(57)【要約】【課題】  高集積化を容易とし、且つ流路構成を簡略にする。【解決手段】  インク排出ユニット１０の上面にＸ方向に沿って凹溝１３が形成されている。そして、凹溝１３とインク排出面１２との間に、Ｙ方向に沿って複数の個別流路３８が形成されている。また、凹溝１３の底面に接地された共通電極３１が形成されており、各個別流路３８の底面に接地電位と所定電位とを選択的に取り得る個別電極３２が形成されている。さらに、個別電極３２の表面は、絶縁性を有すると共に、高い撥液性を有する高撥液絶縁膜３３によって覆われている。各個別流路３８には、インク排出口１１に向けて加圧されたインクが供給されている。個別電極３２の電位を接地電位とした場合には、個別流路３８内の選択的通過領域に気泡が定在し、選択的通過領域をインクが通過することはない。個別電極３２の電位を所定電位とした場合には、選択的通過領域をインクが通過する。【選択図】        図３
2010228466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体排出口を有していると共に、液体が接する内壁に、第１の領域と、前記第１の領域
に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第１の領域よりも撥液性が高い
第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した位置が、前記液体排出口に向
けて加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過することができず気体が定在する位
置となる個別流路と、
前記加圧された液体が前記第２の領域に対応した位置を通過することを選択的に許容す
る液体通過許容手段とを備えていることを特徴とする液体移送ヘッド。
【請求項２】
液体に加圧される圧力が変動することを特徴とする請求項１に記載の液体移送ヘッド。
【請求項３】
前記内壁において液体の流動方向における前記第２の領域の縁に対応した位置に、一又
は複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体移送ヘッ
ド。
【請求項４】
前記第２の領域の液体に接する面が、前記第１の領域の液体に接する面に対して突出し
ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項５】
前記個別流路が断面が凹状に形成されるように大気開放された開口を有し、前記開口が
液体の流動方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載の液体移送ヘッド。
【請求項６】
前記個別流路の前記開口が形成された外壁は、前記第１の領域よりも撥液性が高く形成
されていることを特徴とする請求項５に記載の液体移送ヘッド。
【請求項７】
液体としてインクを排出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液
体移送ヘッド。
【請求項８】
複数の前記液体排出口が一列に配列されるように複数の前記個別流路が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項９】
ｎを２以上の固定された自然数として、最も端にある前記個別流路からｎ×Ｎ＋１（Ｎ
は０以上の整数変数）番目に当たる前記個別流路に接続された第１の共通流路と、ｎ×Ｎ
＋２番目に当たる前記個別流路に接続された第２の共通流路と、…、ｎ×Ｎ＋ｎ番目に当
たる前記個別流路に接続された第ｎの共通流路とをさらに備えており、これらｎ個の共通
流路がそれぞれ個別流路との距離が異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項
８に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１０】
前記ｎ個の共通流路には、液体としてそれぞれ色の異なったインクが充填されることを
特徴とする請求項９に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１１】
複数の前記個別流路に共通に接続する共通流路をさらに備えていることを特徴とする請
求項１〜８に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１２】
前記液体通過許容手段が、
前記第２の領域に対応した位置とは異なる位置に形成された第１の電極と、
前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁体と、
前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えていることを特徴とする請求項１
１に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１３】
前記第１の電極が、前記第２の領域に対応した位置に対して、前記液体排出口とは反対
側に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１４】
前記第１の電極が前記共通流路に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の
液体移送ヘッド。
【請求項１５】
前記液体通過許容手段が、少なくとも前記第２の領域において前記個別流路の内壁を振
動させる発振機構を備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の
液体移送ヘッド。
【請求項１６】
前記発振機構が、電圧の印加に伴って、前記個別流路内における液体の流動方向に前記
第２の領域に対向した外壁を振動させる圧電素子を含んでいることを特徴とする請求項１
５に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１７】
前記第２の領域が２つの前記第１の領域の間に挟まれており、
前記第２の領域は、液体が、前記第２の領域に対応した位置に対して前記液体排出口側
にある前記第１の領域から前記第２の領域へ浸入するよりも、前記第２の領域に対応した
位置に対して前記液体排出口とは反対側にある前記第１の領域から前記第２の領域へ浸入
し易い構造を有していることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１８】
前記第２の領域と前記第２の領域に対して前記液体排出口側にある前記第１の領域との
境界線は、液体の流動方向に直交する直線からなり、前記第２の領域と前記第２の領域に
対して前記液体排出口側とは反対側にある前記第１の領域との境界線は前記直線に対する
傾斜角が異なる部分を含んだ線であることを特徴とする請求項１７に記載の液体移送ヘッ
ド。
【請求項１９】
前記個別流路には、液体の流動方向における前記第２の領域に対応した位置に、大気連
通孔が形成されていることを特徴とする請求項７〜１８のいずれか１項に記載の液体移送
ヘッド。
【請求項２０】
前記液体通過許容手段が、
前記第２の領域よりも撥液性が低い面を有しており、前記面が前記第２の領域と対向す
るように配置された低撥液性部材と、
前記低撥液性部材の前記面を前記個別流路内の液体に接する位置と離間する位置との間
で変位させることが可能な駆動機構とを備えていることを特徴とする請求項１〜１１のい
ずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項２１】
前記駆動機構が、電圧の印加に伴って、前記低撥液性部材の前記面と前記第２の領域と
の間の距離が変化する方向に変形する圧電素子を含んでいることを特徴とする請求項２０
