐出面を有するノズル
の撥水処理方法であって、（ａ）前記吐出面に撥水材料
の皮膜を形成する工程と（ｂ）前記工程（ａ）で得られ
た構成に対し、前記吐出面の硬度よりも低く、前記撥水
材料の皮膜の硬度よりも高い硬度の剥離器で擦る工程と
を備える。

【００１４】この発明のうち請求項５にかかるものは、
請求項４記載のノズルの撥水処理方法であって、（ｃ）
前記工程（ｂ）の後、焼成を施す工程を更に備える。

【００１５】この発明のうち請求項６にかかるものは、
金属製の基体と、前記基体の吐出面に形成された開口
と、前記開口に連通する内面とを有し、前記開口から液
体を吐出するノズルの撥水処理方法であって、（ａ）前
記内面に前記基体の酸化膜を形成する工程と、（ｂ）前
記吐出面に撥水材料を塗布する工程と、（ｃ）前記工程
（ｂ）が終了した後、前記撥水材料が硬化してから前記
ノズル内面の撥水材料を除去する工程とを備える。

【００１６】この発明のうち請求項７にかかるものは、
請求項６記載のノズルの撥水処理方法であって、前記工
程（ａ）は（ａ−１）前記吐出面を研磨して前記酸化膜
を除去する工程を有する。

【００１７】この発明のうち請求項８にかかるものは、
請求項７記載のノズルの撥水処理方法であって、前記工
程（ａ−１）は、電解研磨を用いて実行される。

【００１８】この発明のうち請求項９にかかるものは、
液体を吐出する開口が設けられた吐出面を有するノズル
の撥水処理方法であって、前記吐出面は多孔質層であ
り、（ａ）前記多孔質層に撥水材料を塗布する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で得られた構成に対し、減圧中で
前記撥水材料の焼成処理を行う工程とを備える。

【００１９】この発明のうち請求項１０にかかるもの
は、吐出面及び裏面を備えたノズルプレートにおいて設
けられ、前記吐出面と前記裏面との間を貫通し、前記吐
出面において液体を吐出する開口を有するノズルの撥水
処理方法であって、（ａ）前記ノズルの前記裏側を塞ぐ
工程と、（ｂ）前記ノズルプレートの温度を測定する工
程と、（ｃ）前記工程（ａ）及び工程（ｂ）の後に、前
記ノズルの前記裏側が塞がれた前記ノズルプレートを、
前記ノズルプレートの前記温度よりも高い温度の撥水材
料に浸漬する工程とを備える。

【００２０】この発明のうち請求項１１にかかるもの
は、液体を吐出する開口が設けられた吐出面を有するノ
ズルの撥水処理方法であって、（ａ）前記吐出面に撥水
材料を蒸着する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）によって
前記吐出面に蒸着された前記撥水材料に対して焼成処理
を施す工程とを備える。

【００２１】この発明のうち請求項１２にかかるもの
は、液体を吐出する開口が設けられた吐出面を有するノ
ズルの撥水処理方法であって、撥水材料及び金属を蒸着
し、前記吐出面に前記撥水材料及び前記金属が混在する
膜を形成する工程を備える。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１及び図２は本
実施の形態にかかるノズルの撥水処理方法を工程順に示
す断面図である。図１において、ノズルプレート１には
ノズル２が形成されており、ノズル２はノズルプレート
１の内面２０１、ノズルプレート１の吐出面１０１に露
出して内面２０１と連通する開口２０２を有している。
開口２０２は吐出面１０１と内面２０１とが交わる箇所
であるエッジ２０３を有している。通常、内面２０１の
径は、吐出面１０１から離れるほど、開口２０２の径よ
りも大きくなる。吐出されるべきインクは内面２０１が
囲む空間から開口２０２を経て、吐出面１０１からノズ
ルプレート１の反対側へと吐出される。

【００２３】本実施の形態では、図１に示されるよう
に、まず吐出面１０１に界面活性剤の皮膜３を形成する
処理が行われる。具体的には例えば界面活性剤を塗布
し、乾燥させる。その後、図１の処理が施された吐出面
１０１（界面活性剤の皮膜３が設けられている）に、撥
水材料４０１を例えば噴霧による塗布にて付着させる
（図２）。図１に示された工程により設けられた界面活
性剤は、その表面張力が小さいので、吐出面１０１の濡
れ性が高められる。よって撥水材料４０１の希釈度を高
くしてその厚さを薄くしたい場合にも、吐出面１０１に
均一な撥水膜を設けることができる。

