(57)【要約】【課題】水性インク及び電極の劣化を抑制できる水性インクジェットヘッド及び水性インクジェットヘッドの保護膜形成方法を提供する。【解決手段】水性インクジェットヘッド１は、水性インク３１が供給される水性インク室３３が形成された圧電部材３、４と、水性インク室３３側の圧電部材３、４の表面に形成された電極７、８と、絶縁性及びフレキシブル性を有する材料であって、親水基を有する材料を含み、水性インク３１と接する領域の電極７、８の表面に形成された保護膜９とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性インクが供給される水性インク室が形成された圧電部材と、
前記水性インク室を構成する前記圧電部材の内面に形成された電極と、
絶縁性及びフレキシブル性を有する材料であって、親水基を有する材料を含み、前記水性インクと接する領域の前記電極の表面に形成された保護膜とを備えることを特徴とする水性インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記保護膜は、硫化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項３】
前記保護膜は、メルカプタンを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項４】
前記メルカプタンは、直鎖状のアルキル基を含むことを特徴とする請求項３に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項５】
前記メルカプタンは、Ｘを親水基とすると、ＳＨ−ＣｍＨ２ｍ−Ｘ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ（ｍ、ｎ：偶数）であることを特徴とする請求項４に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項６】
前記ｍ及びｎは、
ｍ＝ｎであることを特徴とする請求項５に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項７】
前記メルカプタンは、Ｘを親水基とすると、Ｘ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ（ｎ：偶数）であることを特徴とする請求項４に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項８】
前記ｎは、
８≦ｎ≦１８
であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項９】
前記保護膜が形成される前記電極の表面は、後周期遷移金属を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の水性インクジェットヘッド。
【請求項１０】
水性インク室を囲む圧電部材の面に電極が形成された水性インクジェットヘッドの水性インク室に親水基を有する保護膜を形成する材料を含む保護膜溶液を供給する供給工程と、
前記保護膜溶液中の溶媒を乾燥させて、保護膜を電極の表面に形成する乾燥工程とを備え、
前記供給工程は、前記電極に電圧を印加して、前記圧電部材を駆動させた状態で行われることを特徴とする水性インクジェットヘッドの保護膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の一部が水性インクと接触する水性インクジェットヘッド及び水性インクジェットヘッドの保護膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極の一部が水性インクと接する水性インクジェットヘッド及び水性インクジェットヘッドの保護膜形成方法が知られている。
【０００３】
具体的には、このような水性インクジェットヘッドは、水性インクが貯溜される水性インク室を形成する圧電部材と、水性インク室を囲む圧電部材の内面に形成された電極と、圧電部材の吐出面に設けられたノズルプレートとを備えている。
【０００４】
この水性インクジェットヘッドでは、電圧が印加された電極により圧電部材が変形すると、水性インクに圧力が作用する。これにより、水性インクが液滴となってノズルから吐出されて、印刷用紙等に画像が印刷される。
【０００５】