に記載の液体移送ヘッド。
【請求項２２】
液体排出口を有する液体移送ヘッドと、
前記液体移送ヘッド内の液体を前記液体排出口に向かう方向に加圧する加圧機構と、
前記液体移送ヘッドを制御するための制御手段とを備えており、
前記液体移送ヘッドが、
液体が接する内壁に、第１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接し
た位置にあって且つ前記第１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、
前記第２の領域に対応した位置が、前記加圧機構によって加圧された液体が前記液体排出
口に向かって通過することができず気体が定在する位置となる個別流路と、
前記制御手段の制御に基づいて、前記加圧された液体が前記第２の領域に対応した位置
を通過することを選択的に許容する液体通過許容手段とを備えていることを特徴とする液
体移送装置。
【請求項２３】
前記加圧機構は、前記液体移送ヘッド内の液体に変動する圧力を加圧することを特徴と
する請求項２２に記載の液体移送ヘッド。
【請求項２４】
前記液体通過許容手段が、
前記第１の領域に対応した位置に形成された第１の電極と、
前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁体と、
前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えており、
前記制御手段が、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する時間を調整
可能であることを特徴とする請求項２２または２３に記載の液体移送装置。
【請求項２５】
前記液体通過許容手段が、少なくとも前記第２の領域において前記個別流路の内壁を振
動させる発振機構を備えており、
前記制御手段が、前記発振機構が前記個別流路の内壁を振動させる時間を調整可能であ
ることを特徴とする請求項２２または２３に記載の液体移送装置。
【請求項２６】
前記液体通過許容手段が、
前記第２の領域よりも撥液性が低い面を有しており、前記面が前記第２の領域と対向す
るように配置された低撥液性部材と、
前記低撥液性部材の前記面を前記個別流路内の液体に接する位置と離間する位置との間
で変位させることが可能な駆動機構とを備えており、
前記制御手段が、前記低撥液性部材の前記面が前記個別流路内の液体に接する位置に前
記低撥液性部材が保持される時間を調整可能であることを特徴とする請求項２２または２
３に記載の液体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路内での液体の流れを制御することができる液体移送ヘッド及びこれを備
えた液体移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して記録紙に画像を形成するインクジェットヘッドが知られている。かか
るインクジェットヘッドとして、特許文献１に記載されているように、圧電素子を用いた
タイプがある。圧電タイプのインクジェットヘッドは、圧力室と称されるインク室の容積
が圧電素子を含むアクチュエータで変動させられると、圧力室と連通したノズルからイン
クを吐出する。圧電タイプのインクジェットヘッドは、吐出される液体としてインク以外
にも様々な液体を用いることができる、精密な液滴コントロール及び液滴階調の実現が可
能である、そして、耐久性が高いという利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、多数のノズルを有しつつ小型のインクジェットヘッドの開発が望まれている。し
かしながら、圧電タイプのインクジェットヘッドでは、一定のインク吐出量を確保しよう
とすると圧力室を所定サイズよりも小さくすることができない。したがって、圧電タイプ
のインクジェットヘッドは、高集積化するのに適していない。つまり、ノズルを高密度に
配列できず、多数のノズルが形成されたヘッドは大型なものとなってしまう。しかも、圧
電タイプのインクジェットヘッドは、圧力室を含む流路構成が複雑であり、製造過程が煩
雑なものとなってしまいやすい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、圧電タイプのインクジェットヘッドに代わる、高集積化する
のに適しており且つ流路構成が簡略な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の液体移送ヘッドは、液体排出口を有していると共に、液体が接する内壁に、第
１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第
１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した
位置が、前記液体排出口に向けて加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過するこ
とができず気体が定在する位置となる個別流路と、前記加圧された液体が前記第２の領域
に対応した位置を通過することを選択的に許容する液体通過許容手段とを備えている。
【０００７】
この構成によると、液体を選択的に排出可能なヘッドを、高集積化が容易で小型化しや
すく、しかも比較的簡略な構造とすることができる。
【０００８】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記液体に加圧される圧力が変動することが好ましい。
この構成によると、液体が排出される状態と排出されない状態との切換を容易に行わせる
ことができる。
【０００９】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記内壁において液体の流動方向における前記第２の領
域の縁に対応した位置に、一又は複数の突起が形成されていることが好ましい。この構成
によると、第２の領域に対応した位置に定在する気体が動きにくくなる。したがって、メ
ニスカス位置の安定性が向上する。その結果、液体が排出される状態と排出されない状態
との切換の信頼性が向上すると共に、第２の領域を通過する液体の体積が一定となる。
【００１０】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第２の領域の液体に接する面が、前記第１の領域の
液体に接する面に対して突出していることが好ましい。この構成によると、液体遮断時に
おいて、第２の領域に対応した位置に定在する気体が動きにくくなる。したがって、メニ
スカス位置の安定性が向上する。その結果、液体が排出される状態と排出されない状態と
の切換の信頼性が向上すると共に、第２の領域を通過する液体の体積が一定となる。
【００１１】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路が断面が凹状に形成されるように大気開放
された開口を有し、前記開口が液体の流動方向に沿って延在していることが好ましい。こ
の構成によると、構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。
【００１２】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路の前記開口が形成された外壁は、前記第１
の領域よりも撥液性が高く形成されていることが好ましい。この構成によると、液体移送
ヘッドが、前記個別流路が断面が凹状に形成されるように大気開放された開口を有してい
る場合に、各個別流路内の液体が個別流路外に漏れ出すことを抑制することができる。
【００１３】
本発明の液体移送ヘッドでは、液体としてインクを排出することが好ましい。この構成