【００２４】なお、撥水材料４０１が、弗素樹脂など、
撥水膜の形成に焼成を必要とする場合には、ノズルプレ
ート１の基材を金属やセラミックスなどの高温に耐えう
る材料とし、乾燥後に焼成を行う。図３は焼成の様子を
示す図であり、ここではノズルプレート１に複数のノズ
ル２が形成されている場合を例示している。基材が酸化
しやすい金属の場合には、置換炉５０１を採用し、この
中へノズルプレート１を配置する。その後、置換炉５０
１内を排気して窒素ガスを導入することにより、置換炉
５０１内を大気雰囲気から窒素雰囲気へと置換する。置
換炉５０１内でヒータ５０２を用いてノズルプレート１
を加熱する。これによって撥水材料４０１が焼成され
る。図４は焼成後のノズルプレート１の様子を示す断面
図である。焼成によって界面活性剤は蒸発するので、撥
水材料４０１の焼成によって得られた撥水膜４０２は、
皮膜３が介在することなく吐出面１０１に接触する。よ
って皮膜３によって妨げられることなく、ノズルプレー
ト１の基材に対する付着力で撥水膜４０２が吐出面１０
１に強く結合する。

【００２５】以上のようにして撥水処理がなされたノズ
ルプレート１は、薄く、かつ均一な撥水性の表面を有す
るので、インクの吐出方向の偏倚（飛翔曲がり）や、複
数のノズル間での吐出性能のばらつきが小さい。またノ
ズルプレート１のインクを拭き取る作業においても撥水
膜が変形することもない。よって第１の問題点を解決す
ることができ、長期に安定した吐出性能を得ることがで
きる。

【００２６】実施の形態２．図５及び図６は本実施の形
態にかかるノズルの撥水処理方法を工程順に示す断面図
である。図５において、実施の形態１と同様に、ノズル
プレート１にはノズル２が設けられており、吐出面１０
１には開口２０２が設けられ、両者はエッジ２０３を形
成している。吐出面１０１に対して撥水材料４０１を例
えば噴霧による塗布にて付着させると、開口２０２を経
由して内面２０１にも撥水材料４０１が付着し、膜厚の
大きな撥水材料の滴４０３が形成される場合がある。こ
のままの状態でノズルプレート１を用いてインクの吐出
を行えば、滴４０３がインクの吐出不良や飛翔曲がり、
複数のノズル間での吐出のばらつきを招く。

【００２７】図５に示された工程の後、つまり撥水材料
４０１の塗布が終了してから、撥水材料４０１が硬化す
るまでに、内面２０１から開口２０２へと向かう方向に
気体６を流す。これにより、滴４０３は開口２０２を経
由して外部へと排出される。この際、内面２０１におけ
る全ての撥水材料４０１を除去し尽くしてしまわないこ
とが望ましい。即ち、エッジ２０３を覆う撥水材料４０
１を若干残しておくことが望ましい。

【００２８】撥水材料４０１が焼成を必要とする場合に
は、図６に示された工程の後、焼成が行われる。

【００２９】以上のように本実施の形態では、図５に示
された工程によってノズル２の内面２０１にも入り込ん
だ不要な撥水材料４０１を減少させ、かつ開口２０２の
エッジ２０３をカバーする撥水材料４０１を残すので、
インクの吐出性能を劣化させず、かつ液体の拭き取り処
理を行っても開口２０２のエッジ２０３から撥水材料４
０１が剥離することが防止される。従って第３及び第４
の問題点を解決することができる。

【００３０】なお、特開平８−２５２９１９号公報に
は、光硬化処理によって硬化された樹脂のうち、開口に
バリとして存在する部分を気体で除去する技術が紹介さ
れているが、硬化した後の樹脂を除去するので、本願の
ようにエッジ２０３に撥水材料４０１を残すには適当で
はない。また特開平７−３０４１７５号公報には軟化し
ている撥水膜の不要な部分を、微小固体を衝突させて除
去しているが、これでは本願にいう内面２０１をも粗面
化する虞もあり、また本願にいうエッジ２０３に撥水材
料４０１を残すことに適当な手法でもない。