しかしながら、上述の技術では、水性インクの電気伝導率が高いため水性インクと接する電極に駆動電圧が印加されると（電位を与えると）、水性インクを通じて短絡する可能性がある。また、同時に電気化学的に電極が劣化する。更には、水性インクと接する電極により、水性インクに顔料として含まれるカーボンブラックやフタロシアニン銅（ＰｃＣｕ）等の錯体金属が化学反応を起こす。具体的には、フタロシアニン銅が、水性インク内に溶存する酸素によって、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）及び酸化銅（ＣｕＯ）へと順に酸化される。この後、酸化銅は、電圧が印加された電極の表面で還元されて金属銅（Ｃｕ）となる。これにより、銅が電極の表面に電析して、電極が劣化する。一方で、水性インク中にアルコール系溶剤が含まれる場合には、この還元反応に伴って、溶剤が酸化されて、ギ酸等のカルボン酸が生成される。この結果、電極及び水性インクが劣化するといった問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献１には、インクと接する電極の表面にポリイミドからなる保護膜を形成したインクジェットヘッドが開示されている。尚、特許文献１の技術では、蒸着重合法によって保護膜を形成している。
【０００７】
特許文献１の技術では、電極とインクが、直接、接することを抑制して、上述のインクの化学反応に起因するインク及び電極の劣化をある程度、低減することができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９４３９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術では、電極に電圧を印加して圧電部材を変形させると、その変形に保護膜が追随することができず、保護膜の破損が生じる。その結果、再び電極とインクとが直接接触することになるため、インクの変質や電極の劣化を充分に防止することができない。更に、本発明者の検討によると、使用するインク中の顔料等の成分が化学変化により電極表面に析出（電析）し、電極を劣化させてしまうことも判明した。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、水性インク及び電極の劣化を抑制できる水性インクジェットヘッド及び水性インクジェットヘッドの保護膜形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、水性インクが供給される水性インク室が形成された圧電部材と、前記水性インク室を構成する前記圧電部材の内面に形成された電極と、絶縁性及びフレキシブル性を有する材料であって、親水基を有する材料を含み、前記水性インクと接する領域の前記電極の表面に形成された保護膜とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記保護膜は、硫化物を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記保護膜は、メルカプタンを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記メルカプタンは、直鎖状のアルキル基を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記メルカプタンは、Ｘを親水基とすると、ＳＨ−ＣｍＨ２ｍ−Ｘ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ（ｍ、ｎ：偶数）であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記ｍ及びｎは、ｍ＝ｎであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、前記メルカプタンは、Ｘを親水基とすると、Ｘ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ（ｎ：偶数）であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、前記ｎは、
８≦ｎ≦１８
であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明は、前記保護膜が形成される前記電極の表面は、後周期遷移金属を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０に記載の発明は、水性インク室を囲む圧電部材の面に電極が形成された水性インクジェットヘッドの水性インク室に親水基を有する保護膜を形成する材料を含む保護膜溶液を供給する供給工程と、前記保護膜溶液中の溶媒を乾燥させて、保護膜を電極の表面に形成する乾燥工程とを備え、前記供給工程は、前記電極に電圧を印加して、前記圧電部材を駆動させた状態で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、水性インクと接する領域の電極の表面に形成される保護膜が、絶縁性及びフレキシブル性を有するので、圧電部材の変形による保護膜の破損を抑制できる。これにより、水性インクの変質や電極の劣化を充分に防止することができるため、水性インクに含まれる錯体金属等が電極と接することと、金属錯体が還元されて電極の表面に電析することを抑制できる。この結果、本発明は、電極及び水性インクの劣化をより抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態による水性インクジェットヘッドの全体斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】電極及び保護膜の積層構造を説明する断面図である。
