JPH02279352A - 表面への溶剤湿潤性及び溶剤非湿潤性領域付与法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は良好な溶剤湿潤性をもつ領域部分及び溶剤非湿
潤性をもつ領域部分を有する表面であり領域と接触する
溶剤は第１部分においては濃縮され易いが、第２部分は
乾燥のままでいる様な表面をもつ基質の製造法に関する
。

本発明方法の１の用途はプリントヘッドをもつ種類の印
刷する表面上に必要に応じてインキ液滴を噴出するノズ
ル列を有する必要に応じ滴下するインキジェット印刷機
分野である。

（従来技術と課題） 出願人らが出願中の英国特許出願８８１０２４１．３に
記載のプリントヘッドの仕様においてノズルはヘッド自
体中に又はヘッド上にある別のノズル板上につ（られま
た管理マニホルドはヘッド上又はノズル板上にありオリ
フィス部位に周囲液体を供給し又はその液体を部位から
排出する。

プリントヘッドのこの仕様の１実施態様において、各オ
リフづスをとりまいている少なくとも環状領域が使用イ
ンキによって実質的に湿潤されずまたヘッド（又はノズ
ル板使用の場合はノズル板）の残り表面の少なくとも１
部分がマニホルドがしつかりヘッド（又はノズル板）に
結合できる様に湿潤されることが望ましい。

プリントヘッドの他の仕様においては、各オリフィスに
隣接するヘッド又はノズル板の小領域がインキによって
容易に湿潤される表面をもちまた上記領域をとりまいて
いる他の領域が本質的に湿潤されないことが望ましい。

化学的に結合したふっ素をもつ有機化合物、フルオロポ
リマー及びポリふっ素化した有機化合物など多数知られ
ている。例えば米国特許４，３６８，４７６号、４．６
３も９４８号及びＥＰ−Ａ−１，７７３，３１６を参照
。しかしこれら化合物を多（の物質に適当に結合させる
ことはむつかしい。

この問題は特に必要に応じ滴下するインキジェット印刷
機のプリントヘッド又はノズル板製造に適した高軟化点
プラスチック材料、特にポリアミド、ポリカーボネート
、ポリスルホン、ポリエステル、及びポリエーテルエー
テルケトンの様な芳香族基をもつ縮合ポリマーにおいて
困難である。

上記の様な化合物（以後有機フルオロ化合物という）の
基質、特に上記高軟化点プラスチックス材料への付着性
が−５４−０−５ｔ−基をもつシロキサン系（バｔｏｘ
ｉｃ）物質（主としてけい素原子と酸素原子の結合物質
をいう）の中間層の使用によって改良できることを発明
者らは発見したのである。

しかし普通の方法を用いてこの必要に応じ滴下するイン
キジェット印刷機のプリントヘッド又はノズル板上のシ
ステムから良好溶媒湿潤性領域及び溶媒非湿潤性領域の
製造は非常にむつかしい。

特にシロキサン系層を生成するに適した液体物質はその
下に入り易いので被覆されていないプリントヘッドの領
域保護に孤立するマスク使用は一般に避けられる。一方
付着性マスクの代替法は操作の縮小スケールによって更
にひど（なるマスクの寸法不安定傾向のため避けられる
。被覆される隣接領域間の距離は僅かにｌＯミクロン程
度であろう。

この縮小スケールにおける望む大きさの領域を被覆でき
るマスク厚さにするとマスクが非常にこわれ易いのでマ
スク厚さによって大きさが限定されることは更に大きな
制限である。

ペンキ塗布又は印刷によるマスク形成も実用的でないと
わかった。

更に問題はマスク使用によってできた外形はシロキサン
系層の厚さに受は入れがたい差を生じ易（、それはまた
シロキサン系層形成に使用した液によってマスク及び基
質それぞれの表面湿潤性差違によって悪化されることで
ある。

発明者らは今や必要に応じ滴下するインキジェットプリ
ントヘッド又はノズル板の様な基質上に良好溶剤湿潤性
領域及び溶剤非湿潤性領域の形成法を開発したのである
。これによって上記欠点は減少又は解消される。

（発明の開示） 本発明により良好溶剤湿潤性をもつ第１領域及び溶剤非
湿潤性第２領域に分割された領域をもつ表面を有する基
質製造法が提供される。該方法は （１）少な（とも上記第１領域とする基質領域部分に良
好溶剤湿潤性をもつ表面を形成し； （Ｉｔ）　　上記基質領域に基質に結合しかつ少なくと
も上記第２領域とする領域部分上の基質と接触している
シロキサン系物質より成る第１層を付与し； （＋１１１　　上記領域に上記第１層に結合し溶剤湿潤
性不良の表面を与える有機フルオロ化合物より成り少な
（とも上記第２領域とする領域部分上の上記第１層と接
触している」を付与し；かつ Ｇｙ）　　エツチング又は洗浄により上記第１領域とす
る領域部分上の上記良好溶剤湿潤性表面から上層物質を
除去して上記表面を露出する 工程より成る。

良好溶剤湿潤性と溶剤非湿潤性の関係は溶剤による表面
の比較湿潤性による。しかし一般に溶剤湿潤性のわるい
表面はその溶剤によって本質的に非湿潤性である方が好
ましい。本発明によって印刷用インキに使われる殆んど
の溶剤に持久耐性がありまた優れた溶剤反撥特性をもつ
非湿潤性表面が提供される。良好溶剤湿潤性表面は望む
とおり基質自体によりシロキサン系物質層により又はそ
の他の層により提供される。