によると、インクを記録媒体上に排出することにより、高解像度での印字が可能となる。
【００１４】
本発明の液体移送ヘッドでは、複数の前記液体排出口が一列に配列されるように複数の
前記個別流路が配置されていることが好ましい。この構成によると、多数の液体排出口か
ら液体を一直線状に同時に排出することが可能となる。
【００１５】
本発明の液体移送ヘッドでは、ｎを２以上の固定された自然数として、最も端にある前
記個別流路からｎ×Ｎ＋１（Ｎは０以上の整数変数）番目に当たる前記個別流路に接続さ
れた第１の共通流路と、ｎ×Ｎ＋２番目に当たる前記個別流路に接続された第２の共通流
路と、…、ｎ×Ｎ＋ｎ番目に当たる前記個別流路に接続された第ｎの共通流路とをさらに
備えており、これらｎ個の共通流路がそれぞれ個別流路との距離が異なる位置に形成され
ていることが好ましい。この構成によると、複数種類の液体を同じ間隔で一直線状に同時
に排出することが可能となる。
【００１６】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記ｎ個の共通流路には、液体としてそれぞれ色の異な
ったインクが充填されることが好ましい。この構成によると、インクを記録媒体上に排出
することにより、カラー画像を記録することが可能となる。
【００１７】
本発明の液体移送ヘッドでは、複数の前記個別流路に共通に接続する共通流路をさらに
備えていることが好ましい。この構成によると、個別流路への液体の供給構造を簡単にす
ることができる。
【００１８】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記液体通過許容手段が、前記第２の領域に対応した位
置とは異なる位置に形成された第１の電極と、前記第２の領域に前記個別流路の内壁とし
て形成された絶縁体と、前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えていること
が好ましい。この構成によると、液体通過許容手段が可動部材を有していない。したがっ
て、故障を抑制することができる。また、消費電力を削減することができる。
【００１９】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第１の電極が、前記第２の領域に対応した位置に対
して、前記液体排出口とは反対側に形成されていることが好ましい。この構成によると、
液体と気体との界面をエレクトロウェッティング現象によって変形させることができる。
そして、このとき加圧された液体は、第２の領域に対応した位置を通過する。したがって
、小さい電圧を印加したとしても加圧された液体を通過させることが可能となる。
【００２０】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第１の電極が前記共通流路に形成されていることが
好ましい。この構成によると、複数の液体通過許容手段に対して、第１の電極を共通に使
用することができる。
【００２１】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記液体通過許容手段が、少なくとも前記第２の領域に
おいて前記個別流路の内壁を振動させる発振機構を備えていてもよい。この構成によると
、個別流路の内壁のうち第２の領域を振動させることで、第２の領域よりも液体の流動方
向上流側の液体に対して、第２の領域を乗り越えることが可能なだけの加速度を与えて、
液体排出口から排出させることができる。
【００２２】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記発振機構が、電圧の印加に伴って、前記個別流路内
における液体の流動方向に前記第２の領域に対向した外壁を振動させる圧電素子を含んで
いることが好ましい。この構成によると、第２の領域において個別流路の内壁を効率的に
振動させることができる。
【００２３】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第２の領域が２つの前記第１の領域の間に挟まれて
おり、前記第２の領域は、液体が、前記第２の領域に対応した位置に対して前記液体排出
口側にある前記第１の領域から前記第２の領域へ浸入するよりも、前記第２の領域に対応
した位置に対して前記液体排出口とは反対側にある前記第１の領域から前記第２の領域へ
浸入し易い構造を有していることが好ましい。この構成によると、個別流路内での液体の
逆流発生を抑制することができる。
【００２４】
本発明の液体移送ヘッドでは、製造しやすさを考慮して、前記第２の領域と前記第２の
領域に対して前記液体排出口側にある前記第１の領域との境界線は、液体の流動方向に直
交する直線からなり、前記第２の領域と前記第２の領域に対して前記液体排出口側とは反
対側にある前記第１の領域との境界線は前記直線に対する傾斜角が異なる部分を含んだ線
であることが好ましい。
【００２５】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路には、液体の流動方向における前記第２の
領域に対応した位置に、大気連通孔が形成されていることが好ましい。この構成によると
、第２の領域に対応した位置において、気泡を確実に形成することができる。また、温度
や気圧変化によるメニスカスの変動を抑制できる。
【００２６】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記液体通過許容手段が、前記第２の領域よりも撥液性
が低い面を有しており、前記面が前記第２の領域と対向するように配置された低撥液性部
材と、前記低撥液性部材の前記面を前記個別流路内の液体に接する位置と離間する位置と
の間で変位させることが可能な駆動機構とを備えていてもよい。この構成によると、低撥
液性部材の面の位置を個別流路内の液体に接する位置とすることで、液体が、第２の領域
に対応する位置を通過することが可能となる。したがって、液体排出口から液体を排出す
ることができる。
【００２７】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記駆動機構が、電圧の印加に伴って、前記低撥液性部
材の前記面と前記第２の領域との間の距離が変化する方向に変形する圧電素子を含んでい
ることが好ましい。この構成によると、低撥液性部材の面と第２の領域との間の距離を効
率的に変化させることができる。
【００２８】
本発明の液体移送装置は、液体排出口を有する液体移送ヘッドと、前記液体移送ヘッド
内の液体を前記液体排出口に向かう方向に加圧する加圧機構と、前記液体移送ヘッドを制
御するための制御手段とを備えており、前記液体移送ヘッドが、液体が接する内壁に、第
１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第
１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した
位置が、前記加圧機構によって加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過すること
ができず気体が定在する位置となる個別流路と、前記制御手段の制御に基づいて、前記加
圧された液体が前記第２の領域に対応した位置を通過することを選択的に許容する液体通
過許容手段とを備えている。
【００２９】
この構成によると、高集積化が容易なヘッドを用いているために、高密度に配列された
液体排出口からの液体排出が可能となる。
【００３０】
本発明の液体移送装置は、前記液体移送ヘッド内の液体に変動する圧力を加圧すること
が好ましい。この構成によると、液体が排出される状態と排出されない状態との切換を容