【図６】水性インクジェットヘッドが設けられる水性インクジェットプリンタの概略の全体構成図である。
【図７】保護膜形成工程を説明するフローチャートである。
【図８】第２実施形態による水性インクジェットヘッドの電極及び保護膜の積層構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による水性インクジェットヘッドの全体斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、電極及び保護膜の積層構造を説明する断面図である。図６は、水性インクジェットヘッドが設けられる水性インクジェットプリンタの概略の全体構成図である。尚、以下の説明において、図１の矢印で示す上下左右前後を上下左右前後方向とする。
【００２４】
本実施形態における水性インクとは、使用する溶剤の極性結合力が、
０＜Δｐ≦１５．３
Δｐ：Polar Bonding Force  (極性結合力)  [単位：(cal/cm3)1/2]
を満たすものをいう。尚、Δｐは、Charles M. Hansen及びKlemen Skaarupの「Journal Paint Technology. Vol.３９、No.５１、５１１〜５１４ページ（August １９６７年）」に記載の以下の式に基づく。
【数１】
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更に、水性インクは、上記の式を満たすエマルションインクも含む。
【００２５】
図１〜図５に示すように、第１実施形態による水性インクジェットヘッド１は、基材２と、第１圧電部材３と、第２圧電部材４と、固定具５と、ノズルプレート６と、一対の電極７、８と、保護膜９、１０とを備えている。
【００２６】
基材２は、樹脂からなる。基材２は、立設部材１５と、中空部材１６と、側壁部材１７とを備えている。尚、立設部材１５、中空部材１６及び側壁部材１７は、一体的に形成されている。
【００２７】
立設部材１５は、直方体形状に形成されている。立設部材１５は、水性インクジェットヘッド１の横方向の中央部の上部に設けられている。立設部材１５は、中空部材１６の上面から上方へ伸びるように構成されている。
【００２８】
中空部材１６は、中空の直方体形状に形成されている。中空部材１６は、第２圧電部材４の上部を覆うように構成されている。中空部材１６の下面は、第２圧電部材４の上面と密着している。図４に示すように、中空部材１６の内側には、後述するメインタンク４１から水性インク３１が供給される水性インク供給室３２が構成されている。水性インク供給室３２の下面及び左側面は、開口されている。
【００２９】
側壁部材１７は、直方体形状に形成されている。側壁部材１７は、水性インクジェットヘッド１の右側面を覆うように構成されている。側壁部材１７の前後方向の中央部には、水性インク供給孔１７ａが形成されている。水性インク供給孔１７ａは、外部と水性インク供給室３２とを繋げている。水性インク供給孔１７ａには、供給配管３５が接続されている。供給配管３５は、水性インク３１及び保護膜溶液３６とを供給するものである。
【００３０】
第１圧電部材３は、変形によって水性インク３１に圧力を作用させるものである。第１圧電部材３は、直方体形状のＰＺＴからなる。第１圧電部材３は、基材２及び第２圧電部材４の左側に設けられている。第１圧電部材３の右側面の上部は、基材２の中空部材１６の左側面と密着された状態で固定される。これにより、第１圧電部材３の上部の右側面によって、水性インク供給室３２の左側面が塞がれる。第１圧電部材３の右側面の下部は、第２圧電部材４の左側面と密着された状態で固定される。
【００３１】
図２及び図４に示すように、複数の第１溝２１が、第１圧電部材３の右側面の下部に形成されている。複数の第１溝２１は、供給される水性インク３１を貯留する水性インク室３３の一部を構成する。複数の第１溝２１は、前後方向に等間隔で形成されている。第１溝２１は、直方体状に形成されている。第１溝２１の右側面及び下面は、開口されている。一方、第１溝２１の前後面、左側面及び上面は、閉口されている。
【００３２】
第２圧電部材４は、第１圧電部材３とともに変形することによって水性インク３１に圧力を作用させるものである。第２圧電部材４は、直方体形状のＰＺＴからなる。第２圧電部材４は、基材２の中空部材１６の下面であって、側壁部材１７と第１圧電部材４との間に設けられている。第２圧電部材４の左側面は、第１圧電部材３の下部の右側面と密着された状態で固定される。
【００３３】