本発明の方法に使用できるシロキチン系物質の例にはけ
い木酸化物及び有機シロキサンがある。しかし種々の溶
剤による湿潤性及び種々の物質、特に上記ポリマー物質
及び有機フルオロ化合物と強力結合しうる能力の組合せ
から有機シロキサンが好ましい。

本明細書において”シロキサン”とは硬化によってえら
れ、５４−０−５ｉ結合を形成している物質、けい素原
子に結合した加水分解性基をもつシランな意味する。シ
ロキサン層は例えばシラン層を生成した後加熱その他に
よりそれを硬化して生成できる。例えば出願人らの英国
特許出願８８２４４３６．３に記載されている。

本発明の方法の主たる％徴は第１及び第２領域が形成さ
れている全頒域上にシロキサン系物質より成る層と有機
フルオロ化会物より成るＪ−の２Ｎが付与されているこ
とである。かくてシロキサン系物質層をつける前に基質
をマスクする問題は遊けられる。

次いで溶剤湿潤性良好な領域が物質除去によって形成さ
ね、その除去はエツチング又は洗浄によってできる。エ
ツチングは例えば化学的攻撃でもよいし又はレーザーの
様な高エネルギービームによる除去でもよい。

下記詳細記述から更に諒解される様に本発明の１態様に
おける工程（１■）の直前に第１領域の良好な溶剤湿潤
性をもつ表面を覆っている唯一の層は一般にそれには結
合していない上層である。この場合正に工程（ｉｖ）で
除去する上層があり、これは単に洗浄によってできる。

他の態様において良好溶剤湿潤性をもつ表面は工程（ｉ
ｖ）前に第１領域を化学的に除去し５る物質層で扱われ
ており、この層は化学的に除去できまた同時にその上に
ある層は全部除去される。

更に他の態様において、溶剤湿潤性良好な表面は領域の
第１領域とする部分において高エネルギービームによる
被榎層除去によって露出されるが、一方第２領域とする
領域部分はビームに対し耐性をもつマスクで保護される
。

ある態様における方法は更に層をつける、例えば第１領
域とする領域部分上にマスクをつける又は、溶剤湿潤性
良好な表面をつくる（基質自体はその表面とはならない
）方法である。上記の層は全領域上に層をつけた後表面
の不要部分から層を除去して形成できる。この層の選択
除去は例えば化学的レジスト又はホトリトグラフィ又は
保ａｎｇｉｃ型を形成し型をとおして露出された層部分
を除去する様な他の同様の方法を用いて行なうことがで
きる。それはまた除去したくない部分を高エネルギービ
ームに耐える遮蔽によってビームの作用から保護しなが
ら上記ビームによって除去できる。

本発明の方法はシラン溶液をスピン、スプレー及びロー
ル被榎した後被機面を加熱して溶剤を除去しシランを硬
化させる好ましい方法によってシロキサン系の層を付与
できる。

溶剤湿潤性不良の表面をつ（る有機フルオロ化合物には
テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロパン、
ふっ素化された炭化水素及びフルオロシランのポリマー
の様なポリマー物質がある。フルオロシランとはふっ素
化された有機基が結合しているけい素原子をもつ化合物
をいう。

特に好ましいのは少なくとも１のふっ素をもつ基及び少
なくとも１の加水分解性基をもつフルオロシランである
。これらは広範な溶剤に対し良い非湿潤性をもちそれら
溶剤に対する耐性がありシロキサン系物質、特にシロキ
サンと強い結合力をもつからである。適当する好ましい
フルオロシラン及びその付与方法の例は発明者らの英国
特許出願８８２４４３６．３に記載されている。

フルオロシラン層はフルオロシラン蒸気から真壁沈着さ
せ加熱してフルオロシランとシロキサン系物質層間の結
合を完了させ℃形成できる。またそれは適当溶剤中の溶
液として付与した後例えば蒸発によって溶剤を除去でき
る。

本発明をその実施態様および断面拡大図によって評細記
述し、方法の種々の工程を示す。

図１はシロキサン系物質層が表面を溶剤湿潤性良好な領
域とする場合における本発明の実施態様を示している。

図２から５までは基質それ自体が溶剤湿潤性良好な表面
となる場合における本発明応用の実施態様を示すもので
ある。

図６は溶剤湿潤性良好な領域の表面が基質又はシロキサ
ン系層以外の物質でできている場合における本発明の１
実施態様を示している。

図７及び８はインキジェット印刷機のプリントヘッドの
２つの異なるノズル板への本発明方法の応用を示す展開
図である。

図１の２は良好浴剤湿潤性領域と溶媒非湿潤性領域が形
成される基質表面をあられしている。一般にこの基質は
例えば金属、プラスチックス又はセラミックでもよいが
、本発明は％にプラスナック物質、特式芳香族残基なも
つｍ会ポリマー、特にポリアミド、ポリエステル、ポリ
スルホン。

ポリカーボネート及びポリエーテルエーテルケトンの様
な高軟化点プラスチックでできズいる場合に応用できる
。

本発明実施態様の第１工程（図１，４）においてシロキ
サン系物質の付着層４があとで必要領域に分割される全
表面上に生成される。

シロキサン系物質層がシリコンオキサイドである場合そ
れは例えばスパッターリングでつけてもよい。しかしシ
ロキサンは上層生成に使用した有機フルオロ化合物と強
く結合しうるばかりでなく好ましい基質物質とも強く結
合するので、層は有機シロキサンより成るものがよい。