【００３１】また、図５に示された工程と、図６に示さ
れた工程とを同時に行うことも考えられる。図７はかか
る場合に形成される撥水材料４０１の形状を示す断面図
である。この場合には内面２０１から開口２０２を経由
してノズル２から流出する気体６が吐出面１０１の上方
（内面２０１とは反対側）において生起する対流５０に
よって、塗布中の撥水材料４０１の形状が、開口２０２
近傍で厚くなり、均一性が損なわれる場合がある。よっ
て図５及び図６に示された工程は、各々前後することが
望ましい。

【００３２】実施の形態３．図８及び図９は本実施の形
態にかかるノズルの撥水処理方法を工程順に示す断面図
である。図８において、実施の形態１と同様に、ノズル
プレート１にはノズル２が設けられており、吐出面１０
１には開口２０２が設けられ、両者はエッジ２０３を形
成している。吐出面１０１に対して撥水材料を例えば噴
霧による塗布にて付着させて皮膜を形成する。その後、
撥水材料を硬化させて撥水膜４０２を得る。この際、必
要で有れば焼成を施す。

【００３３】次に、図９に示されるように、図８の構成
に対し、吐出面１０１の硬度よりも低く、撥水膜４０２
の硬度よりも高い硬度の剥離器７で擦る。ここで、硬度
はビッカース硬さ（例えばＪＩＳ Ｇ ０２０２）であ
る。

【００３４】これにより、撥水膜４０２はほとんど剥離
するが、わずかに吐出面１０１に薄膜４０４として残置
する。その結果、撥水性は保たれ、吐出されるべき液体
の拭き取り処理を行っても薄膜４０４が変形することが
ない。また吐出面１０１が金属である場合には、吐出面
１０１の帯電も防止される。よって第１及び第５の問題
点を解決することができる。

【００３５】例えば、ノズルプレート１の材質（従って
吐出面１０１の材質でもある）としてステンレス、撥水
材料として弗素樹脂、例えば商品名「ネオフロンＦＥ
Ｐ」（ダイキン工業株式会社の販売）を採用する。但し
３８０℃で焼成を行って図８の構成を得た。剥離器７の
材料としてアクリルを採用し、図９に示すように効果後
の撥水膜４０２を擦る。アクリルのビッカース硬度は
「ネオフロンＦＥＰ」の焼成後のそれよりも高く、ステ
ンレスのそれよりも低い。

【００３６】図９の処理により撥水性は若干劣化する
が、実用上差し支えない範囲である。例えば図８の構成
（撥水膜４０２が存在するもの）における水との動的後
退接触角は約９０度であったが、図９の構成（薄膜４０
４のみ存在するもの）では動的後退接触角として約７５
〜８５度が得られた。

【００３７】更に、薄膜４０４のみが吐出面１０１に残
置される構造のノズルプレート１を焼成することによ
り、図９の処理による薄膜４０４の荒れを改善し、撥水
性を動的後退接触角において約５〜１０度改善すること
ができる。焼成時には薄膜４０４は流動性を呈し、薄膜
４０４の膜厚が均一になるからである。

【００３８】なお、焼成に際しては、酸素無しの雰囲気
において行うことが望ましい。さもないと、撥水膜４０
２あるいは薄膜４０４が剥離しやすくなるからである。

【００３９】ノズルプレート１の材質としては他にニッ
ケルを挙げることができる。

【００４０】実施の形態４．図１０乃至図１３は本実施
の形態にかかるノズルの撥水処理方法を工程順に示す断
面図である。図１０において、実施の形態１と同様に、
金属製のノズルプレート１にはノズル２が設けられてお
り、吐出面１０１には開口２０２が設けられる。開口２
０２はエッジ２０３を有している。

【００４１】図１０及び図１１に示される工程により、
内面２０１にノズルプレート１を構成する金属の酸化膜
３１を形成する。まず図１０に示されるように、ノズル
プレート１の露出した面全体に酸化膜３１を形成する。
これは例えば、ノズルプレート１を強熱処理することで
実現できる。

