JP4227401B2

JP4227401B2 - インクジェット記録用ノズル板、インクジェットヘッド、及び記録装置

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Publication number: JP4227401B2
Application number: JP2002353175A
Authority: JP
Inventors: 眞守曽我; 秀和荒瀬
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: JP2003277664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に好適なインクジェット記録用ノズル板、インクジェットヘッド及び記録装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録に用いられるインクとして、色材（染料又は顔料）と、保湿剤と、水とを含有したものがよく知られている。ところが、色材を含有したインクにより記録紙等の記録媒体上に画像を形成すると、その画像の耐水性、すなわち画像が水に濡れると色材が水中に染み出してしまうことが問題となる。特に普通紙（広範な市販の紙で、とりわけ電子写真方式の複写機に用いられる紙であって、インクジェット記録用として最適な構造、組成、特性等を有するように意図して製造されてはいない紙）に記録した場合は、耐水性が非常に悪くなる。
【０００３】
そこで、従来、例えば特許文献１〜特許文献４に示されているように、インクに加水分解性シラン化合物（有機ケイ素化合物）を含有させることにより、記録媒体上の画像の耐水性を向上させるようにすることが提案されている。このものでは、インク滴が記録媒体上に付着して水分（溶媒）が蒸発したり記録媒体内に浸透したりしたときに、上記記録媒体上に残った上記シラン化合物が縮重合反応し、この縮重合反応したシラン化合物が色材を取り囲むため、記録媒体上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことはなく、その画像の耐水性が向上する。
【０００４】
ところで、インクジェット式の記録装置はノズルが形成されたノズル板を備え、このノズルからインクを吐出することによって、記録媒体にインクを着弾させるように構成されている。ここで、上記ノズル板におけるノズル周辺の撥水性が不十分であるとインクがノズル周辺に付着しやすく、その付着したインクによって新たなインクを吐出する際にそのインクの吐出方向が偏向されて、その結果、画質が低下してしまうという不都合がある。
【０００５】
そこで、ノズル板におけるインクの吐出側表面に撥水膜を形成することが知られている。例えば特許文献５には、ノズル板の表面にフッ素重合膜を形成することが記載されている。また、例えば特許文献６には、ノズル板の表面を、ポリテトラフルオロエチレン微粒子膜を分散させた無電解ニッケルメッキ膜でコートすることが記載されている。さらに、特許文献７には、ノズル板表面に、フッ化アルキルシランを含有するゾル／ゲル膜を形成することが記載されている。加えて、特許文献８には、ノズル板の表面に、有機シリコン化合物を原料とした高周波プラズマＣＶＤ法による撥水膜を形成することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２１２４３９号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９３１６７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３１５２３１号公報
【特許文献４】
特開２０００−１７８４９４号公報
【特許文献５】
特開平６−８４４８号公報
【特許文献６】
特開平９−１６４６８９号公報
【特許文献７】
特開２０００−２８０４８１号公報
【特許文献８】
特開２００１−６３０４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献５〜特許文献８に記載されたような撥水膜を、ノズル板の表面に形成すれば、通常のインク、つまり、加水分解性シラン化合物が含有していないインクを用いた場合には、十分な撥水効果が得られノズル板９へのインクの付着を防止することができる。
【０００８】
ところが、ノズル板９の表面（撥水膜９ａの表面）には、図７に示すように、水酸基、カルボキシル基、又はシラノール基等の活性水素が存在する。このため、加水分解性シラン化合物を含有することで耐水性を高めたインクを用いた場合には、上記ノズル板９の表面に存在する活性水素と、インク成分中のシラン化合物とが反応してシラン化合物（インク）がノズル板９の表面に付着してしまう。こうしてシラン化合物がノズル板９の表面に付着してしまうと、このシラン化合物には色材と相互作用させるためにアミノ基が含有されているので、そのアミノ基がノズル板９の表面を親水性にしてしまう。このため、新たなインクをノズルから吐出する際には、そのインクの吐出方向がノズル板９に付着したインクによって偏向されて、インクの着弾ずれが生じるようになってしまう。また、ノズル板９にインクが一旦付着するとそのノズル板９の表面が親水性になることで、新たなインクの付着を招くことになる。こうして、ノズル板９に付着するインクの量が増加すると、ノズル１４を閉塞してしまってインクがノズルから吐出されなくなる虞もある。
【０００９】
また、通常の記録装置においては、ゴム製のブレード等によってノズル板の表面に付着したインクを拭き取るクリーニングが定期的に行われる。ところが、加水分解性シラン化合物を含有したインクがノズル板に付着しているときに上記のクリーニングを行うと、ノズル板表面の活性水素とシラン化合物との反応を促進してしまうことになる。このため、ノズル板からインクを拭き取ることができない。このように、加水分解性シラン化合物を含有したインクを用いたときには、ノズル板のクリーニングを行ってもインクの着弾ずれやノズルの閉塞を防止できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加水分解性シラン化合物のような水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を含有するインクをノズルから吐出して画像を形成する場合において、ノズルが形成されたノズル板にインクが付着することに伴うインクの着弾ずれ、及びノズルの閉塞を防止し、それによって画像の高画質化を図ることにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル板の表面処理を工夫することで、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を含有するインクジェット記録用インクがノズル板の表面に付着しないようにした。
【００２６】
具体的に、本発明によるインクジェット記録用ノズル板は、色材と、保湿剤と、水と、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル板である。
【００２７】
そして、上記インクジェット記録用ノズル板における上記インクの吐出側表面に、撥水膜を形成して、この撥水膜に、トリアルキルシラン化合物による表面処理を施すものである。ここで、上記水溶性物質は、加水分解性シラン化合物としてもよい。
【００２８】
こうすることで、撥水膜が形成されたノズル板の表面に存在する活性水素と、トリアルキルシラン化合物とが反応して、ノズル板表面の活性水素がなくなる。このため、このノズル板に形成されたノズルから、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を含有するインクを吐出させても、ノズル板の表面には活性水素がないことから、そのインクはノズル板の表面に付着しない。このため、インクの吐出方向が偏向されることが防止されてインクの直進性を向上させることができる。また、ノズルの閉塞も防止されるため、インクを安定して吐出することが可能になる。その結果、記録の高画質化が図られる。
【００２９】
ここで、トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルクロロシランとしてもよい。また、トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルアルコキシシランとしてもよい。
【００３０】
トリアルキルクロロシランの方が、トリアルキルアルコキシシランよりも活性水素との反応性が高い。このため、ノズル板の撥水膜には、トリアルキルクロロシランによる表面処理を施した方が、その撥水膜の活性水素を確実になくすことができ好ましい。
【００３１】
また、トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルクロロシランにおけるアルキル基の一部又は全部が、フッ化アルキル基に置換されたものとしてもよい。
【００３２】
さらに、トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルアルコキシシランにおけるアルキル基の一部又は全部が、フッ化アルキル基に置換されたものとしてもよい。
【００３３】
トリアルキルクロロシランやトリアルキルアルコキシシランによる表面処理をノズル板の撥水膜に施したときには、それらのアルキル基が疎水性を有するため、ノズル板の表面にインクが付着することが抑制される。一方、トリアルキルクロロシランやトリアルキルアルコキシシランにおけるアルキル基の一部又は全部をフッ化アルキル基に置換したときには、フッ化アルキル基が撥水性を有するため、ノズル板の表面にインクが付着することがさらに抑制される。
【００３４】
本発明によるインクジェットヘッドは、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル板を有するインクジェットヘッドである。そして、上記ノズル板におけるインクの吐出側表面に、撥水膜を形成すると共に、その撥水膜に、トリアルキルシラン化合物による表面処理を施すものである。この構成により、上述した作用効果が得られる。
【００３５】
本発明による他の記録装置は、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル板を備え、上記ノズルから記録媒体にインクを吐出して記録を行う装置である。
【００３６】
そして、上記記録装置は、上記ノズル板におけるインクの吐出側表面に、撥水膜を形成し、この撥水膜に、トリアルキルシラン化合物による表面処理を施すものである。この構成により、上述した作用効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録用ノズル板、インクジェットヘッド及び記録装置によれば、撥水膜を形成したノズル板の表面に、トリアルキルシラン化合物による表面処理を施すことで、上記ノズル板表面に存在する活性水素とトリアルキルシラン化合物との反応によってノズル板表面の活性水素をなくすことができる。
【００４０】