易に行わせることができる。
【００３１】
本発明の液体移送装置では、前記液体通過許容手段が、前記第１の領域に対応した位置
に形成された第１の電極と、前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁
体と、前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えており、前記制御手段が、前
記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する時間を調整可能であってもよい。
【００３２】
また、本発明の液体移送装置では、前記液体通過許容手段が、少なくとも前記第２の領
域において前記個別流路の内壁を振動させる発振機構を備えており、前記制御手段が、前
記発振機構が前記個別流路の内壁を振動させる時間を調整可能であってもよい。
【００３３】
また、本発明の液体移送装置では、前記液体通過許容手段が、前記第２の領域よりも撥
液性が低い面を有しており、前記面が前記第２の領域と対向するように配置された低撥液
性部材と、前記低撥液性部材の前記面を前記個別流路内の液体に接する位置と離間する位
置との間で変位させることが可能な駆動機構とを備えており、前記制御手段が、前記低撥
液性部材の前記面が前記個別流路内の液体に接する位置に前記低撥液性部材が保持される
時間を調整可能であってもよい。
【００３４】
これらの構成によると、液体排出口から排出される１滴あたりの液体体積を調整するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のインクタンクの模式的な断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿う断面を共に描いたヘッド１の要部斜視図であ る。
【図４】図３のヘッドの横面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿うヘッドの断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うヘッドの断面図である。
【図７】図５のヘッドの部分拡大図である。
【図８】図６のヘッドの部分拡大図である。
【図９】図１のプリンタの制御を示すブロック図である。
【図１０】図１のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るプリンタに備えられたヘッドのインク排出ユニットの横断面図である。
【図１２】図１１のヘッドのＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のヘッドのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１１のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係るプリンタに備えられたヘッドのインク排出ユニットの横断面図である。
【図１６】図１５のヘッドのＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１５のヘッドのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１５のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１９】図１のヘッドの第１の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２０】図１９のヘッドの一変形例であり、個別流路の部分横断面図である。
【図２１】図１のヘッドの第２の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２２】図１のヘッドの第３の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２３】図１のヘッドの第４の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２４】図２３の個別流路のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図の一部分である。
【図２５】図１のヘッドの第５の変形例であり、インク排出ユニットの横断面図である。
【図２６】図２５のヘッドのＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図２７】図２５のヘッドのＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリンタ６０の概略構成を示す模式図である
。プリンタ６０は、インクカートリッジ５３から供給されたインクを貯蔵するインクタン
ク５０と、用紙に対してインクを排出して画像を形成するヘッド１とを有している。イン
クカートリッジ５３とインクタンク５０とは、インク供給管５２によって連結されている
。また、インクタンク５０には、空気供給管５１が接続されている。ここで、インクタン
ク５０のインクは後述する加圧機構によって加圧されている。インクタンク５０とヘッド
１とは直結されているので、ヘッド１内のインクにはインクタンク５０内のインクと同じ
圧力が加えられる。なお、本実施の形態で用いられるインクは、導電性を有するインクで
ある。
【００３８】
ここで、図２を参照しつつ、インクタンク５０のインクを加圧する機構について説明す
る。図２は、インクタンク５０の模式的な断面図である。図２に示すように、インクタン
クに接続されている空気供給管５１にはポンプ５１ａと弁５１ｂとが設けられており、イ
ンク供給管５２にはポンプ５２ａと弁５２ｂとが設けられている。したがって、インク供
給管５２の弁５２ｂを閉じると共に、空気供給管５１の弁５１ｂを開放し、ポンプ５１ａ
によってインクタンク５０に空気を供給することによって、インクタンク５０のインクを
加圧することができる。このとき、ポンプ５１ａは、空気の供給量を周期的に微少変動さ
せインクへの加圧力を変動させる。なお、カートリッジ５３のインクをインクタンク５０
に供給する際には、空気供給管５１の弁５１ｂ及びインク供給管５２の弁５２ｂを開放し
、ポンプ５２ａによってインクタンク５０にインクを供給する。ただし、インクタンク５
０にインクを供給する際には、画像の形成は行わない。
【００３９】
次に、ヘッド１の概略構成について、図３〜図８を参照しつつ説明する。図３は、図１
のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿う断面を共に描いたヘッド１の要部斜視図である。図４は、図３
のヘッド１の横断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿うヘッド１の断面図である。
図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うヘッド１の断面図である。図７は、図５のヘッド１の
一点破線で囲まれた部分の拡大図である。図８は、図６のヘッド１の一点破線で囲まれた
部分の拡大図である。なお、図３〜図８において互いに直交する矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、それ
ぞれ本実施の形態に係るヘッド１の長手方向、幅方向、上下方向を示す。
【００４０】
ヘッド１は、図５及び図６に示すように、インク排出ユニット１０とインク供給ユニッ
ト２０とを備えている。インク排出ユニット１０は、略直方体状部材であり、その上面に
は長手方向（Ｘ方向）に沿って凹溝１３が形成されている。さらに、凹溝１３とインク排