【００４２】次に内面２０１に形成された酸化膜３１を
残置しつつ吐出面１０１上に形成された酸化膜３１を取
り除く。これは例えば研磨によって実現できる。図１１
はサンドペーパを用いたラッピング処理を図１０に示す
吐出面１０１に施した場合を示している。このラッピン
グ処理により、吐出面１０１は粗面１０２となり、内面
２０１に酸化膜３１が残置される（図１１）。

【００４３】この後、粗面１０２に対して撥水材料４０
１を例えば噴霧によって塗布する。これにより、粗面１
０２上に撥水材料４０１が設けられるが、開口２０２を
介して内面２０１にも酸化膜３１を介して撥水材料４０
１が付着し、図５に示された場合と同様に滴４０３が不
要に形成される。そこで滴４０３を除去するのである
が、その前に、撥水材料４０１を硬化させる。硬化に際
して焼成処理が必要で有れば、開口２０２近傍のノズル
プレート１の酸化を防止するため、図３に示されるよう
な置換炉５０１を用いて焼成処理を行う。

【００４４】そして図１３に示されるように、撥水材料
４０１が硬化して得られた撥水膜４０２のうち、滴４０
３が硬化した部分を、例えば超音波洗浄器を採用して除
去する。酸化膜３１に対するよりも粗面１０２に対する
方が、撥水膜４０２の付着力は強いので、粗面１０２上
の撥水膜４０２を残置しつつ、ノズル２の内面２０１に
も入り込んだ不要な撥水膜４０２を除去することができ
る。従って第３の問題点を解決することができる。

【００４５】更に、吐出面１０１は粗面１０２となって
その粗度が高められたので、従来の場合よりも拭き取り
処理に対する耐性が向上し、第４の問題点も解決するこ
とができる。

【００４６】図１４は本実施の形態の変形を示す図であ
り、内面２０１に形成された酸化膜３１を残置しつつ吐
出面１０１上に形成された酸化膜３１を取り除く際に、
電解研磨を採用する場合を示している。例えば燐酸液３
３中に陰極３２と、ノズルプレート１を浸漬し、ノズル
プレート１を陽極として電解研磨を行う。図１５は電解
研磨の際にノズルプレート１のノズル２を塞ぐ保護テー
プ３４の位置を示す断面図である。ここではノズルプレ
ート１に複数のノズル２が形成されている場合を例示し
ている。保護テープ３４はノズルプレート１の２つの主
面のうち、吐出面１０１とは反対側の裏面１０５を塞
ぐ。これにより、燐酸液３３中でもノズル２が保護テー
プ３４と共に空気を保持し、内面２０１が電解研磨され
ないように燐酸液３３から保護される。

【００４７】しかし、燐酸液３３中でノズル２が保護テ
ープ３４と共に保持する空気も若干は開口２０２から内
面２０１へと圧縮されるので、燐酸液３３はエッジ２０
３にも接触することになる。図１６は上述の電解研磨が
施された後のノズルプレート１の断面を示している。吐
出面１０１は粗面１０２となってその粗度が高められる
が、エッジ２０３においても粗度が高められ、内面２０
１に設けられていた酸化膜３１は、開口２０２よりも内
面２０１側へと若干退く。

【００４８】図１７は図１６に示された構成に対して粗
面１０２側から撥水材料を例えば噴霧によって塗布し、
撥水材料が硬化して得られた撥水膜４０２のうち、ノズ
ル２の内部で硬化した部分を除去して得られる構成を示
す。エッジ２０３にも撥水膜４０２が存在するので、実
施の形態２と同様に、第４の問題点をも解決することが
できる。

【００４９】実施の形態５．図１８乃至図２１は本実施
の形態にかかるノズルの撥水処理方法を工程順に示す断
面図である。まずノズル２を備えたノズルプレート１の
吐出面（開口２０２が設けられている側の主面）には多
孔質層１０３が形成される（図１８）。これは、例えば
ノズルプレート１が金属製である場合には、図１４及び
図１５で示されるように、開口２０２が設けられていな
い側のノズルプレート１の主面を保護テープ３４で保護
しつつ電解研磨を行うことによって実現できる。