図３及び図４に示すように、複数の第２溝２２が、第２圧電部材４の左側面に形成されている。複数の第２溝２２は、供給される水性インク３１を貯留する水性インク室３３の一部を構成する。複数の第２溝２２は、前後方向に等間隔で形成されている。複数の第２溝２２は、直方体状に形成されている。第２溝２２の左側面は、開口されている。また、第２溝２２は、第１溝２１と対向する位置に形成されている。これにより、第１圧電部材３と第２圧電部材４とが組み合わされると、第１溝２１と第２溝２２とによって、水性インク室３３が構成される。換言すると、水性インク室３３が、第１圧電部材３と第２圧電部材４とによって形成される。第２溝２２の下面は、第１溝２１の下面と同様に、開口されている。これにより、水性インク室３３の下面は、水性インク３１を吐出可能に開口される。第２溝２２の上面は、開口されている。これにより、基材２の中空部材１６に形成されている水性インク供給室３２と水性インク室３３とが連結される。一方、第２溝２２の前後面及び右側面は、閉口されている。
【００３４】
固定具５は、基材２と圧電部材３、４とを固定するものである。固定具５は、樹脂からなる。固定具５は、左右方向において、基材２の右側面と第１圧電部材３の左側面とを押圧する。固定具５は、前後方向において、基材２及び圧電部材３、４の前面と後面とを押圧する。これにより、基材２、圧電部材３、４が互いに密着される。固定具５の底面には、水性インク３１を吐出するための開口部５ａが形成されている。
【００３５】
ノズルプレート６は、第１圧電部材３の下面と第２圧電部材４の下面とにわたって設けられている。ノズルプレート６は、長方形の平面状に形成されている。ノズルプレート６には、上下方向に貫通された複数のノズル孔６ａが形成されている。複数のノズル孔６ａは、前後方向において、水性インク室３３に対応した位置に等間隔で形成されている。これにより、各水性インク室３３の下面は、各ノズル孔６ａにより、外部と貫通される。図１に示すように、複数のノズル孔６ａは、左右方向において、１個ずつ交互に左右にずれて形成されている。即ち、ノズル孔６ａは、第１溝２１または第２溝２２のいずれかに対応した位置に形成されている。
【００３６】
電極７、８は、圧電部材３、４に電圧を印加するものである。図２〜図４に示すように、電極７、８は、水性インク室３３を構成する第１溝２１及び第２溝２２の内面に形成されている。換言すれば、電極７、８は、水性インク室３３を構成する圧電部材３、４の内面に形成されている。電極７と電極８は、前後方向において、交互に設けられている。電極７、８は、後述する水性インクジェットプリンタに搭載された制御部５１に接続されている。電極７と電極８との間には、制御部５１によって、圧電部材３、４を変形させるための所定の電圧が印加される。これにより、電極７と電極８とによって挟まれた領域の圧電部材３、４が変形して、水性インク３１に圧力を作用させることができる。図５に示すように、電極７（８）は、第１溝２１及び第２溝２２の内面に形成されたニッケル層２５ａ（２５ｂ）と、ニッケル層２５ａ（２５ｂ）の内面に積層された金層２６ａ（２６ｂ）とを有する。
【００３７】
保護膜９は、電気化学的に電極７、８が劣化することと、水性インク３１を通じて電極７、８が短絡することを抑制し、更に、水性インク３１中に含まれるフタロシアニン銅３１ａの電析を抑制するものである。保護膜９は、水性インク３１と接する領域の電極７、８の金層２６ａ（２６ｂ）の表面の略全体を覆うように形成されている。保護膜９は、メルカプタンの一種であるビス（メルカプトオクチル）エーテルからなる。尚、ビス（メルカプトオクチル）エーテルの化学式は、ＳＨ−Ｃ８Ｈ１６−Ｏ−Ｃ８Ｈ１６−ＳＨである。ビス（メルカプトオクチル）エーテルは、絶縁性及びフレキシブル性を有する。ビス（メルカプトオクチル）エーテルは、一対の直鎖状のアルキル基（−Ｃ８Ｈ１６−：オクチル基）を持つ。ビス（メルカプトオクチル）エーテルは、アルキル基とアルキル基とを接続し、極性成分を有するエーテル（親水基）を持つ。図５に示すように、ビス（メルカプトオクチル）エーテルのチオール基（−ＳＨ）は、金層２６ａ（２６ｂ）と共有結合する。一方、極性が高く親水性を示すエーテル基は、水性インク３１側へと配向する。このエーテル基を含むアルキルエーテルは、保護膜９が水性インク３１の主に溶剤と溶剤和を形成することを促す。これにより、保護膜９の近傍の水性インク３１の組成が安定に保たれ、即ち、水性インク３１の色材と溶剤の相分離が抑制される。保護膜９は、自己組織化された単分子膜に構成されている。保護膜９は、約２ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有する。
【００３８】
次に、図６を参照して、上述した第１実施形態による水性インクジェットヘッド１が設けられる水性インクジェットプリンタの全体構成について説明する。
【００３９】
図６に示すように、水性インクジェットヘッド１には、供給用の水性インク３１が貯溜されたメインタンク４１と、水性インク３１が一時的に貯溜されるサブタンク４２が接続されている。
【００４０】