出面１２（図４、５においては紙面左側面）との間には、Ｙ方向に沿って複数の個別流路
３８が形成されている。したがって、図３及び図４に示すように、インク排出面１２には
、Ｘ方向に沿って一列に配列されたインク排出口１１が形成されている。なお、図６に示
すように、個別流路３８の断面は四角形状である。そして、個別流路３８の高さＨ（図７
参照）は２４μｍ程度、幅Ｗ（図８参照）は２８μｍ程度である。
【００４１】
凹溝１３の底面には、Ｘ方向に沿って共通電極３１が設けられている。個別流路３８の
インク排出口１１近傍の底面には、Ｘ方向に沿って帯状に個別電極３２がそれぞれ設けら
れている。さらに、個別電極３２の表面は、絶縁性を有すると共に、個別流路３８の底面
の撥液性と比べて高い撥液性を有する高撥液絶縁膜３３で覆われている。したがって、個
別電極３２は高撥液絶縁膜３３と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、共
通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３はインク通過許容機構３４として機能す
る。インク通過許容機構３４の機能については、後で詳述する。
【００４２】
ここで、共通電極３１及び個別電極３２は、金属材料の蒸着やスパッタ等によって形成
される。高撥液絶縁膜３３は、例えば化学蒸着法で形成されたパレリン膜等である。なお
、個別流路３８は、高撥液絶縁膜３３よりも撥液性の低いポリイミド等から形成されてい
る。また、本実施の形態では、高撥液絶縁膜３３は個別流路３８の底面として形成されて
いる。つまり、高撥液絶縁膜３３は個別流路３８の底面に凹凸が生じないように形成され
ている。そして、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３のＹ方向に沿う長さＬ（図７参照）
は１８μｍ程度であり、高撥液絶縁膜３３の膜厚ｔ（図７参照）は０．１μｍ程度である
。
【００４３】
なお、共通電極３１は、図５に示すように、接地電極に接続されている。また、個別電
極３２は、図５及び図６に示すように、それぞれ異なる信号電極に接続されており、選択
的に接地電位と所定電位とを取り得る。なお、所定電位は、共通電極３１と個別電極３２
との電位差が、後述するエレクトロウェッティング現象を生じさせるのに必要な大きさと
なるように設定される。
【００４４】
インク供給ユニット２０は、略直方体状部材であり、そのＸ方向に沿う長さはインク排
出ユニット１０のＸ方向に沿う長さと等しく、そのＹ方向に沿う長さはインク排出ユニッ
ト１０のＹ方向に沿う長さよりも小さい。また、インク供給ユニット２０の下面には、Ｘ
方向に沿って下方に開いた凹部２０ａが形成されている。なお、上述のように、インク供
給ユニット２０内に凹部２０ａによって形成された空間は、インクタンク５０を介して空
気供給管５１及びインク供給管５２と連通している。
【００４５】
インク排出ユニット１０の上面とインク供給ユニット２０の下面とは、インク排出ユニ
ット１０内に凹溝１３によって形成された空間と、インク供給ユニット２０内に凹部２０
ａによって形成された空間とが連通するように、接着固定されている。そして、インク排
出ユニット１０内に凹溝１３によって形成された空間と、インク供給ユニット２０内に凹
部２０ａによって形成された空間とによって共通流路３９が形成されている（図５参照）
。したがって、インクタンク５０のインクは、変動する圧力が加圧された状態でヘッド１
内の共通流路３９に供給され、さらに個別流路３８に流入する。その結果、個別流路３８
内には、凹溝１３からインク排出口１１に向かうインクの流れが生じる。なお、図５に示
すように、上述の共通電極３１は共通流路３９に形成されており、複数の個別流路３８に
対して共通に使用される。
【００４６】
ここで、インク通過許容機構３４の機能について説明する。加圧されたインクがヘッド
１に供給された際に、個別電極３２を接地電位としている場合は、インクが加圧されてい
るものの高撥液絶縁膜３３の撥液作用のために、図３における紙面左から１、３、４番目
の個別流路３８のように、高撥液絶縁膜３３に対応する領域（以降、単に「選択的通過領
域」と称する）をインクが流れることはない。したがって、個別流路３８のインクは、個
別流路３８内の選択的通過領域よりもインクの流動方向について上流側のインク（以降、
単に「上流側のインク」と称する）と、選択的通過領域よりもインクの流動方向について
下流側のインク（以降、単に「下流側のインク」と称する）とに分断される。よって、イ
ンク排出口１１からインクが排出されることはない。
【００４７】
一方、個別電極３２を所定電位とし、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印
加すると、後述するエレクトロウェッティング現象が生じ、高撥液絶縁膜３３の撥液作用
に打ち勝って、図３における紙面左から２、５番目の個別流路３８のように、選択的通過
領域をインクが流れるようになり、インク排出口１１からインクを排出することができる
。
【００４８】
このように、インク通過許容機構３４は、各個別流路３８の個別電極３２の電位を接地
電位または所定電位とすることで、加圧されたインクが個別流路３８内の選択的通過領域
を通過することを選択的に許容することができる。よって、インク排出口１１から選択的
にインクを排出することができる。
【００４９】
また、個別流路３８内の選択的通過領域をインクが通過する時間が長くなる程、インク
排出口１１から排出されるインクの体積は増加する。したがって、個別流路３８内の選択
的通過領域をインクが通過する時間、すなわち上流側のインクと個別電極３２との間に電
圧を印加する時間を調節することによって、１つのインク排出口１１から排出されたイン
クにより用紙に形成されるドット径の大きさを変化させることができる。
【００５０】
次に、図９を参照しつつ、プリンタ６０の制御について説明する。図９は、プリンタ６
０の制御に係るブロック図である。プリンタ６０の制御は、パソコン７０とヘッド１とに
接続されたコントローラ４０で行われる。コントローラ４０は、データ記憶部４１と印加
時間算出部４２と電圧印加制御部４３とを有している。
【００５１】
データ記憶部４１は、パソコン７０から送信されたプリントデータを記憶するためのも
のである。印加時間算出部４２は、データ記憶部４１に記憶されたプリントデータに基づ
いて算出されるインク排出口１１からのインクの排出量に対応するように、インクと個別
電極３２との間に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部４３は、印加時間算出
部４２によって算出された電圧印加時間に基づいて、個別電極３２を所定電位とし、上流
側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加する。
【００５２】
ここで、エレクトロウェッティング現象について説明する。エレクトロウェッティング
現象とは、電極と電気的に接続されている絶縁膜によって、電極が導電性を有する液体か
ら絶縁されている際に、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電圧
の差が存在しない場合と比べて、絶縁膜表面と液体との間の接触角が小さくなる現象であ
る。つまり、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電圧の差が存在
しない場合と比べて、見かけ上、絶縁膜表面の撥液性が低下する。なお、エレクトロウェ
ッティング現象が生じるのに必要な、電極と液体との間に印加する電圧の大きさは比較的
小さい。（参照：特許文献  特開２００３−１７７２１９号公報）
【００５３】