付着有機シロキサン層は表面をシランで被覆し被膜を処
理して膜のシラン分子を内部結合させ、即ち５ｔ−０−
５ｉ結合生成によりシランを重合又は硬化させてえられ
ろ。

般にこれはシランとしてけい素原子に結合した加水分解
性基及び非加水分解性有機基をもつ化合物をえらびかつ
上記加水分解性基の少な（ともい（らかを加水分解して
５ｉ−ＯＲ基を生成した後それを層内の細分子のＳｉ原
子と結合している対応する基又は加水分解性基、例えば
アルコキシ基と反応させ５ｉ−０−Ｓｉ結合を生成させ
てできるが、縮合反応の水又は他の副成物は失なわれる
。

通常シランは溶液状で使用されるが、その溶剤は例えば
蒸発によって除去される。

けい素原子に結合している基の１を除（すべては加水分
解性基であると好ましい。加水分解生成物はアルコール
であり、アルコールは浴剤を適当にえらべば溶剤と共に
除去し易いので加水分解性基はアルコキシ基からえらぶ
とよい。

最も好ましいアルコキシ基は炭素原子３−！でをもつも
のである。

シロキサン層生成のためえらばれるシラ／のけい素原子
に結合している残りの基の性質は少なくとも１部は被覆
される表面の性質によるのである。シロキサンと基質間
の結合は化学的、例えばシラン中の活性基とそれと反応
性の被覆される表面中の基との反応によるであろう、又
は物理化学的、例えばファルデルワールス結合（即ちダ
イポール−ダイポール結合）、水素結合又はπ−π結合
によるであろう。例えば基質がべ／ゼン又は他の芳香族
環又は偽芳香族環、例えば芳香族ポリアミド、芳香族ポ
リエーテル−エーテル−ケトン及び芳香族ポリカーボネ
ートにおける様な残基をもつポリマーであるときはシラ
ンがα、β−エチレン性不飽和基、例えばアリル基少な
（とも１をもつことが好ましい。また例えば基質表面が
ＯＲ基をもちかつ水素結合による適当な接着かえられる
ときはシランは活性又はツエレビチノフ水素原子をもつ
基、第１又は第２級アミノアルキルにおける様な基を少
なくとも１個有することが好ましい。

したがってシランは式：　）”Ｓｓ　（ＯＲ）、　　で
示される。但し上式の各Ｒはアルキル基をあられし、Ｙ
は非加水分解性１個有機基である。Ｙは飽和又は不飽和
の１価炭化水素基又はそれらの置換誘導体であるとよい
。化合物の入手容易性、合成の容易性および経費などの
理由からＹは一般に炭紫原子１乃至６をもつアルキル及
びアルケニル基および各置換基がハロゲン、アルコキシ
及び第１、第２又は第３級アミノからえらばれた上記ア
ルキルとフルケニルの置換誘導体からえもばれる。これ
らの基の例にはメチル、エチル、アリル、メタリル、ｒ
−アミノプロピル、γ−メチルアミノプロピル、γ−ジ
メチルアミノプロピルおよびメトキシエチルがある。

シロキサンにより製品に与えられる基質表面への接着性
及び溶剤湿潤性表面による耐摩耗性の％に良好な組合せ
は接着硬化シロキサン被膜生成に用いたシランが第１、
第２又は第３級アミノアルキル基をもつ７ランを含むシ
ラン混合物、好ましくは第１、第２および第３級アミノ
アルキルトリアルコキシシランからえらばれた＃Ｈシラ
／少な（とも１及びアルキルトリアルコキシシラン、好
ましくは炭素原予告々３までをもつアルキルおよびアル
コキシ基をもつ上記クランからえらばれた第２シラン少
な（ともｌの混合物より成るならはえられる。多量のア
ルキルトリアルコキシシラン及び少量のアミノアルキル
トリアルコキシシランの混合物、例えば前者７５乃至６
０重量％と後者２５乃至４０重量％の混合物からよい結
果かえられる。適当する化合物の例はメチルトリエトキ
シ７ラン及びγ−アミノプロピルトリエトキシシランで
ある。

シロキサン層形成に用いるシラン又は７ラン混合物はあ
との層硬化促進のためそれを基質に付与する前に少なく
とも１部加水分解させるとよい。これは例えばシラン溶
液を水の上においておくとできる。加水分解は稀酸によ
って促進できる。

シラン又はシラン混合物を溶液で用いる場合適当な溶剤
又はその混合物を溶液に使用できる。低沸点をもつ溶剤
は蒸発除去し易いので使用に便利である。しかし溶剤除
去速度がはやすぎると層にひびを生じ易いストレスを発
生する。

したがって少量のテイル溶剤を含んでいることが望まし
い。

数ミクロン以下１例えば０．０１乃至１０ミクロンの厚
さをもつ硬化したシロキサン層の１の製造法はスピン、
スプレー又はロール被覆法によってシラン溶液を付与す
ることである。溶剤除去と硬化は加熱によってできる。

けい素原子に結合した水酸基、即ち５ｉ−ＯＨ基は第２
層結合を促進するから硬化された層が表面上に５ｊ−Ｏ
Ｈ基をもっことが好ましい。これは例えば加熱工程の少
な（とも最終段階を水蒸気存在下で行なえばよい。しか
しこれは本質的なものではない。