【００５０】次に撥水材料４０１を例えば噴霧によって
多孔質層１０３へ塗布する（図１９）。このように多孔
質層に撥水材料を塗布する工程自体は、例えば特開平２
−４８９５３号公報や、特開平４−２３４０５８号公報
に開示されている。ここで、撥水材料４０１は、その硬
化には焼成を必要とする性質を有する。図１９に示され
るように、多孔質層１０３が無数のピットを有してお
り、そのピットが空気を保持するので、撥水材料４０１
を塗布することだけでは多孔質層１０３の奥深くまでは
撥水材料４０１をしみ込ませることは困難である。

【００５１】次に、撥水材料４０１が塗布された多孔質
層１０３を有するノズルプレート１を減圧中におき、撥
水材料４０１に対する焼成処理を行う。ノズルプレート
１を減圧中におくことにより、多孔質層１０３のピット
が保持する空気が引き抜かれ、撥水材料４０１を多孔質
層１０３の奥深くまでしみ込ませることができ、かつそ
の形状で撥水材料４０１が硬化して撥水膜４０２が形成
される（図２０）。

【００５２】図２１は焼成の様子を例示する図である。
減圧炉５０３には撥水材料４０１が塗布されたノズルプ
レート１と、ヒータ５０２とが格納され、排気されて減
圧下で撥水材料４０１の焼成処理が行われる。

【００５３】以上のように、撥水膜４０２は多孔質層１
０３のピットに十分しみ込むので、均一性良く、かつ薄
い撥水膜４０２を得ることができる。従って、第１の問
題点を解決することができる。特に撥水膜４０２は薄く
形成できるので吐出面となる多孔質層１０３が金属製で
ある場合には、その帯電も防止される。よって第５の問
題点を解決することができる。更に、撥水膜４０２と多
孔質層１０３との間の付着力が高められるので、第４の
問題点をも解決することができる。

【００５４】図２２はこの実施の形態の変形を示す断面
図である。ノズルプレートの吐出面に電解研磨によって
多孔質層１０３を設ける代わりに、微粒子１０４を多数
吐出面１０１に付着させてもよい。微粒子１０４として
は例えばニッケルなどの金属微粒子や、アルミナなどの
酸化物微粒子を採用することができる。

【００５５】そして微粒子１０４を多数付着させた吐出
面１０１に対して撥水材料４０１を例えば噴霧によって
塗布し、その後、減圧中で撥水材料４０１の焼成処理を
行っても、上述の効果を得ることができる。

【００５６】実施の形態６．本実施の形態にかかるノズ
ルの撥水処理方法では、まず図１５と同様にして、ノズ
ルプレート１の吐出面１０１と反対側の裏面１０５にテ
ープ３４を貼り、開口２０２と反対側においてノズル２
を塞ぐ。そしてノズルプレート１の温度ＴＰを測定して
おく。

【００５７】図２３は、図１５に示された構造に対して
撥水材料４０１を塗布する工程を示す図である。浴槽６
０２には撥水材料４０１が貯められており、撥水材料４
０１はヒータ６０１によってあらかじめ温度ＴＰよりも
高めに設定しておく。これに対して図１５に示された構
成を、開口２０２を上側にして静かに撥水材料４０１に
浸漬する。撥水材料４０１の温度は温度ＴＰよりも高い
ので、撥水材料４０１に浸漬されたノズルプレート１で
はノズル２内の空気が暖められて膨張し、開口２０２か
ら気泡６０３が発生する。この気泡６０３は撥水材料４
０１がノズル２の内部へと進入することを妨げる。従っ
て、気泡６０３が除かれないように、例えば斜め上方へ
と徐々にノズルプレート１を引き上げることにより、撥
水材料４０１は吐出面１０１にのみ薄く均一に形成され
る。焼成が必要であれば、撥水材料４０１に対する焼成
処理を追加して撥水膜を得ることができる。

【００５８】以上のようにして撥水膜はノズル２の内部
に設けられることなく、吐出面のみに設けられるので、
第３の問題点を解決することができる。

【００５９】実施の形態７．図２４は、本実施の形態に
かかるノズルの撥水処理方法を示す図である。図１５に
示されたように、ノズルプレート１の吐出面１０１と反
対側の裏面１０５にテープ３４を貼り、ノズル２の開口
２０２の反対側を塞ぐ。これを真空蒸着装置７０１内に
おいて、吐出面１０１をるつぼ７０２と対向させて配置
する。るつぼ７０２には撥水材料として例えば弗素樹脂
７０３が載せられている。まず真空蒸着装置７０１内が
図示されない排気機構によって排気され、その後にるつ
ぼ７０２がヒータ７０４で加熱されることによって弗素
樹脂７０３が吐出面１０１に蒸着される。