次に、図１０に示す選択的通過領域付近での個別流路３８の断面図を用いて、インク排
出口１１からインクが排出されない状態から、インクが排出される状態に切り換えられた
際の、個別流路３８内でのインクの動きを説明する。まず、加圧されたインクが個別流路
３８に流入する際に、個別電極３２の電位を接地電位としておく。すると、選択的通過領
域まで流れ着いたインクは、高撥液絶縁膜３３には濡れず個別流路３８の側面に濡れるこ
とで、選択的通過領域よりも下流側に流れ込む。図１０（ａ）に示すように、個別流路３
８内の高撥液絶縁膜３３上において、個別流路３８を塞ぐような大きさを有する気泡が定
在するようになる。したがって、加圧されたインクがインク排出口１１に向かって選択的
通過領域を通過できなくなる。よって、インク排出口１１からインクが排出されることは
ない。このとき、インクと高撥液絶縁膜３３との間の接触角θは１１０°程度である。
【００５４】
その後、電圧印加制御部４３により、個別電極３２の電位を所定電位とし、上流側のイ
ンクと個別電極３２との間に電圧が印加されると、エレクトロウェッティング現象により
、図１０（ｂ）に示すように、高撥液絶縁膜３３の撥液性が低下し、上流側のインクと高
撥液絶縁膜３３との間の接触角θは５０°程度に小さくなる。したがって、上流側のイン
クが高撥液絶縁膜３３上に濡れ広がる。また、このとき上流側のインクは加圧されている
ために、高撥液絶縁膜３３上に濡れ広がったインクは、高撥液絶縁膜３３上をインクの流
動方向下流側に向かって流れる。その結果、図１０（ｃ）に示すように、選択的通過領域
をインクが通過するようになり、インク排出口１１からインクが排出される。
【００５５】
続いて、電圧印加制御部４３によって、個別電極３２の電位が接地電位とされると、高
撥液絶縁膜３３が再び高い撥液性を有するようになり、図１０（ｄ）に示すように、再び
、選択的通過領域に対応した高撥液絶縁膜３３上の位置において、個別流路３８を塞ぐよ
うな大きさを有する気泡が定在しするようになる。したがって、選択的通過領域を加圧さ
れたインクがインク排出口１１に向かって通過できなくなり、インク排出口１１からのイ
ンクの排出が停止される。
【００５６】
なお、インクには小刻みに変動する圧力が加圧されていることから、気泡は常に微小振
動している。したがって、インクが選択的通過領域を通過する状態と気泡が選択的通過領
域に定在する状態とを切換は容易である。
【００５７】
以上のように、第１の実施の形態のヘッド１では、個別流路３８内の選択的通過領域を
インクが通過する状態と、通過しない状態とに切り換えることにより、インク排出口１１
から選択的にインクを排出することができる。上述した説明から理解できるように、ヘッ
ド１は、圧電タイプのインクジェットヘッドと比較して、高集積化が容易で小型化しやす
く、しかも比較的簡略な構造とすることができるという利点を有している。
【００５８】
また、インク通過許容機構３４は、凹溝１３の底面に設けられており接地された共通電
極３１と、個別流路３８の底面に設けられており、接地電位及び所定電位を選択的に取り
得る個別電極３２と、個別電極３２の表面を覆っており、絶縁性を有すると共に高い撥液
性を有する高撥液絶縁膜３３とから構成されている。このように、インク通過許容機構３
４が可動部材を有していないので、ヘッド１の故障が生じにくい。また、消費電力を削減
することができる。
【００５９】
さらに、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加することで、高撥液絶縁膜
３３とインクとの間の接触角をエレクトロウェッティング現象によって変形させることが
できる。そして、このとき加圧されたインクは、個別流路３８内の選択的通過領域を通過
する。したがって、小さい電圧を印加したとしても加圧されたインクを通過させることが
可能となる。
【００６０】
加えて、インク排出面１２においてインク排出口１１が、Ｘ方向に沿って一列に配列さ
れるように、複数の個別流路３８が配置されている。したがって、多数のインク排出口１
１からインクを一直線状に同時に排出することが可能となる。
【００６１】
また、複数の個別流路３８に対して、インクタンク５０からインクが供給される共通流
路３９が共通に接続されている。したがって、個別流路３８へのインクの供給構造を簡単
にすることができる。
【００６２】
加えて、インク排出口１１からインクが排出されるので、インク排出面１２に近接して
用紙を配置することにより、用紙上に高解像度での画像の形成を行うことが可能となる。
【００６３】
また、第１の実施の形態のプリンタ６０は、高集積化が容易なヘッド１を用いているた
めに、高い解像度での画像形成が可能となる。
【００６４】
さらに、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加する時間を制御することが
できる電圧印加制御部４３を有している。したがって、インク排出口１１から排出される
１滴あたりのインク体積を調整することが可能となる。つまり、極めて多段階の階調印字
が可能となる。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るプリンタについて説明する。
【００６６】
本実施の形態にかかるプリンタの構成が、第１の実施の形態にかかるプリンタ６０の構
成と主に異なる点は、プリンタ６０に備えられているヘッド１のインク通過許容機構３４
が、共通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３とを有しているのに対して、本実
施の形態のプリンタに備えられているヘッド１０１のインク通過許容機構が、個別流路１
３８の内壁を振動させることが可能なアクチュエータ１３１を有している点である。その
他の構成については、図１に示すプリンタ６０とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略
する。なお、第１の実施の形態のプリンタ６０では、導電性を有するインクが用いられる
が、本実施の形態のプリンタで用いられるインクは、特に導電性を有している必要はない
。
【００６７】
ここで、図１１〜図１３を参照しつつ、ヘッド１０１の構成について説明する。図１１
〜図１３は、それぞれ第１の実施形態の図４〜図６に対応する図である。
【００６８】
図１２及び図１３に示すように、ヘッド１０１は、インク排出ユニット１１０とインク
供給ユニット１２０とを備えている。インク排出ユニット１１０内には、複数の個別流路
１３８が形成されている。ここで、図１３に示すように、個別流路１３８の断面は凹状で
ある。つまり、本実施の形態では、個別流路１３８は大気開放されている。そして、図１
１及び図１３に示すように、各個別流路１３８を区切る壁の外壁には、個別流路１３８の
内壁に比べて撥液性が高い高撥液層１１５が形成されている。
【００６９】
また、図１２に示すように、インク排出ユニット１１０の下面のインク排出口１１１近
傍には、Ｘ方向に沿って下方に開いた凹部１１６が形成されている。そして、凹部１１６
の底面には、突起部１１７が設けられている。さらに、凹部１１６の側面と突起部１１７
との間には、アクチュエータ１３１が配置されている。ここで、アクチュエータ１３１は
、電圧が印加されることによってＹ方向に振動する。したがって、アクチュエータ１３１
は、突起部１１７をＹ方向に振動させることが可能である。本実施の形態では、アクチュ
エータ１３１がインク通過許容機構として機能する。なお、インク通過許容機構の機能に
ついては後述する。
【００７０】
さらに、個別流路１３８の底面における、突起部１１７と対向する領域には、個別流路
１３８の底面の撥液性と比べて高い撥液性を有する高撥液膜１１４が形成されている。そ