こうして硬化クロキサン層の１の投法はシランの少なく
とも１部が加水分解形であるシラン溶液を表面にスピン
。

スプレー又はロール被覆した後被覆面を加熱して溶剤を
除去しシランを硬化させ被膜を生成する方法である。

本発明の方法の実施態様の次工程は製品中シロキサンに
よってえられたシロキサン系層の溶剤湿潤性良好な領域
とする部分へのエツチングできる物質の層６（以後マス
キング層という）の付与である。

マスキングは適当な方法で、またシロキサン系層をそこ
なわないエツチング方法によってマスキング層がシロキ
シツク層から除去できる方法を与える適当物質を用いて
することができる。例えばマスキングは使用したシロキ
シツク物質の実質的に非溶剤である液体組成物に溶解性
の物質を使って行なうことができる。例としては酸にと
ける金属および水溶性プラスチック物質、例えばポリビ
ニルアルコールがある。

マスキングはどんな方法によってもできる。マスキング
材料としてニッケルの様な金属を使用する１方法ではマ
スクは噴射してできる。

好ましい実施態様において層６は全領域にわたり形成さ
れた後第２領域（溶剤湿潤性不良な表面となる）とする
領域部分のマスク部分が除去される。これをする１１１
当な方法にはレジスト又はホトリトグラフィの使用又は
同様に除去されるマスク領域を残す型状に型をとおして
露出された保護層を形成した後マスクの露出領域を例え
ば溶媒和又は高エネルギービームによる除去などのエツ
チングにより除去する方法がある。

除去される物質（この場合マスク物質→を除去しうる高
エネルギービームが使用でき、適当する例にはレーザー
破壊及びプラズマエツチング（時としてはイオンミリン
グと知られている）がある。プラズマエツチングのプラ
ズマは通常真空下で発生され、えたイオンは既定エネル
ギー水準で向けられて除去速度調節手段となる。しかし
レーザー除去は普通大気条件で操作できる利点がある。

除去される物質加熱を最少とするビーム使用が好ましい
。

ビームエネルギーはすべて除去される物質の上部に吸収
され易（加熱は非常に小さいので、好ましいビーム例は
鼓動的Ｕ、Ｖ、エキシマ−レーザーである。除去は化学
結合の裂断及び物質のガスへの殆んど瞬間的転化によっ
ておこり易いＯ また層は最終製品中に湿潤性良好な領域を生成したい領
域部分上にのみ付与できる。

本方法の次工程（図ＩＣ）において全表面は層４である
シロキサン系物質に結合しつる有機フルオロ化合物層８
で被覆される。上に示すとおりシロキサン系物質がシロ
キサンであるときはフルオロ化合物はフルオロシランが
好ましい。

フルオロシランがそれぞれけい素原子に結合している少
なくとも１の加水分解性基及び少な（とも１のふっ未含
有有機基をもつとき非常によい結果かえられる。１の実
施愈様においてフルオロシランは式＝１（Ａ　Ｓ　ｉ　
ＲＡで示されるシランから選択できる、但し上式中嘱と
外は共に整数であり、鴨はｌ又は２とし、鴇は少な（と
も２とし、かつ惰と外の金側は４とし、各Ｒ２はふっ未
含有有機基をあられしまたＲａは加水分解性基をあられ
す。好ましい加水分解性基はアルコキシであり、炭素原
子１乃至３をもつものが最もよい。

溝は１又は２でよいが、非湿潤性のどんな改良も溝が２
でできると思われず、一方シロキサン系層への接着性は
小さくなる。したがって慣が工であり鴨が３であること
が好ましい。

フルオロシラン層によって与えられる非湿潤性はＲ１の
性質によって左右され易い。一般に非湿潤性はＲ２の末
端部分のぶつ化度の増すにつれてよくなる。即ちＲ１部
分がＳイ原子から遠い程よくなる。Ｒ１は上記末端部分
に少なくともｃｐ、−基をもつとよい。

ふっ素原子が結合している基は適当な有機基でよいが、
一般に飽和基、例えばアルキル、アルコキシアルキル、
又はアルキルカルボキシアルキルでもよい。

例えばＲ″は構造式： ％式％） をもつものでよい、但し各ＸはＦ又はＣＦ３をあられし
、Ｚは２価原子又は−〇−の様な基をあられし、Ｘと露
は各々ゼロ又は正整数であり、かつＶはＯ又はｌとする
。各ＣＦ。

基のふっ素原子の１又は２以上は必要ならば−ＣＦ、で
置換できる。特定例には ＣＦｓ（ＣＦｔ）＊ＣＣＩＩｔ）を− ＣＦｓ　（ＣＦｖ）ｓ　（ＣＦｓ）ｔ−ＣＦｓ＜Ｃ１１
）ｓｃｃＥｔ）を− ＣＦｓＣＣＦｖ）ｘＯＣＣＥｔ）ｖ− （ｃＦｓ＞ｔｃｐｏ　（、ｃＥｘ）ｓ−（ＣＦ、）、（
、’ＣＦ、ＯＣＲ，ＣＢ、−がある。

Ｒ１および（又は）Ｒａ基の１又は２以上は他の１価原
子又は基で置換できるが、もちろん分子は少なくとも１
のふっ素置有基と少な（とも１の加水分解性基をもちま
た上記他の基は加水分解を妨害せず又は被膜の非湿潤性
に目立つ程の悪影響をもたないものである。