このため、このノズル板に形成されたノズルから、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を含有するインクを吐出させても、このインクがノズル板に付着することがなくなり、インクの吐出方向が偏向されること及びノズルが閉塞することがそれぞれ防止されて、記録の高画質化を図ることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００４２】
＜参考形態＞
この参考形態は、インクに係る。図１は、本発明の実施形態及び参考形態に係るインクジェット記録用インクを備えたインクジェット式記録装置Ａの概略を示す。この記録装置Ａは、上面に上記インクを有するインクカートリッジ３５が装着されかつ該インクを後述の如く記録媒体としての記録紙４１に吐出するインクジェットヘッド１を備えている。このインクジェットヘッド１はキャリッジ３１に支持固定されている。このキャリッジ３１には、図示を省略するキャリッジモータが設けられている。上記インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１は、主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２にガイドされて、上記キャリッジモータによりその方向に往復動する。
【００４３】
上記記録紙４１は、図示を省略する搬送モータによって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟まれている。上記記録紙４１は、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、上記インクジェットヘッド１の下側において上記主走査方向と直交する副走査方向（図１及び図２に示すＹ方向）に搬送される。
【００４４】
上記インクジェットヘッド１は、図２〜図４に示すように、それぞれインクを供給するための供給口３ａ及びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面に上記主走査方向に延びるように開口されていて、互いに上記副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されている。上記各凹部３の開口の全長は約１２５０μｍに、幅は約１３０μｍにそれぞれ設定されている。尚、上記各凹部３の開口の両端部は、略半円形状をなしている。
【００４５】
上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、約２００μｍ厚の感光性ガラス製の圧力室部品６で構成されている。各凹部３の底壁部は、この圧力室部品６の下面に接着固定されかつ６枚のステンレス鋼薄板を積層してなるインク流路部品７で構成されている。このインク流路部品７内には、上記各凹部３の供給口３ａとそれぞれ接続された複数のオリフィス８と、この各オリフィス８と接続されかつ上記副走査方向に延びる１つの供給用インク流路１１と、上記吐出口３ｂとそれぞれ接続された複数の吐出用インク流路１２とが形成されている。
【００４６】
上記各オリフィス８は、インク流路部品７において板厚が他よりも小さい上から２番目のステンレス鋼薄板に形成されている。その径は約３８μｍに設定されている。また、上記供給用インク流路１１は上記インクカートリッジ３５と接続されており、このインクカートリッジ３５から供給用インク流路１１内にインクが供給されるようになっている。
【００４７】
上記インク流路部品７の下面には、インク滴を上記記録紙４１に向けて吐出するための複数のノズル１４が形成されたステンレス鋼からなるノズル板９が接着固定されている。このノズル板９の下面は、撥水膜９ａで被覆されている。この撥水膜９ａは、例えばフッ素重合膜、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ膜、フッ化アルキルシランを含有するゾル／ゲル膜、又は有機シリコン化合物を原料とした高周波プラズマＣＶＤ膜等としてもよい。これらの撥水膜は、公知の方法に形成することが可能である。
【００４８】
上記各ノズル１４は、上記吐出用インク流路１２とそれぞれ接続されていて、この吐出用インク流路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂにそれぞれ連通されている。上記ノズル１４は、インクジェットヘッド１の下面において、上記副走査方向に列状に並ぶように設けられている。尚、上記各ノズル１４は、ノズル径がノズル先端側に向かって小さくなるテーパ部と、該テーパ部のノズル先端側に連続して設けられたストレート部とからなる。このストレート部のノズル径は約２０μｍに設定されている。
【００４９】
上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。この各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を塞いで該凹部３と共に圧力室４を構成するＣｒ製振動板２２を有している。この振動板２２は、全ての圧電アクチュエータ２１に共通の１つのものからなっていて、後述の全圧電素子２３に共通の共通電極としての役割をも果たしている。
【００５０】
また、上記各圧電アクチュエータ２１は、上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）において圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部分）にＣｕ製の中間層２５を介してそれぞれ設けられかつチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電素子２３と、この各圧電素子２３の上記振動板２２と反対側面（上面）にそれぞれ接合され、該振動板２２と共に各圧電素子２３に電圧（駆動電圧）をそれぞれ印加するためのＰｔ製個別電極２４とを有している。
【００５１】
上記振動板２２，各圧電素子２３、各個別電極２４及び各中間層２５は、全て薄膜で形成されてなっている。振動板２２の厚みは約６μｍに、各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００５２】
上記各圧電アクチュエータ２１は、その振動板２２と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４に対応する部分（凹部３の開口部分）を変形させることで、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂないしノズル１４から吐出させるようになっている。すなわち、振動板２２と個別電極２４との間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子２３が圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮するのに対し、振動板２２、個別電極２４及び中間層２５は収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により振動板２２の圧力室４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形により圧力室４内の圧力が高まり、この圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及び吐出用インク流路１２を経由してノズル１４から押し出される。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、上記ノズル１４から押し出されていたインクがインク流路１２内のインクから引きちぎられて、インク滴（例えば３ｐｌ）として記録紙４１へ吐出され、該記録紙４１面にドット状に付着することとなる。また、上記振動板２２が凸状に撓んで変形した状態から元の状態に復帰する際に、圧力室４内には上記インクカートリッジ３５より供給用インク流路１１及び供給口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素子２３に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引きタイプのものでなくても、第１の電圧から該第１の電圧よりも低い第２の電圧まで立ち下がった後に上記第１の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであってもよい。
【００５３】
上記各圧電素子２３への駆動電圧の印加は、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向において記録紙４１の一端から他端まで略一定速度で移動させているときに所定時間（例えば５０μｓ程度：駆動周波数２０ｋＨｚ）毎に行われる（但し、インクジェットヘッド１が記録紙４１におけるインク滴を着弾させない箇所に達したときには電圧が印加されない）。このことで、記録紙４１の所定位置にインク滴を着弾させる。そして、１走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各搬送ローラ４２により記録紙４１を副走査方向に所定量搬送し、再度、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させて、新たな１走査分の記録を行う。この動作を繰り返すことによって、記録紙４１全体に所望の画像が形成される。
【００５４】
上記記録装置Ａに用いるインクは、色材（染料又は顔料）と、上記インクジェットヘッド１のノズル１４等での乾きを抑制する保湿剤と、該インク（溶媒）の記録紙４１内への浸透性を高める浸透剤と、水と、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質としての加水分解性シラン化合物とを含有している。
【００５５】
上記シラン化合物は、上記インクジェットヘッド１のノズル１４から吐出されたインク滴が記録紙４１上に付着して、水分（溶媒）が蒸発したり記録紙４１内に浸透したりしたときに上記記録紙上４１で縮重合反応をし、このときに色材を取り囲むものである。上記シラン化合物が色材を取り囲むことにより、記録紙４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのが防止され、その結果、その画像の耐水性が向上する。
上記シラン化合物は、アミノ基を有する有機基を含有するアルコキシシランとフッ化アルキルアルコキシシランとアミノ基を含有しないアルコキシシランとの加水分解反応物、又は、アミノ基を含有する加水分解性シランに有機モノエポキシ化合物を反応させた加水分解性シランとフッ化アルキルアルコキシシランと窒素原子を含有しない加水分解性シランとを加水分解することにより得られる有機ケイ素化合物であることが望ましい。
【００５６】
ここで、上記フッ化アルキルアルコキシシランの具体例としては、例えば以下の各化合物（化１〜化１０）が挙げられる。
【００５７】
【化１】