また、水性インクジェットヘッド１には、保護膜溶液３６が貯溜された保護膜溶液タンク４７が接続される。保護膜溶液３６は、保護膜９を構成するビス（メルカプトオクチル）エーテルがエタノール等のアルコールに溶解されたものである。保護膜溶液３６は、約１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度を有する。
【００４１】
メインタンク４１とサブタンク４２とを接続する配管４４ａの途中部には、水性インク３１を水性インクジェットヘッド１へと供給するためのポンプ４５が設けられている。サブタンク４２と水性インクジェットヘッド１とを接続する配管３５、４４ｂの接続部には、切替弁４６が設けられている。
【００４２】
切替弁４６は、保護膜溶液タンク４７と水性インクジェットヘッド１とを接続する配管３５、４４ｃの接続部にも接続されている。配管４４ｃの途中部には、保護膜溶液３６を水性インクジェットヘッド１へと供給するためのポンプ４８が接続されている。
【００４３】
切替弁４６は、水性インクジェットヘッド１の接続先をサブタンク４２と保護膜溶液タンク４７とに切り替え可能に構成されている。
【００４４】
制御部５１は、種々の演算を行うＣＰＵと、情報等を一時的に記憶するＲＡＭと、プログラム等が記憶されたＲＯＭと、これらと外部とを接続するインターフェースとを備えている。
【００４５】
制御部５１は、ポンプ４５、４８と、切替弁４６と、水性インクジェットヘッド１の電極７、８とに接続されている。制御部５１は、水性インク３１または保護膜溶液３６を供給する際には、ポンプ４５、４８のオン／オフを制御するとともに、切替弁４６を制御して、供給配管３５の接続先を切り替える。制御部５１は、印刷動作時または保護膜形成工程時には、電極７、８に電圧を印加して、圧電部材３、４を変形または振動させる。
【００４６】
次に、上述した第１実施形態の水性インクジェットヘッド１による印刷動作を説明する。
【００４７】
まず、制御部５１が、切替弁４６を制御して、配管４４ｂと供給配管３５とを接続するとともに、ポンプ４５をオンにする。これにより、水性インク３１が、メインタンク４１及びサブタンク４２から水性インクジェットヘッド１の水性インク供給室３２及び水性インク室３３に供給される。ここで、水性インク３１には、フタロシアニン銅３１ａ（ＰｃＣｕ）が含まれているが、電極７、８の表面には、ビス（メルカプトオクチル）エーテルからなる保護膜９が形成されているので、電気化学的に電極７、８が劣化することと、水性インク３１を通じて電極７、８が短絡することを抑制し、更に、フタロシアニン銅３１ａが電極７、８と接することを保護膜９が抑制する。
【００４８】
次に、制御部５１は、印刷用紙を搬送しつつ、記憶された画像データに応じて、電極７、８に電圧を印加する。これにより、圧電部材３、４が変形する。圧電部材３、４の変形によって圧縮された水性インク室３３では、水性インク３１に圧力が作用するので、その水性インク室３３の水性インク３１は、ノズルプレート６のノズル孔６ａから吐出される。ここで、電極７、８に電圧が印加されても、上述したように水性インク３１に含まれるフタロシアニン銅３１ａは、保護膜９により電極７、８と接することがないので、フタロシアニン銅３１ａの還元が抑制される。
【００４９】
吐出された水性インク３１は、液滴となり、印刷用紙に塗布されて画像が印刷される。
【００５０】
次に、上述した水性インクジェットヘッド１の保護膜９を形成する工程について、図面を参照して説明する。図７は、保護膜形成工程を説明するフローチャートである。図７における「Ｓ」は、ステップ数を示す。
【００５１】
まず、保護膜９が形成されていない状態の水性インクジェットヘッド１が水性インクジェットプリンタの所定の位置に設置される。尚、この状態では、水性インクジェットヘッド１は、各部材２〜６が組み立てられるとともに、水性インク室３３を囲む圧電部材３、４の面に電極７、８が形成されている。
【００５２】
次に、制御部５１は、切替弁４６を切り替えて、配管４４ｃと供給配管３５とを接続する（Ｓ１）。これにより、保護膜溶液タンク４７と水性インクジェットヘッド１が接続される。
【００５３】
次に、制御部５１は、電極７、８に交流の電圧を印加する（Ｓ２）。これにより、圧電部材３、４が振動する。
【００５４】
次に、制御部５１は、保護膜溶液３６を供給するためのポンプ４８をオンにする（Ｓ３）。これにより、保護膜溶液タンク４７の保護膜溶液３６が、配管４４ｃ、切替弁４６、供給配管３５を介して、水性インクジェットヘッド１へと供給される（供給工程）。この結果、保護膜溶液３６に含まれるビス（メルカプトオクチル）エーテルが、電極７、８の金層２６ａ、２６ｂに塗布される。
【００５５】
次に、制御部５１は、保護膜溶液３６の供給時間が終了しているか否かを判定する（Ｓ４）。
【００５６】
次に、制御部５１は、保護膜溶液３６の供給時間が終了したと判定すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ポンプ４８をオフにして、保護膜溶液３６の供給を停止する（Ｓ５）。ここで、保護膜溶液３６に含まれるビス（メルカプトオクチル）エーテルは、電極７、８の金層２６ａ、２６ｂにのみ選択的に残存する。