【００６０】弗素樹脂７０３は一般にはポリマーである
が、吐出面１０１に蒸着した場合には分子構造が変わっ
てモノマーとなっており、撥水性も大きく低下してい
る。そこで図２４の処理後、ノズルプレート１からテー
プ３４を剥がし、図３に示されたように置換炉５０１に
おいて不活性ガス（例えば窒素）中でヒータ５０２によ
って加熱し、これによりモノマーが再結合し、例えばオ
リゴマー程度にまで再結合し、撥水性が回復する。その
結果、非常に薄く均一に撥水膜が形成できる。

【００６１】このように、非常に薄く均一に撥水膜を形
成できるので、ノズルプレート１の基体を金属製として
場合には、第１の問題点のみならず、帯電も少なく第５
の問題点をも解決することができる。

【００６２】なお弗素樹脂７０３の真空蒸着の際に、ノ
ズル２の内部までもが蒸着される可能性はあるが、テー
プ３４を用いてノズル２の一方を塞いでいることもあっ
て、その量は極めて少量である。よってインクの吐出性
能を悪化させることはない。

【００６３】実施の形態８．図２５は、本実施の形態に
かかるノズルの撥水処理方法を示す図である。図１５に
示されたように、ノズルプレート１の吐出面１０１と反
対側の裏面１０５にテープ３４を貼り、ノズル２の開口
２０２の反対側を塞ぐ。これを真空蒸着装置７０１内に
おいて、吐出面１０１をるつぼ７０２ａ，７０２ｂと対
向させて配置する。るつぼ７０２ａには撥水材料として
例えば弗素樹脂７０３が載せられており、るつぼ７０２
ｂには金属として例えばクロム７０５が載せられてい
る。まず真空蒸着装置７０１内が図示されない排気機構
によって排気され、その後にるつぼ７０２ａ，７０２ｂ
がそれぞれヒータ７０４ａ，７０４ｂで加熱されること
によって弗素樹脂７０３及びクロム７０５が吐出面１０
１に蒸着される。例えば同時に蒸着することができる。

【００６４】これにより、吐出面１０１には弗素化合物
と金属とが混在して生成される。この後、更に図３に示
されたように置換炉５０１において不活性ガス中でヒー
タ５０２によって加熱し、焼成処理を行う。こうして吐
出面１０１に撥水性及び導電性の双方を兼ね備えさせる
ことができる。

【００６５】従って、実施の形態７と同様にして第１の
問題点を解決できるのみならず、帯電も少なく第５の問
題点をも解決することができる。

【００６６】本発明の変形について．本発明は上記の実
施の形態においてインクジェットヘッドを例にとって説
明したが、液を吐出するその他の技術、例えばフォトレ
ジストを吐出する技術にも応用できることは自明であ
る。

【００６７】

【発明の効果】この発明のうち請求項１にかかるノズル
の撥水処理方法によれば、吐出面の濡れ性を改善し、撥
水材料の希釈度を高くしてその厚さを薄くしたい場合に
も、吐出面に均一な撥水膜を設けることができる。

【００６８】この発明のうち請求項２にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、焼成後の撥水材料が界面活性剤
を介することなく、吐出面と接触するので、強く両者が
結合する。

【００６９】この発明のうち請求項３にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、工程（ａ）によってノズルの内
面にも入り込んだ不要な撥水材料を減少させ、かつ開口
のエッジ（内面と吐出面との境界）をカバーする撥水材
料を残すので、インクの吐出性能を劣化させず、かつ吐
出されるべき液体の拭き取り処理を行っても開口のエッ
ジから撥水材料が剥離することが防止される。

【００７０】この発明のうち請求項４にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、非常に薄い撥水膜を形成するこ
とができるので、吐出されるべき液体の拭き取り処理を
行っても撥水膜が変形することがない。また吐出面が金
属である場合には、吐出面の帯電も防止される。

【００７１】この発明のうち請求項５にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、工程（ｂ）で残置された薄膜の
荒れが軽減され、撥水性が改善できる。