【００５８】
【化２】

【００５９】
【化３】

【００６０】
【化４】

【００６１】
【化５】

【００６２】
【化６】

【００６３】
【化７】

【００６４】
【化８】

【００６５】
【化９】

【００６６】
【化１０】

【００６７】
上記色材としての染料は、どのようなものであってもよいが、水溶性の酸性染料又は直接染料であることが好ましい。
【００６８】
一方、色材としての顔料は、次のものが好ましい。つまり、黒顔料としては、カーボンブラック表面をジアゾニウム塩で処理したものや、ポリマーをグラフト重合して表面処理したものが好適である。
【００６９】
また、カラー顔料としては、顔料を、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニスルホン酸、ジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、又は脂肪酸エステル等の界面活性剤で処理したものが好ましい。具体的には、シアン顔料では、例えばピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、又はアルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。また、マゼンタ顔料では、例えばピグメントレッド１２２、又はピグメントバイオレット１９等が挙げられる。さらに、イエロー顔料としては、例えばピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１０９、ピグメントイエロー１１０、又はピグメントイエロー１２８等が挙げられる。
【００７０】
上記保湿剤は、グリセリン等の多価アルコール、又は２−ピロリドンやＮ−メチル−２−ピロリドンのような水溶性の窒素複素環化合物であることが望ましい。
【００７１】
上記浸透剤は、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のような、多価アルコールのモノアルキルエーテルであることが好ましい。尚、浸透剤はインクの必須成分ではないが、浸透剤のインクに対する含有量を調整することによってインク（又は溶媒）の表面張力を適宜設定することができる。これにより、インク滴が記録紙４１上に付着した後、上記溶媒が記録紙４１内に速やかに浸透することになる。その結果、インク滴が記録紙４１上に付着した後に、シラン化合物の縮重合反応が速やかにかつ十分に行われて、このシラン化合物によって色材が速やかにかつ確実に取り囲まれる。こうして、浸透剤をインクに含有させたときには、画像の形成直後においても高レベルな画像の耐水性を得ることができるようになる。
【００７２】
また、浸透剤の補助剤としてアニオン界面活性剤又は非イオン活性剤を添加してもよい。
【００７３】
このように、参考形態におけるインクジェット記録用インクは、色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する水溶性物質（加水分解性シラン化合物）とを含有しかつ、この水溶性物質が、アミノアルキル基及びフッ化アルキル基を含有している。
【００７４】
上記インクをノズル１４から吐出した際には、上記ノズル板９の撥水膜９ａに活性水素が存在していることで、このインクが撥水膜９ａの活性水素と反応してノズル板９の表面に付着する。このときには、図５に示すように、水溶性物質のフッ化アルキル基がノズル板９の表面に現れるようになる。これによりノズル板９の表面に撥水性を付与することができる。新たなインクがノズル１４から吐出される際に、この新たなインクの吐出方向がノズル板９の表面に付着したインクによって偏向されることが防止される。また、インクがノズル板９の表面に付着すればノズル板９の撥水性が維持される。このことで、新たにノズル１４から吐出されるインクはノズル板９の表面に付着しない。つまり、ノズル板９の表面にインクが一旦付着した後は、そのノズル板９の表面にインクが付着しなくなる。このようにノズル板９に付着するインクの量は増加しないため、ノズルの閉塞を防止してインクを安定して吐出することが可能になる。その結果、記録の高画質化を図ることができる。
【００７５】
特に、図５に示すように、親水性であるアミノアルキル基よりもフッ化アルキル基がノズル板９の表面に現れるときには、撥水性をより確実に確保することができる。つまり、フッ化アルキル基の鎖の長さは、アミノアルキル基の鎖と同じ長さか、又はそれよりも長くするのが好ましい。
【００７６】
ここで、インク成分中のフッ化アルキル基の含有量は、アミノアルキル基１０に対して、１〜１０の割合とするのが好ましい。つまり、インクがノズル板９の表面に付着したときに、そのノズル板９の表面における上記フッ化アルキル基の被覆率が、約１０％〜５０％となるようにすることが好ましい。これは、水溶性物質にフッ化アルキル基を多量に含有させる一方で、アミノアルキル基の含有量を少なくすると、水溶性物質による色材の取り囲みに支障が生じる虞があるためである。一方、フッ化アルキル基の被覆率が約１０％以上であればノズル板９に十分な撥水性が付与されるため、フッ化アルキル基の含有量はアミノアルキル基の１／１０であればよい。
【００７７】
＜実施形態＞
参考形態は、インクに係る形態であったが、実施形態は、ノズル板９の表面処理に係る実施形態である。
【００７８】
尚、実施形態に係るインクジェット式記録装置Ａの基本的な構造は、上記参考形態と略同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７９】
実施形態に係るインクジェット式記録装置Ａは、そのインクジェットヘッド１におけるノズル板９の撥水膜９ａが、参考形態と異なる。
【００８０】
この撥水膜９ａは、上述したように、公知の方法で形成することが可能である。例えばフッ素重合膜、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ膜、フッ化アルキルシランを含有するゾル／ゲル膜、又は有機シリコン化合物を原料として高周波プラズマＣＶＤ膜等によって形成することができる。
【００８１】
こうして形成された撥水膜９ａに対して、実施形態においては、トリアルキルシラン化合物による表面処理が施される。
【００８２】
具体的には、上記撥水膜９ａを形成したノズル板９を、トリアルキルシラン化合物の溶液に一定時間浸漬した後、加熱乾燥させ、さらに水洗して余分なトリアルキルシラン化合物を取り除くようにすればよい。
【００８３】
こうすることで、図６に例示するように、トリアルキルシラン化合物（図例ではトリアルキルクロロシラン）と、ノズル板９（撥水膜９ａ）の表面に存在する活性水素とが脱塩化水素反応により結合し、ノズル板９表面の活性水素がなくなる。その結果、このノズル板９のノズル１４から、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質（例えば加水分解性シラン化合物）を含有するインクを吐出させても、インク中のシラン化合物と反応する活性水素がノズル板９の表面にないことから、このインクはノズル板９に付着しなくなる。こうして、インクの吐出方向が偏向されることが防止され、インクの直進性を向上させることができる。また、ノズル１４の閉塞も防止されるため、インクを安定して吐出することが可能になり、その結果、記録の高画質化が図られる。
【００８４】
ここで、上記トリアルキルシラン化合物としては、トリアルキルクロロシラン、又はトリアルキルアルコキシシランが挙げられる。撥水膜９ａの表面処理は、トリアルキルクロロシラン及びトリアルキルアルコキシシランのいずれで行ってもよいが、活性水素との反応性を考慮すれば、トリアルキルクロロシランの方がより好ましい。
【００８５】
また、上記トリアルキルシラン化合物としては、トリアルキルクロロシランのアルキル基の一部或いは全部がフッ化アルキル基に置換されたもの、又はトリアルキルアルコキシシランのアルキル基の一部或いは全部がフッ化アルキル基に置換されたものとしてもよい。フッ化アルキル基が撥水性を有するため、ノズル板９の表面にインクが付着することがさらに抑制される。
【００８６】
上記トリアルキルクロロシランの具体例としては、例えば以下の各化合物が挙げられる（化１１〜化３４）。
【００８７】
【化１１】