【００５７】
次に、水性インクジェットヘッド１を室温で放置することにより、保護膜溶液３６の乾燥工程が行われる。これにより、保護膜溶液３６の溶媒（アルコール）が徐々に蒸発する。この結果、保護膜溶液３６が乾燥して、保護膜９が電極７、８の金層２６ａ、２６ｂの表面の略全体に形成される。尚、保護膜９は、自己組織化されるので、ビス（メルカプトオクチル）エーテルの単分子膜となる。ここで、この乾燥工程は、電極７、８に電圧が印加されて圧電部材３、４が振動した状態で行われるので、保護膜９が圧電部材３、４の変形に対応しつつ形成される。
【００５８】
次に、制御部５１は、乾燥時間（例えば、３０分）が終了しているか否かを判定する（Ｓ６）。
【００５９】
次に、制御部５１は、乾燥時間が終了したと判定すると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、電極７、８の電圧印加を停止する（Ｓ７）。これにより、圧電部材３、４の振動が停止する。また、保護膜溶液３６の溶媒が蒸発して、保護膜９が完成する。
【００６０】
次に、制御部５１は、切替弁４６を切り替えて、配管４４ａ、４４ｂと供給配管３５とを接続する（Ｓ８）。これにより、メインタンク４１と水性インクジェットヘッド１が接続される。
【００６１】
次に、制御部５１は、水性インク３１を供給するためのポンプ４５をオンにする（Ｓ９）。これにより、メインタンク４１の水性インク３１が、水性インクジェットヘッド１の水性インク供給室３２及び水性インク室３３に供給される。この結果、水性インクジェットヘッド１の水性インク供給室３２及び水性インク室３３に残存している保護膜溶液３６が洗浄されて、水性インク３１とともに排出される。
【００６２】
次に、制御部５１は、洗浄時間が終了しているか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００６３】
次に、制御部５１は、洗浄時間が終了したと判定すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、制御部５１は、ポンプ４５をオフにする（Ｓ１１）。これにより、メインタンク４１から水性インクジェットヘッド１への水性インク３１の供給が停止される。
【００６４】
これにより、保護膜形成工程が終了する。
【００６５】
上述したように第１実施形態による水性インクジェットヘッド１では、絶縁性の保護膜９が電極７、８の表面に形成されているので、電気化学的に電極７、８が劣化することと、水性インク３１を通じて電極７、８が短絡することを抑制し、更に、水性インク３１に顔料として含まれるフタロシアニン銅３１ａが電極７、８と接することを抑制できる。これにより、フタロシアニン銅３１ａが、電圧が印加された電極７、８によって、還元されることを抑制できる。この結果、電極７、８の表面に銅が電析することを抑制して、電極７、８の劣化を抑制できる。また、フタロシアニン銅３１ａの化学反応を抑制することは水性インク３１の溶媒（多価アルコール）の化学反応を抑制することにもなるので、水性インク３１の劣化を抑制できる。
【００６６】
また、水性インクジェットヘッド１では、保護膜９がフレキシブル性を有するので、印刷動作中に、圧電部材３、４の変形により電極７、８が変形しても、保護膜９の破損を抑制することができる。
【００６７】
また、水性インクジェットヘッド１では、保護膜９を直鎖状のアルキル基を有するビス（メルカプトオクチル）エーテルにより構成しているので、保護膜９を自己組織化して、緻密な単分子膜に構成することができる。
【００６８】
また、水性インクジェットヘッド１では、保護膜９が、極性が高く親水性を示すエーテル基を有する。このエーテル基を含む極性成分は、水性インク３１側へと向けられている。極性が高く親水性を示すエーテル基は、水性インク３１側へと配向する。このエーテル基を含むアルキルエーテルは、保護膜９が水性インク３１の主に溶剤と溶剤和を形成することを促す。これにより、保護膜９の近傍の水性インク３１の組成が安定に保たれ、即ち、水性インク３１の色材と溶剤の相分離が抑制される。
【００６９】
また、水性インクジェットヘッド１では、保護膜９を構成するビス（メルカプトオクチル）エーテルが、一対のチオール基を有する。これにより、各ビス（メルカプトオクチル）エーテル分子の両端のチオール基が、電極７、８と共有結合する。この結果、保護膜９と電極７、８との結合をより強固にすることができる。
【００７０】
また、水性インクジェットヘッド１では、保護膜９が、エーテル結合の両端のアルキル基が同じオクチル基によって構成されている。これにより、保護膜９は自己組織化して、より緻密になる。
【００７１】
また、第１実施形態による水性インクジェットヘッド１の保護膜形成工程では、配管４４ｃ及び供給配管３５に接続された保護膜溶液タンク４７から保護膜溶液３６を、水性インク室３３に供給して乾燥することにより、保護膜９を電極７、８に形成することができる。これにより、水性インクジェットヘッド１の取り外し及び分解をすることなく、容易に保護膜９を形成することができる。更に、水性インクジェットヘッド１をプリンタから取り外すこと及び水性インクジェットヘッド１の分解が不要のため、保護膜９が劣化しても、保護膜９を容易に再形成することができる。