して、本実施の形態では、個別流路１３８内の高撥液膜１１４に対応する領域を「選択的
通過領域」と称する。また、個別流路１３８内において、選択的通過領域よりもインクの
流動方向について上流側のインクを単に「上流側のインク」と称し、選択的通過領域より
もインクの流動方向について下流側のインクを単に「下流側のインク」と称する。ここで
、図１１に示すように、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境界線は、インクの流
動方向に直交する直線（Ｘ方向に平行な直線）からなる。一方、インク排出口１１１とは
反対側の境界線は、インク流動方向に直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に
並べられたジグザグ形状である。
【００７１】
このようにジグザグ形状の境界線が形成されていることによって、インクに加えられる
流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上流側のインクが高撥液膜１１４
を通過しやすくなる。なぜならば、インクメニスカスがブレイクして高撥液膜１１４を通
過するときのインクメニスカスの限界仰角が一定であると考えられること、及び、インク
に加えられる流動方向について下流側への力が大きくなっていく過程において、高撥液膜
１１４の境界線で最もインク排出口１１１から離れており、その境界線のうち傾斜角の異
なる２つの部分によって構成されたジグザグ先端部においてインクメニスカスの仰角が他
の個所よりも大きくなって限界仰角に達しやすいからである。
【００７２】
ここで、本実施の形態におけるインク通過許容機構の機能について説明する。加圧され
たインクがヘッド１０１に供給された際に、アクチュエータ１３１が稼動していない場合
には、インクが加圧されているものの高撥液膜１１４の撥液作用のために、個別流路１３
８内の選択的通過領域をインクが流れることはない。したがって、個別流路１３８のイン
クは、上流側のインクと下流側のインクとに分断される。よって、インク排出口１１１か
らインクが排出されることはない。
【００７３】
一方、アクチュエータ１３１に対して電圧を印加し、突起部１１７をＹ方向に振動させ
ると、突起部１１７の振動が伝わることによって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１
４に対応する領域が振動する。このとき、上流側のインクに対して加速度が加わる。そし
て、上流側のインクに加わる加速度が、インクが高撥液膜１１４を乗り越えることが可能
なだけの大きさとなると、高撥液膜１１４の撥液作用に打ち勝って、個別流路１３８内の
選択的通過領域をインクが流れるようになり、インク排出口１１１からインクを排出する
ことができる。
【００７４】
このように、インク通過許容機構は、各個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応
する領域を、アクチュエータ１３１により選択的に振動させることによって、加圧された
インクが個別流路１３８内の選択的通過領域を通過することを選択的に許容することがで
きる。よって、インク排出口１１１から選択的にインクを排出することができる。
【００７５】
なお、アクチュエータ１３１のＸ方向の変位量及び振動数等は、上流側のインクに対し
て、高撥液膜１１４を乗り越えることが可能なだけの加速度を与えることができるように
設定されている。
【００７６】
次に、本実施の形態のプリンタの制御について説明する。本実施の形態では、第１の実
施の形態と同様に、データ記憶部、印加時間算出部及び電圧印加制御部を有するコントロ
ーラ（図示せず）でプリンタの制御が行われる。データ記憶部の機能については第１の実
施の形態と同様である。印加時間算出部は、データ記憶部に記憶されたプリントデータに
基づいて算出されるインク排出口１１１からのインクの排出量に対応するように、アクチ
ュエータ１３１に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部は、印加時間算出部に
よって算出された電圧印加時間に基づいて、アクチュエータ１３１に電圧を印加する。
【００７７】
ここで、図１４に示す選択的通過領域付近での個別流路の断面図を用いて、インク排出
口１１１からインクが排出されない状態から、インクが排出される状態に切り換えられた
際の、個別流路１３８内でのインクの動きを説明する。まず、加圧されたインクが個別流
路１３８に流入すると、第１の実施の形態と同様に、高撥液膜１１４の撥液作用により、
図１４（ａ）に示すように、個別流路１３８内の選択的通過領域に対応した位置において
、個別流路１３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。したがって、
加圧されたインクがインク排出口１１１に向かって選択的通過領域を通過できなくなる。
よって、インク排出口１１１からインクが排出されることはない。
【００７８】
その後、図１４（ｂ）に示すように、電圧印加制御部により、アクチュエータ１３１に
電圧を印加し、突起部１１７をＹ方向に振動させると、突起部１１７の振動が伝わること
によって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応する領域が振動する。これによ
り、高撥液膜１１４を乗り越えることが可能なだけの加速度が上流側のインクに対して加
わる。したがって、高撥液膜１１４上をインクが流動方向下流側に向かって流れる。その
結果、図１４（ｃ）に示すように、個別流路１３８内の選択的通過領域をインクが通過す
るようになり、インク排出口１１１からインクが排出される。
【００７９】
続いて、電圧印加制御部によって、アクチュエータ１３１への電圧の印加が終了し、突
起部１１７の振動が停止すると、上流側のインクに加速度が加わらなくなる。したがって
、図１４（ｄ）に示すように、再び個別流路１３８内の選択的通過領域に対応した位置に
おいて、個別流路１３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。よって
、選択的通過領域を加圧されたインクが排出口１１１に向かって通過できなくなり、イン
ク排出口１１１からのインクの排出が停止される。
【００８０】
以上のように、第２の実施の形態のヘッド１０１は、第１の実施の形態のヘッド１と同
様に、高集積化が容易で小型化しやすく、しかも比較的簡略な構造である。
【００８１】
また、個別流路１３８の断面は凹状である。したがって、インク排出ユニット１１０の
構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。
【００８２】
加えて、各個別流路１３８を区切る壁の外壁には、個別流路１３８の内壁に比べて撥液
性が高い高撥液層１１５が形成されている。そのため、個別流路１３８内のインクが隣接
する個別流路１３８内に漏れ出しにくくなっている。
【００８３】
また、インク通過許容機構は、インク排出ユニット１１０の下面に形成された凹部１１
６の底部において、個別流路１３８内の高撥液膜１１４に対向する位置に形成された突起
部１１７を振動させることが可能なアクチュエータ１３１である。したがって、突起部１
１７を振動させることによって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応する領域
を振動させることができる。これにより、上流側のインクに、高撥液膜１１４を乗り越え
ることが可能なだけの加速度を与えることができる。その結果、個別流路１３８内の選択
的通過領域を、加圧されたインクが通過することができ、インク排出口１１１からインク