【００８８】
【化１２】

【００８９】
【化１３】

【００９０】
【化１４】

【００９１】
【化１５】

【００９２】
【化１６】

【００９３】
【化１７】

【００９４】
【化１８】

【００９５】
【化１９】

【００９６】
【化２０】

【００９７】
【化２１】

【００９８】
【化２２】

【００９９】
【化２３】

【０１００】
【化２４】

【０１０１】
【化２５】

【０１０２】
【化２６】

【０１０３】
【化２７】

【０１０４】
【化２８】

【０１０５】
【化２９】

【０１０６】
【化３０】

【０１０７】
【化３１】

【０１０８】
【化３２】

【０１０９】
【化３３】

【０１１０】
【化３４】

【０１１１】
上記トリアルキルクロロシランのアルキル基の一部又は全部がフッ化アルキル基に置換されたものの具体例としては、例えば以下の各化合物が挙げられる（化３５〜化６４）。
【０１１２】
【化３５】

【０１１３】
【化３６】

【０１１４】
【化３７】

【０１１５】
【化３８】

【０１１６】
【化３９】

【０１１７】
【化４０】

【０１１８】
【化４１】

【０１１９】
【化４２】

【０１２０】
【化４３】

【０１２１】
【化４４】

【０１２２】
【化４５】

【０１２３】
【化４６】

【０１２４】
【化４７】

【０１２５】
【化４８】

【０１２６】
【化４９】

【０１２７】
【化５０】

【０１２８】
【化５１】

【０１２９】
【化５２】

【０１３０】
【化５３】

【０１３１】
【化５４】

【０１３２】
【化５５】

【０１３３】
【化５６】

【０１３４】
【化５７】

【０１３５】
【化５８】

【０１３６】
【化５９】

【０１３７】
【化６０】

【０１３８】
【化６１】

【０１３９】
【化６２】

【０１４０】
【化６３】

【０１４１】
【化６４】

【０１４２】
上記トリアルキルアルコキシシランの具体例としては、例えば以下の各化合物が挙げられる（化６５〜化９６）。
【０１４３】
【化６５】

【０１４４】
【化６６】

【０１４５】
【化６７】

【０１４６】
【化６８】

【０１４７】
【化６９】

【０１４８】
【化７０】

【０１４９】
【化７１】

【０１５０】
【化７２】

【０１５１】
【化７３】

【０１５２】
【化７４】

【０１５３】
【化７５】

【０１５４】
【化７６】

【０１５５】
【化７７】

【０１５６】
【化７８】

【０１５７】
【化７９】

【０１５８】
【化８０】

【０１５９】
【化８１】

【０１６０】
【化８２】

【０１６１】
【化８３】

【０１６２】
【化８４】

【０１６３】
【化８５】

【０１６４】
【化８６】

【０１６５】
【化８７】

【０１６６】
【化８８】

【０１６７】
【化８９】

【０１６８】
【化９０】

【０１６９】
【化９１】

【０１７０】
【化９２】

【０１７１】
【化９３】

【０１７２】
【化９４】

【０１７３】
【化９５】

【０１７４】
【化９６】

【０１７５】
上記トリアルキルアルコキシシランのアルキル基の一部又は全部がフッ化アルキル基に置換されたものの具体例としては、例えば以下の各化合物が挙げられる（化９７〜化１３２）。
【０１７６】
【化９７】