【００７２】この発明のうち請求項６にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、ノズル内面に形成された酸化膜
は、基体の金属と比較して撥水材料との付着力が低いの
で、工程（ｃ）において吐出面の撥水材料を除去するこ
となくノズル内面の不要な撥水材料を容易に除去するこ
とができ、インクの吐出性能を劣化させない。

【００７３】この発明のうち請求項７にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、吐出面の粗度が大きくなるの
で、吐出面と撥水材料との付着力が強くなり、吐出され
るべき液体の拭き取り処理を行っても開口のエッジから
撥水材料が剥離することが防止される。

【００７４】この発明のうち請求項８にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、工程（ａ−１）において電解研
磨を行うことにより、エッジの酸化膜も除去され、エッ
ジの撥水材料は工程（ｃ）によっても除去されずに残り
やすい。よって請求項７の効果を一層高めることができ
る。

【００７５】この発明のうち請求項９にかかるノズルの
撥水処理方法によれば、多孔質層に塗布された撥水材料
は工程（ｂ）によって多孔質層内にしみこみ、かつ焼成
されるので、吐出面と付着力の高い撥水膜が得られ、し
かも撥水膜は薄くなるので、吐出面が金属である場合に
は、吐出面の帯電も防止される。

【００７６】この発明のうち請求項１０にかかるノズル
の撥水処理方法によれば、工程（ｃ）において、ノズル
内の空気が暖められて開口に気泡が発生し、撥水材料が
ノズルの内部へと進入することを妨げる。従って、ノズ
ル内部には撥水材料が塗布されないので、インクの吐出
性能を劣化させない。

【００７７】この発明のうち請求項１１にかかるノズル
の撥水処理方法によれば、蒸着によって得られる非常に
薄いが、撥水性が劣化した撥水材料を、焼成によって分
子構造を変化させて撥水性を回復することができる。よ
って非常に薄い撥水膜を吐出面に形成でき、複数のノズ
ル間での吐出性能を揃えることが容易であり、しかも吐
出面が金属である場合には吐出面の帯電が防止される。

【００７８】この発明のうち請求項１２にかかるノズル
の撥水処理方法によれば、吐出面に撥水性と導電性を兼
ね備えさせることができ、複数のノズル間での吐出性能
を揃えることが容易であり、しかも吐出面の帯電が防止
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１における焼成の様子を
示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態１におけるノズルプレー
トを示す断面図である。

【図５】 本発明の実施の形態２にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図６】 本発明の実施の形態２にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態２の変形にかかるノズル
の撥水処理方法を示す断面図である。

【図８】 本発明の実施の形態３にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図９】 本発明の実施の形態３にかかるノズルの撥水
処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態４にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１１】 本発明の実施の形態４にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態４にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１４】 本発明の実施の形態４の変形を示す図であ
る。

【図１５】 本発明の実施の形態４の変形を示す断面図
である。

【図１６】 本発明の実施の形態４の変形を示す断面図
である。

【図１７】 本発明の実施の形態４の変形を示す断面図
である。

【図１８】 本発明の実施の形態５にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図１９】 本発明の実施の形態５にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図２０】 本発明の実施の形態５にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図２１】 本発明の実施の形態５にかかるノズルの撥
水処理方法を工程順に示す断面図である。

【図２２】 本発明の実施の形態５の変形を示す断面図
である。

【図２３】 本発明の実施の形態６にかかるノズルの撥
水処理方法を示す図である。

【図２４】 本発明の実施の形態７にかかるノズルの撥
水処理方法を示す図である。

【図２５】 本発明の実施の形態８にかかるノズルの撥
水処理方法を示す図である。

【符号の説明】

１ ノズルプレート、１０１ 吐出面、１０２ 粗面、
１０３ 多孔質層、１０５ 裏面、２ ノズル、２０１
内面、２０２ 開口、２０３ エッジ、３界面活性
剤、３１ 酸化膜、３４ テープ、４０１ 撥水材料、
５０１ 置換炉、５０３ 減圧炉、７ 剥離器、７０１
真空蒸着装置、７０３ 弗素樹脂、７０５ クロム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 博之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 尾崎 安彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 HA24 HA25 2C057 AF43 AF72 AP02 AP13 AP60 AQ08