【００７２】
また、水性インクジェットヘッド１の保護膜形成工程では、電極７、８に電圧を印加して圧電部材３、４を振動させつつ、保護膜溶液３６を供給するので、圧電部材３、４の変形に対する耐久性の高い保護膜９を形成することができる。
【００７３】
また、水性インクジェットヘッド１の保護膜形成工程では、保護膜溶液３６を乾燥させて保護膜９を形成した後、水性インク３１を水性インク室３３に供給することによって、水性インク室３３を洗浄している。これにより、保護膜９が形成された後に、残存する保護膜溶液３６によって水性インク３１が劣化することを抑制できる。また、この洗浄工程は、印刷動作時の水性インク３１の供給と略同様に行うことができるので、制御及び構成の複雑化を抑制できる。
【００７４】
また、水性インクジェットヘッド１の保護膜形成工程では、保護膜９をメルカプタンの一種であるビス（メルカプトオクチル）エーテルにより構成しているので、保護膜９を電極７、８の金層２６ａ、２６ｂの表面に選択的に形成することができる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図面を参照して、上述した実施形態の保護膜を構成する材料を変更した第２実施形態に対説明する。図８は、第２実施形態における水性インクジェットヘッドの電極及び保護膜の積層構造を説明する断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
【００７６】
図８に示すように、第２実施形態による水性インクジェットヘッドでは、保護膜９Ａが、メルカプトオクチルエーテルによって構成されている。尚、メルカプトオクチルエーテルの化学式は、ＯＨ−Ｃ８Ｈ１６−ＳＨである。このように構成した場合も、メルカプトオクチルエーテルのチオール基（−ＳＨ）は、金層２６ａ（２６ｂ）と共有結合する。一方、末端に設けられたエーテルの極性成分は、水性インク３１側へと配向する。
【００７７】
これにより、第２実施形態による水性インクジェットヘッドにおいても、第１実施形態と略同様の効果を奏することができる。
【００７８】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００７９】
上述した実施形態の各構成の形状、数値、位置、材料等は適宜変更可能である。
【００８０】
また、上述した保護膜を構成する材料は、絶縁性及びフレキシブル性を有する材料を含むものであれば適宜変更可能である。
【００８１】
例えば、保護膜をジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、モノスルフィド基（−Ｓ−）、チオフェン等の硫化物やその他の化合物により構成してもよい。
【００８２】
また、保護膜の親水基をエーテル基以外のカルボシル基、エステル基、アミノ基、ヒドロキシ基等の極性成分を有するものを適用してもよい。更に、保護膜を複数の親水基を有する材料によって構成してもよい。
【００８３】
また、保護膜をビス（メルカプトオクチル）エーテル以外の親水基を有するメルカプタンによって構成してもよい。
【００８４】
ここで、保護膜をメルカプタンにより構成する場合、アルキル基（−ＣｎＨ２ｎ−）が直鎖状のものが好ましい。これにより、自己組織化される保護膜をより緻密にすることができる。
【００８５】
また、保護膜を化学式ＳＨ−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨで表されるメルカプタンにより構成してもよい。更に、ｍ＝ｎが好ましい。尚、エーテル結合をカルボニル基、エステル基またはアミノ基に置換してもよい。
【００８６】
また、保護膜を化学式ＯＨ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ、または、化学式ＳＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨで表されるメルカプタンにより構成する場合、「８≦ｎ≦１８」であることが好ましい。
【００８７】
「８≦ｎ」であるＯＨ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ、または、ＳＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨの場合、半経験的分子軌道計算ソフトであるＭＯＰＡＣ（ハミルトニアンとしてＮＭＤＯ）により計算したメルカプタンの生成熱が「−４３．４８kcal/mol」以下と、相対的に小さくなるので、メルカプタンの変質や分解をより抑制できることがわかる。
【００８８】