【０１７７】
【化９８】

【０１７８】
【化９９】

【０１７９】
【化１００】

【０１８０】
【化１０１】

【０１８１】
【化１０２】

【０１８２】
【化１０３】

【０１８３】
【化１０４】

【０１８４】
【化１０５】

【０１８５】
【化１０６】

【０１８６】
【化１０７】

【０１８７】
【化１０８】

【０１８８】
【化１０９】

【０１８９】
【化１１０】

【０１９０】
【化１１１】

【０１９１】
【化１１２】

【０１９２】
【化１１３】

【０１９３】
【化１１４】

【０１９４】
【化１１５】

【０１９５】
【化１１６】

【０１９６】
【化１１７】

【０１９７】
【化１１８】

【０１９８】
【化１１９】

【０１９９】
【化１２０】

【０２００】
【化１２１】

【０２０１】
【化１２２】

【０２０２】
【化１２３】

【０２０３】
【化１２４】

【０２０４】
【化１２５】

【０２０５】
【化１２６】

【０２０６】
【化１２７】

【０２０７】
【化１２８】

【０２０８】
【化１２９】

【０２０９】
【化１３０】

【０２１０】
【化１３１】

【０２１１】
【化１３２】

【０２１２】
ここで、ノズル板９（撥水膜９ａ）に対するトリアルキルシラン化合物の溶液による表面処理について、さらに詳しく説明する。
【０２１３】
上記トリアルキルシラン化合物としてトリアルキルクロロシランを用いるときには、このトリアルキルクロロシランは水と反応しやすいため、その溶媒は非水溶媒が好ましい。非水溶媒としては、例えばｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、イソオクタン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、シクロヘキサン、パーフロオロオクタン、トルエン等が具体例として挙げられる。
【０２１４】
一方、トリアルキルシラン化合物として、トリアルキルアルコキシシランを用いる場合は、その溶媒は水溶性溶媒が好ましい。水溶性溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールなどの一価アルコール、又はこれら一価アルコールと水との混合溶媒が具体例として挙げられる。
【０２１５】
また、トリアルキルシラン化合物の濃度としては、０．１〜３０ｗｔ％が好ましい。これは濃度が０．１ｗｔ％以下では、トリアルキルシラン化合物と、ノズル板９の表面に存在する全ての活性水素が反応せず、ノズル板９の表面に活性水素が一部残存する虞があるためである。また、濃度が３０ｗｔ％であれば、反応が１００％進むため、それ以上に濃度を高める必要がないためである。
【０２１６】
ノズル板９をトリアルキルシラン化合物の溶液に浸漬する時間は、３〜１２０分が好ましい。例えば３分以下では、トリアルキルシラン化合物とノズル板９表面の全ての活性水素とが反応せずに、活性水素が一部残存するおそれがあるためである。また、トリアルキルシラン化合物の濃度に依存するものの、３０〜１２０分程度で反応が終点に達することになるため、１２０分以上反応させる必要がないためである。
【０２１７】
また、トリアルキルシラン化合物の溶液に浸漬したノズル板９を加熱乾燥する際の温度は、トリアルキルシラン化合物を溶解した溶媒の沸点よりも２０〜３０℃程度高い温度にすることが、乾燥が容易に進むため好ましい。尚、乾燥温度をさらに高めてもよいが、乾燥の観点からは溶媒の沸点よりも３０℃以上に高める必要はない。例えば溶媒としてｎ−ヘキサン（沸点６９℃）を用いたときには、乾燥温度を８９〜９９℃とするのが好ましく、水−エタノール混合溶媒を用いたときには、乾燥温度を１２０〜１４０℃とするのが好ましい。
【０２１８】
また、トリアルキルシラン化合物がアルコキシシランの場合は、例えば塩酸に代表される酸触媒を０．１ｗｔ程度、その溶液に加えることによって、反応がよりスムースに進むようになる。
【０２１９】
尚、実施形態に係る記録装置Ａに用いるインクとしては、上記参考形態に係るインクを用いてもよい。また、実施形態においては、ノズル板９の表面処理を行うことでノズル板９に対するインクの付着を防止しているため、以下の組成のインクを用いても、ノズル板９の撥水性を阻害することはない。
【０２２０】
すなわち、インクとしては、色材（染料又は顔料）と、保湿剤と、浸透剤と、水と、加水分解性シラン化合物とを含有したものとする。上記シラン化合物は、参考形態のものとは異なり、アミノ基を有する有機基を含有するアルコキシシランとアミノ基を含有しないアルコキシシランとの加水分解反応物、又は、アミノ基を含有する加水分解性シランに有機モノエポキシ化合物を反応させた加水分解性シランと窒素原子を含有しない加水分解性シランとを加水分解することにより得られる有機ケイ素化合物であればよい。
【０２２１】
【実施例】
＜参考例＞
次に、上記参考形態に係るインクジェット記録用インクについて、具体的に実施した例について説明する。尚、以下においては便宜上、この参考形態に係る例も実施例と呼ぶことにする。
【０２２２】
先ず、以下の組成（各組成物の含有量は質量百分率である）からなる３７種類のインクジェット記録用インクを作製した（実施例１−１〜実施例１−３７）。
【０２２３】
尚、上記実施例１−１〜実施例１−３７の全てにおいて、保湿剤としてグリセリンを含有させた。また、実施例１−６〜実施例１−３７については、浸透剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有させた。
【０２２４】
また、色材としては、実施例１−１〜実施例１−２８及び実施例１−３４〜実施例１−３７においては染料を含有させる一方、実施例１−２９〜実施例１−３３においては顔料を含有させた。尚、染料としては、基本的にＣ．Ｉ．アシッドブラック２を含有させ、実施例１−２６〜実施例１−２８においては異なる色の染料を含有させた。
【０２２５】
（実施例１−１）
反応容器に入れた１８０ｇ（１０モル）の水に、１００ｇ（０．５６モル）のＨ₂ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃と、６１．１ｇ（０．２８モル）の「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランと、１６６ｇ（１．１モル）のＳｉ（ＯＣＨ₃）₄との混合物を室温で一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間攪拌することにより得たものが、実施例１−１における有機ケイ素化合物（Ａ１）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６８％。
【０２２６】
（実施例１−２）
実施例１−１において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化２」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン７５．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ２）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ２） …１０％
純水 …６８％。
【０２２７】
（実施例１−３）
実施例１−１において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化３」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン８９．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ３）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ３） …１０％
純水 …６８％。
【０２２８】
（実施例１−４）
実施例１−１において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化４」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１０３．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ４）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ４） …１０％
純水 …６８％。
【０２２９】
（実施例１−５）
実施例１−１において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化５」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１１７．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ５）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ５） …１０％
純水 …６８％。
【０２３０】
（実施例１−６）
実施例１−１のインクに、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含有させた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２３１】
（実施例１−７）
実施例１−２のインクに、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含有させた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ２） …１０％
純水 …６３％。
【０２３２】
（実施例１−８）
実施例１−３のインクに、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含有させた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ３） …１０％
純水 …６３％。
【０２３３】
（実施例１−９）
実施例１−４のインクに、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含有させた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ４） …１０％
純水 …６３％。
【０２３４】
（実施例１−１０）
実施例１−５のインクに、浸透剤としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルをさらに含有させた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ５） …１０％
純水 …６３％。
【０２３５】
（実施例１−１１）
実施例１−６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化６」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１３１．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ６）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ６） …１０％
純水 …６３％。
【０２３６】
（実施例１−１２）
実施例１−６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化７」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１４５．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ７）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ７） …１０％
純水 …６３％。
【０２３７】
（実施例１−１３）
実施例１−６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化８」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１５９．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ８）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ８） …１０％
純水 …６３％。
【０２３８】
（実施例１−１４）
実施例１−６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化９」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１７３．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ９）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ９） …１０％
純水 …６３％。
【０２３９】
（実施例１−１５）
実施例１−６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化１０」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン１８７．１ｇ（０．２８モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ａ１０）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１０） …１０％