この修正方法によればフルオロシランは式：％式％： をもつものでもよ（、上式中Ｒ２とＢｓは上に定義した
とおりとし、各Ｒ４は非加水分解性基又はＲ２以外の基
をあられし、渦は１又は２とし、舊は少なくとも１とし
、ｐ　＆ｉｏ　。

ｌ又は２としかつ鴨＋　ｓ　＋　ｐ　＝　４とする。Ｒ
４の例はＦである。

フルオロシラン層はフルオロシラン蒸気から真空沈着に
より形成でき、最良接着には低湿度に保つとよいことが
わかった。フルオロシラン族は加熱するとよい。またフ
ルオロシランはあとで蒸発除去できる適当な溶剤を用い
た溶液として付与できる。

フルオロシラン層を特に厚くすることは亘要ではない。

５ミクロン又はそれ以下の厚さで適当する結果かえられ
る。

数分子、例えば１又は２分子厚さの層が適当であろう。

最終工程において製品はマスキング層及びそれに１Ｌね
られている有機フルオロカーボン層のその部分の除去処
理をされる。マスキング層にフルオロカーボン層が強く
結合していないならば後者は単に洗浄によって除去でき
て除去するマスキング層があられれる。下のシロキサン
系層を損なわない様なマスキング層除去方法なら使用で
きる。

１の実施態様において、有機フルオロカーボン層とマス
キング層の両方を、非溶剤湿潤性領域とする領域部分を
えらんだ除去方法に耐える遮蔽で保護しながら上記のレ
ーザーの様な高エネルギービームを用いて一度に除去で
きる。

この方法の利点は同じ高エネルギービーム除去がシロキ
サン系物質層の露出された面の表面結合をはなすに使用
できてその溶剤湿潤性改良となる点である。

別法はマスキング物’Ｊ［６をその溶剤使用により除去
する方法である。例えばマスクが酸に溶ける金属である
ときは、シロキサ系層を侵さない酸が使用できる。マス
クがニッケであれば溶剤は酸性塩化第２鉄水溶液が好ま
しい。えられたマスクの溶解はまた上にあるフルオロシ
ラン層８の除去となり、マスクで被覆されたシロキサン
系物質層４の再露出となる。図ＩＤＫ示すとおり製品は
良好溶剤湿潤性を与えるシロキサン系物質４０表面をも
つ第１領域およびシロキサン系物質層４により基質２に
緊密結合している溶剤非湿潤性を与える有機フルオロ化
合物８０表面をもつ第２領域を有する領域より成る。

本発明は良好溶剤湿潤性領域が基質表面それ自体である
場合にも応用できる。この実施態様の使用に適する基質
には例えば高軟化点ブラスチツ久％に芳香族残基をもつ
縮合ポリマー、例えばポリカーボネート、ポリアミド、
ポリスルホン、ポリエーテル−エーテル−ケトン及ヒポ
リカーボネートおよびガラスがある。

これを行なう１方法は図２に関連してここに記載する。

この方法の第１工程（図２，４）は図１に記載したと同
様に基質２のえらんだ全領域にわたりシロキサン系物質
層４の付与である。しかし次工程において層４は良好溶
剤湿潤性領域とする領域部分から選択除去される。選択
除去には基質表面をそこなわない限りどんな方法も使用
できる。シロキサン系層がシロキサンより成るならば好
ましい１の方法は上ＨＱ高エネルギービーム、例えばレ
ーザービームによる除去である。この場合シロキサンＮ
に除去を促進する光吸収性分子を加えるか又は光吸収性
良好なシランから又はこの様な性質をもつシランを含む
シラン混合物からシロキサン系層を形成するかいづれか
が望ましい。望ましい性質をもつシランの例には脂肪族
炭素−炭素不飽和結合、例えばアリル基又はメタリル基
をもつものがある。また基質がレーザーの様な高エネル
ギービームにより除去できるときはシロキサン層をえら
んだビームに透明である程十分うずくすれば基質自体の
表面層が除去され同時に上にあるシロキサン系物質層が
破壊される。この方法は更に基質の表面結合を分離しそ
の溶剤湿潤性を改良する利点をもつ。シロキサン層の除
去した（ない部分はもちろんえらんだ高エネルギービー
ムに耐える遮蔽により保護しなければならない。

シロキサン系物質層４の部分除去後全領域上に有機フル
オロ化合物膜８を付与しシロキサン系物質の除去されな
い表面部分（図２Ｃ参照）に上記膜を付与する工程は図
１１Ｃ示した実施態様について上記したとおりである。

しかしこの場合シロキサン系層質層が除去された領域で
は層は基質と直接接触する。次いで最終工程はシロキサ
ン系層の上にな（その層と結合していないフルオロ化合
物腰部分除去のための製品処理である。この処理には適
当な方法が使用できる。しかし一般に有機フルオロ化合
物は基質との結合がよりいので、基質が実質的にとけな
い溶剤スは権釈剤の処理又は洗浄で通常十分である。え
られた製品（図２Ｄ）は溶剤湿潤性表面をもつ基質２で
ある第１領斌及びシロキサン系層４に結合している溶剤
非湿潤性表面をもつフルオロン２ン膜８である第２領域
より成る。