また、「８≦ｎ」であるＯＨ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ、または、ＳＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨの場合、
ＣＰＰ≒１
（ＣＰＰ：臨界充填パラメーター、Critical Packing Parameter）
となることから分子が略円柱体形状になる。これにより、メルカプタンの自己組織化を向上させて、保護膜の緻密性を向上させることができる。尚、ＣＰＰは、
ＣＰＰ＝Ｖ／（Ａ・Ｌ）
Ｖ：アルカンチオールの疎水部（アルキル基）の占有体積
Ａ：アルカンチオールのメルカプト基（−ＳＨ）の占有面積
Ｌ：アルカンチオールの疎水部（アルキル基）の長さ
で表せられる。
【００８９】
一方、「ｎ≦１８」であるＯＨ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ、または、ＳＨ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨの場合、多価アルコール等の溶媒に溶け易く、保護膜を形成する工程において、容易に扱うことできる。尚、「ｎ≧１９」のメルカプタンは、粘度が高く、総じて溶媒に溶け難い性質を示す。
【００９０】
また、保護膜を化学式ＯＨ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨ、または、ＳＨ−ＣｍＨ２ｍ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＳＨで表されるメルカプタンにより構成する場合、「ｍ」及び「ｎ」が偶数であることが好ましい。これにより、メルカプタンのアルキル鎖はいくぶん電極面に対して水平に規則的に並び、保護膜の緻密性を向上させることができる。この結果、保護膜の安定性及び耐久性を向上させることができる。
【００９１】
また、電極を構成する材料は適宜変更可能である。尚、電極の金層（Ａｕ層）の代わりに適用する材料は、後周期遷移金属（Late transition metal）の中から任意に選択することができる。これは、スルフィド（チオール基（S-H））が、その共有結合性の高さからソフトな塩基として作用し、後周期遷移金属と強い結合を作りやすいためである。後周期遷移金属の中でも特に、金（Ａｕ）と銀（Ａｇ）は強いルイス酸（エレクトロンアクセプター）として作用するため好適である。即ち、電極の金層（Ａｕ層）の代わりに適用する材料としては、銀（Ａｇ）が好ましい（出典：タイトル：Novel Sterically Hindered Substituted Ferrocenes and Their Transition Metal Complexes.、著者；GREGSON  C.  K.  A.他、資料名：Organometallics、巻号ページ：Vol.23,  No.15,  Page.3674-3682（2004.07.19））。その他に好適に利用可能な後周期遷移金属としては、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等を上げることができる。
【００９２】
上述した保護膜を形成する工程は、適宜変更可能である。
【００９３】
例えば、洗浄工程は、削除してもよい。この場合、乾燥時間をより長くして、保護膜溶液が水性インク室等に残存しないようにすることが好ましい。
【００９４】
また、保護膜溶液を供給する工程において、電極への電圧印加は省略してもよい。
【００９５】
また、保護膜をメルカプタンにより構成する場合、異臭を抑制するために、水性インクジェットヘッドのノズル孔に保護膜溶液を採集するための密閉容器を取り付けてもよい。
【００９６】
また、保護膜を形成した後、ポリエチレングリコールまたはプロピレングリコールを処理してもよい。これにより、保護膜をより緻密にすることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１     水性インクジェットヘッド
３     第１圧電部材
４     第２圧電部材
７、８ 電極
９     保護膜
１６   中空部材
１７   側壁部材
１７ａ 水性インク供給孔
２１   第１溝
２２   第２溝
２５ａ、２５ｂ             ニッケル層
２６ａ、２６ｂ             金層
３１   水性インク
３１ａ フタロシアニン銅
３２   水性インク供給室
３３   水性インク室
３６   保護膜溶液
４１   メインタンク
４２   サブタンク
４５、４８    ポンプ
４６   切替弁
４７   保護膜溶液タンク
５１   制御部
【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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【図８】
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