純水 …６３％。
【０２４０】
（実施例１−１６）
反応容器に入れた１００ｇ（０．５６モル）のＨ₂ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃に、４９ｇ（０．６６モル）の２，３−エポキシ−１−プロパノールを一滴一滴加えて、その全量滴下後に８０℃で５時間攪拌することにより、アミノ基とエポキシ基とを反応させた加水分解性シラン（Ｂ）を得、次に、新たな反応容器に、１２０ｇ（６．６７モル）の水と、５０．６ｇ（０．２モル）の上記加水分解性シラン（Ｂ）と、２１．８ｇ（０．１モル）の「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランと、３０．４ｇ（０．２モル）のＳｉ（ＯＣＨ₃）₄との混合物を一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間反応させることにより得たものが、実施例１−１６における有機ケイ素化合物（Ｃ１）である。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２４１】
（実施例１−１７）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化２」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン２６．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ２）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ２） …１０％
純水 …６３％。
【０２４２】
（実施例１−１８）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化３」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン３１．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ３）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ３） …１０％
純水 …６３％。
【０２４３】
（実施例１−１９）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化４」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン３６．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ４）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ４） …１０％
純水 …６３％。
【０２４４】
（実施例１−２０）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化５」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン４１．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ５）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ５） …１０％
純水 …６３％。
【０２４５】
（実施例１−２１）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化６」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン４６．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ６）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ６） …１０％
純水 …６３％。
【０２４６】
（実施例１−２２）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化７」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン５１．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ７）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ７） …１０％
純水 …６３％。
【０２４７】
（実施例１−２３）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化８」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン５６．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ８）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ８） …１０％
純水 …６３％。
【０２４８】
（実施例１−２４）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化９」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン６１．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ９）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ９） …１０％
純水 …６３％。
【０２４９】
（実施例１−２５）
実施例１−１６において、「化１」で表されるフッ化アルキルアルコキシシランを、「化１０」で表されるフッ化アルキルアルコキシシラン６６．８ｇ（０．１モル）に代えて有機ケイ素化合物（Ｃ１０）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ１０） …１０％
純水 …６３％。
【０２５０】
（実施例１−２６）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３に代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５１】
（実施例１−２７）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２に代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５２】
（実施例１−２８）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８６に代えた。
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８６ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５３】
（実施例１−２９）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、黒顔料に代えた。
カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-200」：キャボット社製） …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５４】
（実施例１−３０）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、黒顔料に代えた。
カーボンブラック（商品名「CAB-O-JETTM-300」：キャボット社製） …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５５】
（実施例１−３１）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、カラー顔料に代えた。
イエロー顔料（商品名「FUJI SP YELLOW 4223」：富士色素社製） …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５６】
（実施例１−３２）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、カラー顔料に代えた。
マゼンタ顔料（商品名「FUJI SP MAGENTA 9338」：富士色素社製）…５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５７】
（実施例１−３３）
実施例１−６のインクにおいて、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２を、カラー顔料に代えた。
シアン顔料（商品名「FUJI SP BULE 6403」：富士色素社製） …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５８】
（実施例１−３４）
実施例１−６において、フッ化アルキルアルコキシシランの量を、６１．１ｇ（０．２８モル）から２４４．４ｇ（１．１２モル）に変えて有機ケイ素化合物（Ａ１１）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１１） …１０％
純水 …６３％。
【０２５９】
（実施例１−３５）
実施例１−６において、フッ化アルキルアルコキシシランの量を、６１．１ｇ（０．２８モル）から１２２．２ｇ（０．５６モル）に変えて有機ケイ素化合物（Ａ１２）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１２） …１０％
純水 …６３％。
【０２６０】
（実施例１−３６）
実施例１−６において、フッ化アルキルアルコキシシランの量を、６１．１ｇ（０．２８モル）から２４．４ｇ（０．１１２モル）に変えて有機ケイ素化合物（Ａ１３）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１３） …１０％
純水 …６３％。
【０２６１】
（実施例１−３７）
実施例１−６において、フッ化アルキルアルコキシシランの量を、６１．１ｇ（０．２８モル）から１０．１ｇ（０．０５６モル）に変えて有機ケイ素化合物（Ａ１４）を作製した。
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１５） …１０％
純水 …６３％。
【０２６２】
続いて、比較のために、以下の組成（各組成物の含有量は質量百分率である）からなる２種類のインクを作製した（比較例１−１及び比較例１−２）。
【０２６３】
尚、比較例１−１における有機ケイ素化合物は、実施例１−１における有機ケイ素化合物（Ａ１）の作製の際に、フッ化アルキルアルコキシシランを用いずに同様の反応をさせたもの（有機ケイ素化合物（Ａ１６））である。
【０２６４】
これに対し、比較例１−２の有機ケイ素化合物は、実施例１−１６における有機ケイ素化合物の作製（Ｃ１）の際に、フッ化アルキルアルコキシシランを用いずに同様の反応をさせたもの（有機ケイ素化合物（Ｃ１１））である。
【０２６５】
（比較例１−１）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ａ１６） …１０％
純水 …６８％。
【０２６６】
（比較例１−２）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコール …７％
有機ケイ素化合物（Ｃ１１） …１０％
純水 …６８％。
【０２６７】
次に、上記実施例１−１〜実施例１−３７、並びに比較例１−１，比較例１−２の各インクを用いて、上記実施形態と同様の圧電アクチュエータによりインクを吐出させるプリンタで普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製）に画像を形成した。ここで、上記プリンタのインクジェットヘッドにおけるノズル板には、撥水性ゾル／ゲル膜が形成されたもの、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ膜が形成されたもの、フッ素重合体膜が形成されたもの、及びフッ素系のシランカップリング剤コート膜が形成されたもの、をそれぞれ用いた。いずれのノズル板においても初期のインクに対する接触角は６０°以上であって、インクに対する撥水性は優れていた。
【０２６８】
そして、上記各比較例のインクを用いた場合には、連続印字を行うと次第に画像のゆがみが生じると共に、約３分でインクが吐出し難くなって、画像には白すじが生じ始めた。さらに印字を継続すると、インクが吐出されないノズルの数が増加して、約３０分後には、形成された画像（文字）が判読できない状態となった。ノズル板を観察したところ、ノズルの周囲にインクが付着しており、このノズル周囲のインクをゴム製のブレードによって拭き取るクリーニングを行った後に、インクに対する接触角を測定したところ、その値は１５〜２０°であった。
【０２６９】