溶剤湿潤性良好な領域が基質表面自体である場合に本発
明の方法を応用する他の方法を図３に関連して記述する
。

この実施態様において第１工程（図３，４）は製品の溶
剤湿潤性良好な領域とする基質２の領域部分上に除去可
能なマスキング層６を形成する。マスキング層相物質の
選択及びその形成方法については図１に示した方法でマ
スキング層形成に関して上の記述が１考となるであろう
。

マスキング層６付与後シロキサン系物質層４（図３Ｂ）
が基質全領域上につけられた後有機フルオロ化合物換８
が付与される。層と膜用物質選択と付与方法は図１に示
された実施態様の上記記述が参照できるであろう。最後
に（図３Ｃ）＃品は図２ＤＫ示したと同じ構造をもつ製
品とする様マスキング層およびその上に重ねられている
シロキサン系物質と有機フルオロ化合物両層部分の除去
処理がされる。

好ましい実施態様においてこれは第２領域とする領域部
分を高エネルギービームに耐える遮蔽で保護しながら上
記のとおり上記ビームで層を除去して行なわれる。また
製品はマスキング層６を溶かし去る溶液で処理し同時に
層６上の層４と８のその部分も除去することもできる。

溶剤湿潤性良好な領域が基質表面にある場合の本発明の
方法の他の応用法は今や図４について記述される。この
実施態様の第１工程（図４Ａと４Ｂ）は図３と同様で、
製品中溶剤湿潤性良好な領域とする領域部分上にマスキ
ング層６を形成した後全領域上にシロキサン系層４を付
与する。

しかし次工程（図４Ｃ）Ｉｃおいてえた製品を処理して
溶剤湿潤性良好な領域とする領域部分からマスキング層
及びマスキング層の上にあるシロキサン系層のその部分
を除去する。これは例えば上記したとおりマスキング層
の溶媒和又は高エネルギービームによる除去によって行
なうことができる。次いで（図４７７と４Ｅ）有機フル
オロ化合物膜８を全領域に付与しシロキサン系物質４に
結合させる。農が溶剤湿潤性不良領域とする領域部分を
被覆した後裂品は上記のとおり溶媒相又は洗浄処理され
シロキサン系物質上にない膜８部分が除去されて製品は
図３０に示したと同様の構造をもったものとなるのであ
る。

更に浴剤湿潤性良好領域表面が基質である場合の本発明
方法の応用法は図５に示されている。

この実施態様の方法の第１工程（図５，４）はシロキサ
ン系物質層４の付与であり次いで有機フルオロ化合物層
８の付与（図５８）である。各層の適当物質とその付与
方法の選択は図１に示した方法について前記した処が参
考となるであろう。

最終第３工程は溶剤湿潤性良好な表面をもつ領域とする
領域部分にある２層各部分を除去してその領域に基質２
の表面を露出させるのである。これは溶剤湿潤性不良な
領域とする領域部分上にある層をえらんだ高エネルギー
ビームに耐える遮蔽で保護しながら上記レーザーの様な
高エネルギービームな用いる除去によってできる。この
方法は各層の直ぐ下の基質表面除去に使用できてその溶
剤湿潤性を改良する。

また層が使用する高エネルギービームに対し比較的透明
であるときは、屑除去は基質表面除去によってでき、上
層の同時破壊がおこる。

結果は図５Ｃに示す製品となり、要するに図２に示した
方法の製品と同じ構造をもつ。

本発明の方法はまた溶剤湿潤性良好領域表面がシロキサ
ン系物質又は基質以外の物質であるときにも応用できる
。

この実施態様（図６）において第１工程（図６Ａ）は例
えば図１又は２に示した実施態様について上記したとお
り基質２０表面全領域上にシロキサン系物質層４を付与
する。

しかし次工程は図６Ｂに示すとおり最終製品中の溶剤湿
潤性良好な領域とする領域部分に溶剤湿潤性良好表面と
する様えらんだ物質層１０を付与する。その物質が基質
に強く結合し浴剤湿潤性良好表面を与える限りどんな物
質をえらんでもよ（、またその物質を使用するどんな層
形成法、例えば溶液からの沈着、噴射又は真空蒸着など
が使用できる。

１実施態様において先づ全領域にわたり層がつけられた
後溶剤湿潤性不良表面をもつ領域としたい領域部分であ
る層部分を例えば図１に示した方法のマスキング層６の
１８選択除去について上記した方法を用い選択除去でき
る。次いで方法の次工程は全領域にわたり有機フルオロ
化合物膜８（図６０）を付与した後シロキサン系物質層
４の上にな（また結合もしていない膜８部分の除去処理
をする。層１０形成に用いた物質が通常有機フルオロ化
合物層８との結合力が弱い性質をもつので層８は層１０
表面から溶解又は洗浄により容易に除去される。また層
８の残部を高エネルギービームに耐える遮蔽によって保
護しながら層８を上記ビームを使って除去できる。製品
（図６Ｄ）は層１０表面によってできた溶剤湿潤性良好
傾城とシロキサン系層４に重ねられた有機フルオロ化合
物８表面によってできた溶剤湿潤性不良の領域をもつ。

上記のとおり本発明の方法は必要に応じて滴下するイン
キジェット印刷機のプリントヘッド処理に特に利用でき
るが、これ丈けに制限するものではない。この応用の１
方法をここに図７のベリントヘッドの展開囚を示して記
述する。