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を吐出する開口が設けられた吐出面
   を有するノズルの撥水処理方法であって、 （ａ）前記吐出面に界面活性剤の皮膜を形成する処理を
   行う工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）の処理が施された前記吐出面に対
   して、撥水材料の皮膜を形成する工程とを備える、ノズ
   ルの撥水処理方法。
2. 【請求項２】 （ｃ）前記工程（ｂ）の処理が施された
   前記吐出面を加熱することにより、前記界面活性剤を除
   去すると共に前記撥水材料を焼成する工程を更に備え
   る、請求項１記載のノズルの撥水処理方法。
3. 【請求項３】 基体と、前記基体の吐出面に形成された
   開口と、前記開口に連通する内面とを有し、前記開口か
   ら液体を吐出するノズルの撥水処理方法であって、 （ａ）前記吐出面に対して撥水材料を塗布する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）が終了した後、前記撥水材料が硬
   化する前に、前記内面から前記開口へと気体を流し、前
   記開口と前記吐出面との境界に前記撥水材料を残しつ
   つ、前記内面の前記撥水材料の量を減少させる工程とを
   備える、ノズルの撥水処理方法。
4. 【請求項４】 液体を吐出する開口が設けられた吐出面
   を有するノズルの撥水処理方法であって、 （ａ）前記吐出面に撥水材料の皮膜を形成する工程と
   （ｂ）前記工程（ａ）で得られた構成に対し、前記吐出
   面の硬度よりも低く、前記撥水材料の皮膜の硬度よりも
   高い硬度の剥離器で擦る工程とを備える、ノズルの撥水
   処理方法。
5. 【請求項５】 （ｃ）前記工程（ｂ）の後、焼成を施す
   工程を更に備える、請求項４記載のノズルの撥水処理方
   法。
6. 【請求項６】 金属製の基体と、前記基体の吐出面に形
   成された開口と、前記開口に連通する内面とを有し、前
   記開口から液体を吐出するノズルの撥水処理方法であっ
   て、 （ａ）前記内面に前記基体の酸化膜を形成する工程と、 （ｂ）前記吐出面に撥水材料を塗布する工程と、 （ｃ）前記工程（ｂ）が終了した後、前記撥水材料が硬
   化してから前記ノズル内面の撥水材料を除去する工程と
   を備える、ノズルの撥水処理方法。
7. 【請求項７】 前記工程（ａ）は （ａ−１）前記吐出面を研磨して前記酸化膜を除去する
   工程を有する、請求項６記載のノズルの撥水処理方法。
8. 【請求項８】 前記工程（ａ−１）は、電解研磨を用い
   て実行される、請求項７記載のノズルの撥水処理方法。
9. 【請求項９】 液体を吐出する開口が設けられた吐出面
   を有するノズルの撥水処理方法であって、 前記吐出面は多孔質層であり、 （ａ）前記多孔質層に撥水材料を塗布する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）で得られた構成に対し、減圧中で
   前記撥水材料の焼成処理を行う工程とを備える、ノズル
   の撥水処理方法。
10. 【請求項１０】 吐出面及び裏面を備えたノズルプレー
    トにおいて設けられ、前記吐出面と前記裏面との間を貫
    通し、前記吐出面において液体を吐出する開口を有する
    ノズルの撥水処理方法であって、 （ａ）前記ノズルの前記裏側を塞ぐ工程と、 （ｂ）前記ノズルプレートの温度を測定する工程と、 （ｃ）前記工程（ａ）及び工程（ｂ）の後に、前記ノズ
    ルの前記裏側が塞がれた前記ノズルプレートを、前記ノ
    ズルプレートの前記温度よりも高い温度の撥水材料に浸
    漬する工程とを備える、ノズルの撥水処理方法。
11. 【請求項１１】 液体を吐出する開口が設けられた吐出
    面を有するノズルの撥水処理方法であって、 （ａ）前記吐出面に撥水材料を蒸着する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）によって前記吐出面に蒸着された
    前記撥水材料に対して焼成処理を施す工程とを備える、
    ノズルの撥水処理方法。
12. 【請求項１２】 液体を吐出する開口が設けられた吐出
    面を有するノズルの撥水処理方法であって、撥水材料及
    び金属を蒸着し、前記吐出面に前記撥水材料及び前記金
    属が混在する膜を形成する工程を備える、ノズルの撥水
    処理方法。