一方、各実施例のインクを用いた場合には、連続印字を行ってもインクの吐出状態は初期と変わらず、画像に白すじや白抜け等は生じなかった。さらに、印字を継続させてもインクの吐出は安定であって、画像に白すじや白抜け等が生じず、また、画像のゆがみも全く観察されなかった。３０分間の連続印字の後にノズル板を観察したところ、ノズルの周囲にわずかにインクが付着していた。このノズル周囲のインクをゴム製のブレードによって拭き取るクリーニングを行った後に、インクに対する接触角を測定したところ、その値は初期値に対して±２°であった。
【０２７０】
また、この画像を形成した用紙を純水に浸漬した後、室温で放置して乾燥させ、画像のにじみが生じるが否かを調べた。実施例の各インクで形成した画像では、にじみは全く見られず、実施例の各インクは優れた耐水性を発揮した。
【０２７１】
従って、各実施例のインクのように、インク成分である水がない状態で縮重合反応する水溶性物質（加水分解性シラン化合物）に、フッ化アルキル基を含有させることによって、連続印字を行ってもノズル板表面の撥水性を低下させずに撥水性を確保することができる。これにより、インクの着弾ずれに伴う画像のゆがみや、ノズル１４の閉塞を防止して、高画質の画像を形成することができる。
【０２７２】
＜実施例＞
次に、上記実施形態に係るインクジェット記録用ノズル板について、具体的に実施した実施例について説明する。
【０２７３】
実施例２−１〜実施例２−１２４については、ノズル板にフッ化アルキルシランを含有するゾル／ゲル膜からなる撥水膜を形成し、実施例２−１２５〜実施例２−１２７については、これと異なる撥水膜を形成した。
【０２７４】
実施例２−１〜実施例２−１２４における撥水膜は、以下の方法により形成した。すなわち、先ず、以下の組成からなる２種類の液（Ａ液、Ｂ液）を準備する。
【０２７５】
（Ａ液）
ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₃ …４ｍｌ
テトラエトキシシラン …２５ｍｌ
２，２，２−トリフルオロエタノール …５０ｍｌ
（Ｂ液）
塩酸 …０．４ｍｌ
２，２，２−トリフルオロエタノール …５０ｍｌ
水 …７ｍｌ。
【０２７６】
次に、上記Ａ液を内容積２００ｍｌのビーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながらＢ液をスポイトを用いて一滴づつ滴下し、Ａ液とＢ液との混合溶液（コート液）を作製した。
【０２７７】
一方、ノズル板となる長さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのステンレス製基材を界面活性剤で洗浄し、さらにそれを流水洗浄して上記基材の表面の汚染物を除去した。
【０２７８】
次に、この基材をスピンコーターに装着し、上記コート液を滴下した後、５００ｒｐｍの回転数で５秒間、さらに３００ｒｐｍの回転数で２０秒間回転させることにより、コート液を基材表面に塗布した。
【０２７９】
そして、この基材をスピンコーターから取り外し、室温で１時間乾燥させた後、２００℃の温度で３０分間焼成した。こうして、基材表面に厚さ０．２μｍ程度の撥水性薄膜（撥水膜）を形成した。
【０２８０】
こうして撥水性薄膜を形成した基材に、ピコ秒レーザを用いて所定の貫通孔（ノズル）を形成し、ノズル板を作製した。
【０２８１】
（実施例２−１）
上記撥水膜を形成したノズル板を「化１１」のトリメチルクロロシラン５ｗｔ％のｎ−オクタン溶液に６０分間浸漬した後、１４０℃で３０分間乾燥させた。これにより、上記ノズル板（撥水膜）に表面処理を施した。
【０２８２】
（実施例２−２）
実施例２−１における「化１１」のトリメチルクロロシランを、「化１２」のジメチルエチルクロロシランに代えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８３】
（実施例２−３〜実施例２−５４）
実施例２−１における「化１１」のトリメチルクロロシランを、それぞれ「化１３」〜「化６４」のクロロシランに代えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８４】
（実施例２−５５）
実施例２−１における「化１１」のトリメチルクロロシラン５ｗｔ％のｎ−オクタン溶液を、「化６５」のトリメチルメトキシシラン５ｗｔ％の水−エタノール（１：１重量比）混合溶液（０．１ｗｔ％の塩酸を含有）に代え、これにノズル板を６０分間浸漬した後、１２０℃で３０分間乾燥させた。これにより、上記ノズル板に表面処理を施した。
【０２８５】
（実施例２−５６）
実施例２−５５における「化６５」のトリメチルメトキシシランを、「化６６」のジメチルエチルメトキシシランに代えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８６】
（実施例２−５７〜実施例２−１２２）
実施例２−５５における「化６５」のトリメチルメトキシシランを、それぞれ「化６７」〜「化１３２」のメトキシシラン又はエトキシシランに代えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８７】
（実施例２−１２３）
実施例２−１におけるトリメチルクロロシランの濃度を５ｗｔ％から０．１ｗｔ％に変えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８８】
（実施例２−１２４）
実施例２−１におけるトリメチルクロロシランの濃度を５ｗｔ％から３０ｗｔ％に変えて、上記と同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２８９】
（実施例２−１２５）
ノズル板の撥水膜を、フッ素重合体（商品名「サイトップ」：旭化成社製）膜に代えた。尚、撥水膜の形成方法は、特許文献５に記載の撥水膜形成方法に準じて行った。その上で、このノズル板に、実施例２−１と同様の表面処理を施した。
【０２９０】
（実施例２−１２６）
ノズル板の撥水膜を、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ（商品名「ニムロン」：上村工業社製）膜に代えた。尚、撥水膜の形成方法は、特許文献６に記載の撥水膜形成方法に準じて行った。その上で、このノズル板に、実施例２−１と同様の表面処理を施した。
【０２９１】
（実施例２−１２７）
ノズル板の撥水膜を、トリメチルメトキシシランの高周波プラズマＣＶＤ膜に代えた。尚、撥水膜の形成方法は、特許文献８に記載の撥水膜形成方法に準じて行った。その上で、このノズル板に、実施例２−１と同様の表面処理を施した。
【０２９２】
続いて、比較のために、以下の構成のノズル板を作製した（比較例２−１〜比較例２−６）。
【０２９３】
（比較例２−１）
実施例２−１において、フッ化アルキルシランを含有するゾル／ゲル膜形成後のノズル板に対する、トリメチルクロロシランの溶液による表面処理を省略した。
【０２９４】
（比較例２−２）
実施例２−１におけるトリメチルクロロシランの濃度を５ｗｔ％から０．０１ｗｔ％に変えて、同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２９５】
（比較例２−３）
実施例２−１において、トリメチルクロロシランの溶液へのノズル板の浸漬時間を、６０分から１分に変えて、同様の表面処理をノズル板に施した。
【０２９６】
（比較例２−４）
実施例２−１２５において、フッ素重合体膜形成後のノズル板に対する、トリメチルクロロシランの溶液による表面処理を省略した。
【０２９７】
（比較例２−５）
実施例２−１２６において、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ膜形成後のノズル板に対する、トリメチルクロロシランの溶液による表面処理を省略した。
【０２９８】
（比較例２−６）
実施例２−１２７において、トリメチルメトキシシランの高周波プラズマＣＶＤ膜形成後のノズル板に対する、トリメチルクロロシランの溶液による表面処理を省略した。
【０２９９】
次に、第２実施例に用いたインクについて説明する。ここでは、以下の４種類のインク（インク１〜インク４）をそれぞれ作製した。尚、これらのインクに含有する有機ケイ素化合物は、以下の有機ケイ素化合物（Ａ）又は有機ケイ素化合物（Ｃ）である。
【０３００】
すなわち、反応容器に入れた１８０ｇ（１モル）の水に、１００ｇ（０．５６モル）のＨ₂ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃と、１６６ｇ（１．１モル）のＳｉ（ＯＣＨ₃）₄との混合物を室温で一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間攪拌することにより得たものが、有機ケイ素化合物（Ａ）である。
【０３０１】
一方、反応容器に入れた１００ｇ（０．５６モル）のＨ₂ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃に、４９ｇ（０．６６モル）の２，３−エポキシ−１−プロパノールを一滴一滴加えて、その全量滴下後に８０℃で５時間攪拌することにより、アミノ基とエポキシ基とを反応させた加水分解性シラン（Ｂ）を得、次に、新たな反応容器に、１２０ｇ（６．６７モル）の水と、５０．６ｇ（０．２モル）の上記加水分解性シラン（Ｂ）と、３０．４ｇ（０．２モル）のＳｉ（ＯＣＨ₃）₄との混合物を一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間反応させることにより得たものが、有機ケイ素化合物（Ｃ）である。
【０３０２】
（インク１）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
有機ケイ素化合物（Ａ） …１０％
純水 …７５％。
【０３０３】
（インク２）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
有機ケイ素化合物（Ａ） …１０％
純水 …７０％。
【０３０４】
（インク３）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …５％
純水 …８０％。
【０３０５】
（インク４）
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２ …５％
グリセリン …１０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル …５％
有機ケイ素化合物（Ｃ） …５％
純水 …７５％。
【０３０６】
上記実施例２−１〜実施例２−１２７の各ノズル板、及び比較例２−１〜比較例２−６の各ノズル板について、水に対する接触角を測定したところ、いずれも１０５〜１１０°であった。
【０３０７】
これらの各実施例及び各比較例のノズル板を、上記の各インク（インク１〜インク４）に２４時間浸漬した後、流水洗浄した。ノズル板の乾燥後に、水に対する接触角を測定したところ、各実施例のノズル板は接触角の値が初期値と変わらず１０５〜１１０°の値を示したのに対し、各比較例のノズル板は、接触角が３０°以下の値を示しており、親水性に変化していた。
【０３０８】
また、上記各実施例及び各比較例のノズル板をプリンターに取り付けて、インク１及びインク２を用いた画像形成を行った。
【０３０９】
各比較例のノズル板を用いたときには、連続印字を行うと次第に画像のゆがみが生じると共に、約３分でインクが吐出し難くなって、画像には白すじが生じ始めた。さらに印字を継続すると、インクが吐出されないノズルの数が増加して、約３０分後には、画像（文字）が判読できない状態となった。ノズル板を観察したところ、ノズルの周囲にインクが付着していた。このノズル周囲のインクをゴム製のブレードによって拭き取るクリーニングを行った後に、インクに対する接触角を測定したところ、その値は２０〜３０°であった。
【０３１０】
これに対し、各実施例のノズル板を用いたときには、連続印字を行ってもインクの吐出状態は初期と変わらず、画像に白すじや白抜け等は生じなかった。さらに印字を継続させてもインクの吐出は安定であって、画像に白すじや白抜け等が生じず、また、画像のゆがみも全く観察されなかった。３０分間の連続印字の後にノズル板を観察したところ、ノズルの周囲にわずかにインクが付着していた。このノズル周囲のインクをゴム製のブレードによって拭き取るクリーニングを行った後に、インクに対する接触角を測定したところ、その値は初期値に対して±２°であった。
【０３１１】
従って、各実施例のノズル板のように、トリアルキルシラン化合物の溶液による表面処理が施すことによって、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質（加水分解性シラン化合物）を含有するインクを用いて連続印字を行っても、ノズル板表面の撥水性を低下させずに撥水性を確保することができる。これにより、インクの着弾ずれに伴う画像のゆがみやノズルの閉塞を防止して、高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録用インクを備えたインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドの部分底面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】参考形態に係るインクを用いたときのノズル板の断面を分子レベルまで拡大して示す拡大断面図である。
【図６】実施形態に係るノズル板の断面を分子レベルまで拡大して示す図５対応図である。
【図７】従来のインクを用いたときのノズル板の断面を分子レベルまで拡大して示す図５対応図である。
【符号の説明】
１インクジェットヘッド
９ノズル板
９ａ撥水膜
１４ノズル
２１圧電アクチュエータ
２３圧電素子
３５インクカートリッジ
４１記録紙（記録媒体）
Ａインクジェット式記録装置