図の１００は２列のインキ供給溝１０２（その数本のみ
を示している）と空気供給ダクト１０４と１０６をもつ
プリントヘッドを示している。１０８はノズル板であり
、プリント板の前部にあり、溝１０２と接続しているノ
ズル１１０及び空気供給ダク）１０４及び１０６とそれ
ぞれ接続しているダクト１１４及び１１６より成る。１
１８は管理マニホルドであり、それはノズル板表面に接
着さ汰ノズル面に向けられる、例えばそれを清浄化する
ためダクト１０４／１１４及び１０６／１１６の片方又
は両方を供給される空気又は環境液体が通過できる様設
計されている。

マニホルド１１８の型式及び目的については英国特許出
願８８１０２４１．３に記載されている。

各ノズル周囲のノズル板面上の少なくとも環状領域は実
質的にインキに湿潤されないことが望ましい。しかし面
の少なくとも残り領域部分は管理マニホルドの適当な接
着がなされるならば溶剤湿潤性表面をもつべきである。

これをする１方法は破線で示しているインキに実質的に
非湿潤性である表面をもつノズル含有２領域ＸとＹ全体
を設けまた板の残り表面を本質的に溶剤湿潤性とする方
法である。

しかしプリントヘッドの他のある種のデザインにとって
はノズルオリフィスを直にとりまく表面上にインキ湿潤
性領域をもつことが望ましいことが判った。たとえばオ
リフィスをとりまく小さいインキ湿潤性領域はオリフィ
スを直にとりまいている少量であるが制御された液体手
段の粘度の制御効果によってノズルから射出するインキ
ジェット方向の均一性を促進する。この領域はオリフィ
スをとりまくオリフィスの直径の半分の幅をもつせまい
環状の形を有しつる。

同様の効果はオリフィスなとりまくこれらの領域を複数
、たとえはノズルオリフィスと共に中心においてオリフ
ィスとＸの形を形成する４つのこれらの領域、を設ける
ことによって達成しつる。

一般に隣接ノズル間隔は代表的には１００乃至２５０ミ
クロンであり、またノズルを囲む小環状インキ−湿潤性
領域幅は代表的には１０乃至２０ミクロンである。

たとえば未決の英国特許出［８７２２０８５に記載され
図８に示したようなプリントヘッドの別のデザインでは
、各ノズル２０８（これはプリント自体と一体でもよ（
又はプリントヘッドに結合しているノズル板２０４中に
設けられていてもよい）はインキによって湿潤化される
ことが要求される表面をもつ浅いトラフ（溝）２０６中
に開放している。しかしトラフをとりかこむプリントヘ
ッド又はノズル板表面の領域２０８は実質上非湿潤性で
あることが要求される。

ノズルオリフィスをかこむ第１領域の表面がインキによ
つで湿潤化されることが要求され、この領域が非湿潤化
を要求される素面をもつ第２領域によってかこまれてい
るようなノズル板のデザインでは５本発明方法の工程Ｏ
ｖ）に従って上層物質を除いて第１領域を形成すること
が高エネルギーのビームを用いる摩耗（アブレーション
）によって行なわれそしてノズル板が同じ高部ネルギー
源により摩耗しつる物質でつくられている場合には、こ
の第１領域を形成する工程及びノズルを形成する工程は
単一操作で達成しつる。たとえば溶剤湿潤性良好な表面
から上層物質を除いて第１領域を形成することはこの領
域の形状と付合する孔をもつ第エマスクをつかって摩耗
を行ない次いでノズルオリフィスの形状の孔をもつ第２
マスクを用いて摩耗をつづけることによって達成しうる
。所望ならば第２の、ノズル形成、工程は載板と高エネ
ルギービームとの間に揺動運動を行なってテーパー状ノ
ズルをつ（りながら（英国特許出願第８７２２０８５号
に記載し、図８において２１０として示したように）行
ないうる。

ノズルがインキに対し非湿潤性である領域にある場合に
は高エネルギービームな用いインキ湿潤領域とノズル形
状をもつ孔周の孔をもつマスクを用いて摩耗によってノ
ズル板上にインキ湿潤性領域を形成すると同時にノズル
を形成すること本できる。

本発明方法の多くの他の変型や応用が当業者にとって可
能である。

本発明によって溶剤湿潤性良好な領域によって分離され
た多数の溶剤非湿潤性領域をもつ製品が容易に製造され
るし、また溶剤非湿潤性領域によって分離された多数の
溶剤湿潤性良好領域をもつ製品も同様である。上記分離
間隔は１０ミクロン程度に小さい。また基質に強く結合
する溶剤非湿潤性であり、耐摩耗性であり広範な溶剤の
攻撃に耐えしかも広範な溶剤、特に必要に応じて滴下す
るインキジェット印刷機に使われるインキに用いられる
溶剤に極めて低い湿潤性をもつ表面をもつ製品が容易に
えられる。