Claims

色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する加水分解性シラン化合物を含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたインクジェット記録用ノズル板であって、
上記インクの吐出側表面には、撥水膜が形成されており、
上記撥水膜には、トリアルキルシラン化合物による表面処理が施されている
ことを特徴とするインクジェット記録用ノズル板。
請求項１において、
トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルクロロシランである
ことを特徴とするインクジェット記録用ノズル板。
請求項１において、
トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルアルコキシシランである
ことを特徴とするインクジェット記録用ノズル板。
請求項１において、
トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルクロロシランにおけるアルキル基の一部又は全部が、フッ化アルキル基に置換されたものである
ことを特徴とするインクジェット記録用ノズル板。
請求項１において、
トリアルキルシラン化合物は、トリアルキルアルコキシシランにおけるアルキル基の一部又は全部が、フッ化アルキル基に置換されたものである
ことを特徴とするインクジェット記録用ノズル板。
色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する加水分解性シラン化合物とを含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル板を有するインクジェットヘッドであって、
上記ノズル板におけるインクの吐出側表面には、撥水膜が形成されており、
上記撥水膜には、トリアルキルシラン化合物による表面処理が施されている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
色材と、保湿剤と、水と、この水がない状態で縮重合反応する加水分解性シラン化合物とを含有するインクジェット記録用インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル板を備え、上記ノズルから記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置であって、
上記ノズル板におけるインクの吐出側表面には、撥水膜が形成されており、
上記撥水膜には、トリアルキルシラン化合物による表面処理が施されている
ことを特徴とする記録装置。