【図面の簡単な説明】

図１〜図６は本発明の実施態様を示す概略断面図であり
、図７及び８はプリントヘッドへの本発明の利用の一態
様を示す概略図である。 ％計出願人 エイ　エム　インターナショナル インコーホレーテッド 代 代 代 理 理 理 人 人 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ｉ）基質の少なくとも溶剤湿潤性良好な第１領域
   とする領域の部分上に溶剤湿潤性良好な表面を付与し；
   （ｉｉ）上記領域に少なくとも溶剤湿潤性不良な第２領
   域とする領域部分上に基質に結合しまた基質と接触して
   いるシロキサン系物質より成る第１層を付与し； （ｉｉｉ）上記領域に上記第１層に結合しかつ溶剤湿潤
   性不良の表面となる有機フルオロ化合物より成り少なく
   とも上記第２領域とする領域部分上の上記第１層と接触
   している上層を付与し；かつ （ｉｖ）上記第１領域とする領域部分上の溶剤湿潤性良
   好な上記表面から上層物質をエッチング又は洗浄により
   除去して上記表面を露出させる 工程より成ることを特徴とする溶剤湿潤性良好な第１領
   域及び溶剤湿潤性不良な第２領域に分割された領域をも
   つ表面を有する基質の製法。 ２、上記エッチングが化学的攻撃又は高エネルギービー
   ムによる研摩（αｂｌａｔｉｏｎ）によつて行なわれる
   請求項１に記載の方法。 ３、基質が湿潤性良好な表面である請求項１又は２に記
   載の方法。 ４、工程（ｉｉ）の前に第１領域とする上記領域部分に
   基質とシロキサン系物質層間にあるエッチングできる物
   質より成る第３層を付与しかつ工程（ｉｖ）が上記第１
   領域とする領域部分から上記第３層及び上にあるすべて
   の層を除去して上記部分の基質表面を露出させる請求項
   ３に記載の方法。 ５、工程（ｉｖ）が工程（ｉｉｉ）の前に（ａ）上記第
   １領域とする領域部分から第３層及びシロキサン系物質
   上層の除去によつてなされ、工程（ｉｖ）は上記領域部
   分から上層を除去することより成る請求項４に記載の方
   法。 ６、上記第１領域とする領域部分からの第３層除去が化
   学的攻撃によつてなされる請求項４又は５に記載の方法
   。 ７、工程（ｉｖ）が第２領域とする領域部分の上にある
   物質を高エネルギービームによる攻撃から保護した後上
   記第１領域をなす領域部分から上記上にある物質を高エ
   ネルギービーム使用により除去することより成る請求項
   ３に記載の方法。 ８、工程（ｉｉｉ）の前に上記第１領域とする領域部分
   から上記シロキサン系物質層を除去しかつ工程（ｉｖ）
   において上記第１領域とする領域部分から上層を除去す
   る請求項３に記載の方法。 ９、上記第２領域とする領域部分にあるシロキサン系物
   質層を高エネルギービームの攻撃から保護しながら第１
   領域とする領域部分から上記ビームを用いてシロキサン
   系物質層を除去する請求項８に記載の方法。 １０、シロキシツク物質層が湿潤性良好な表面を提供す
   る請求項１又は２に記載の方法。 １１、上記シロキサン系物質層と上記上層の間の上記第
   １領域とする領域部分にエッチング除去可能な物質より
   成る第３層を生成させかつ工程（ｉｖ）が上記第１領域
   とする領域部分から上記第３層と上記上層を除去して上
   記シロキサン系物質層の表面を露出させることより成る
   請求項１０に記載の方法。 １２、溶剤湿潤性良好な表面が第３層によつて生成され
   る請求項１又は２に記載の方法。 １３、工程（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の間に上記第１領域と
   する領域部分に第３層を生成する工程を加えかつ工程（
   ｉｖ）が上記第１領域とする領域部分から上記上層を除
   去し上記第３層表面を露出させることより成る請求項１
   ２に記載の方法。 １４、（ａ）上記第３層を上記第１領域とする領域上に
   生成した後（ｂ）上記第２領域とする領域部分から上記
   第３層を除去する工程によつて上記第３層を第１領域と
   する領域部分に生成させる請求項４から６まで及び請求
   項１１又は１３のいずれかに記載の方法。 １５、工程（ｂ）において上記第３層が化学的攻撃又は
   高エネルギービーム使用によつて除去される請求項１４
   に記載の方法。 １６、工程（ｉｖ）において上層が洗浄除去される請求
   項５、８、１３又は１４のいづれかに記載の方法。 １７、基質が高軟化点プラスチツクス材料より成る請求
   項１から１６までのいづれか１に記載の方法。 １８、基質が芳香族基をもつ縮合ポリマーより成る請求
   項１から１７までのいづれか１に記載の方法。 １９、基質がポリイミド、ポリエステル、ポリスルホン
   、ポリエーテルエーテルケトン及びポリカーボネートか
   らえらばれたポリマーより成る請求項１から１８までの
   いづれかに記載の方法。 ２０、基質が必要に応じ滴下するインキジェット印刷機
   のプリントヘッド又はノズル板の表面領域である請求項
   １から１９までのいづれか１に記載の方法。 ２１、工程（ｉｖ）による第１領域の形成及びノズル板
   中のノズルの形成が高エネルギービームを用いて行なわ
   れる請求項２０記載の方法。 ２２、第１領域の形成とノズルの形成を単一操作で行な
   う請求項２１記載の方法。 ２３、ノズル形成工程をノズル板と高エネルギービーム
   間に揺動運動を行なつてテーパー状のノズルを形成しな
   がら行なう請求項２０又は２１記載の方法。 ２４、溶剤湿潤性良好な少なくとも１の領域と溶剤湿潤
   性不良な少なくとも１の領域より成る表面領域が請求項
   １から２０までのいづれか１に記載の方法により製造さ
   れている必要に応じ滴下するインキジェット印刷機のプ
   リントヘッド又はノズル板。