が排出される。
【００８４】
さらに、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境界線は、インクの流動方向に直交
する直線からなっており、インク排出口１１１とは反対側の境界線は、インク流動方向に
直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に並べられたジグザグ形状である。よっ
て、インクに加えられる流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上流側の
インクが高撥液膜１１４を通過しやすくなる。
【００８５】
その他、本実施の形態に係るプリンタは、第１の実施の形態に係るプリンタと同様の利
点を有している。
【００８６】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るプリンタについて説明する。
【００８７】
本実施の形態にかかるプリンタの構成が、第１の実施の形態にかかるプリンタ６０の構
成と主に異なる点は、プリンタ６０に備えられているヘッド１のインク通過許容機構３４
が、共通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３とを有しているのに対して、本実
施の形態のプリンタに備えられているヘッド２０１のインク通過許容機構２３３が、低撥
液板２３１とアクチュエータ２３２とを有している点である。その他の構成については、
図１に示すプリンタ６０とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、第１の実
施の形態のプリンタ６０では、導電性を有するインクが用いられるが、本実施の形態のプ
リンタで用いられるインクは、特に導電性を有している必要はない。
【００８８】
ここで、図１５〜図１７を参照しつつ、ヘッド２０１の構成について説明する。図１５
〜図１７は、それぞれ第１の実施形態の図４〜図６に対応する図である。
【００８９】
図１６及び図１７に示すように、ヘッド２０１は、インク排出ユニット２１０とインク
供給ユニット２２０とを備えている。インク排出ユニット２１０内には、複数の個別流路
２３８が形成されている。ここで、図１７に示すように、個別流路２３８の断面は凹状で
ある。つまり、本実施の形態では、個別流路２３８は大気開放されている。そして、図１
５及び図１７に示すように、各個別流路２３８を区切る壁の外壁には、個別流路２３８の
内壁に比べて撥液性が高い高撥液層２１５が形成されている。さらに、個別流路２３８の
底面のインク排出口１１１近傍には、個別流路２３８の底面の撥液性と比べて高い撥液性
を有する高撥液膜２１４が形成されている。
【００９０】
なお、本実施の形態では、個別流路２３８内の高撥液膜２１４に対応する領域を「選択
的通過領域」と称する。また、個別流路２３８内において、選択的通過領域よりもインク
の流動方向について上流側のインクを単に「上流側のインク」と称し、選択的通過領域よ
りもインクの流動方向について下流側のインクを単に「下流側のインク」と称する。
【００９１】
さらに、図１６及び図１７に示すように、インク供給ユニット２２０の上面には、支持
板２３３ａが接着固定されている。ここで、支持板２３３ａは平板状部材であり、そのＸ
方向に沿う長さは、インク排出ユニット２１０及びインク供給ユニット２２０のＸ方向に
沿う長さに等しい。そして、支持板２３３ａは、インク供給ユニット２２０の上面からイ
ンクの流動方向に延出しており、その延出方向端部近傍の下面は、個別流路２３８内の高
撥液膜２１４と対向している。
【００９２】
また、支持板２３３ａの下面において、複数の個別流路２３８の高撥液膜２１４と対向
している部分には、Ｚ方向に沿った長さが可変であるアクチュエータ２３２がそれぞれ設
けられている。そして、アクチュエータ２３２の支持板２３３ａによって支持されている
面と反対側の面には、低い撥液性を有する低撥液板２３１が取り付けられている。したが
って、低撥液板２３１の下面と高撥液膜２１４とは対向している。ここで、低撥液板２３
１は四角形状であり、そのＹ方向に沿う長さは、高撥液膜２１４のＹ方向に沿う長さより
も長い。なお、アクチュエータ２３２は、電圧が印加されていない場合には、低撥液板２
３１を個別流路２３８内のインクと離間する位置で支持しており、電圧が印加されること
によって、その長さが長くなって、低撥液板２３１を個別流路２３８内のインクに接触す
る位置に変位させることができる。本実施の形態では、低撥液板２３１及びアクチュエー
タ２３２が後述するインク通過許容機構２３３（図１６参照）として機能する。
【００９３】
ここで、本実施の形態のインク通過許容機構２３３の機能について説明する。加圧され
たインクがヘッド２０１に供給された際に、アクチュエータ２３２に電圧が印加されてい
ない場合には、インクが加圧されているものの、高撥液膜２１４の撥液作用のために、個
別流路２３８内の選択的通過領域をインクが流れることはない。したがって、個別流路２
３８のインクは、上流側のインクと下流側のインクとに分断される。よって、インク排出
口２１１からインクが排出されることはない。
【００９４】
一方、アクチュエータ２３２に対して電圧を印加して、低撥液板２３１が個別流路２３
８内の上流側のインク及び下流側のインクに接触するまで低撥液板２１３を下方に変位さ
せると、インクは低撥液板２１３の表面で濡れ広がる。そして、選択的通過領域を、低撥
液板２１３の表面に沿って、且つインク排出口２１１に向かって、加圧されたインクが通
過するようになる。そして、インク排出口２１１からインクが排出される。
【００９５】
このように、インク通過許容機構２３３は、各個別流路２３８内のインクと、各個別流
路２３８の高撥液膜２１４に対向して支持されている低撥液板２３１とを選択的に接触さ
ることによって、加圧されたインクが個別流路２３８内の選択的通過領域を通過すること
を選択的に許容することができる。よって、インク排出口２１１から選択的にインクを排
出することができる。
【００９６】
次に、本実施の形態のプリンタの制御について説明する。本実施の形態では、第１の実
施の形態と同様に、データ記憶部、印加時間算出部及び電圧印加制御部を有するコントロ
ーラ（図示せず）でプリンタの制御が行われる。データ記憶部の機能については第１の実
施の形態と同様である。印加時間算出部は、データ記憶部に記憶された印刷データに基づ
いて算出されるインク排出口２１１からのインクの排出量に対応するように、アクチュエ
ータ２３２に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部は、印加時間算出部によっ
て算出された電圧印加時間に基づいて、アクチュエータ２３２に電圧を印加する。
【００９７】
ここで、図１８を用いて、インク排出口２１１からインクが排出されない状態から、イ
ンクが排出される状態に切り換えられた際の、個別流路２３８内でのインクの動きを説明
する。図１８は、個別流路２３８内でのインクの動きを示す図である。まず、インクが個
別流路２３８に流入すると、図１８（ａ）に示すように、個別流路２３８内の選択的通過
領域に対応した高撥液膜２１４上の位置において、個別流路２３８を塞ぐような大きさを
有する気体が定在するようになる。したがって、加圧されたインクがインク排出口２１１
に向かって選択的通過領域を通過できなくなる。よって、インク排出口２１１からインク
が排出されることはない。
【００９８】
その後、電圧印加制御部により、アクチュエータ２３２に電圧を印加し、低撥液板２３
１が個別流路２３８内の上流側のインク及び下流側のインクに接触するまで、低撥液板２
１３を下方に変位させる。このとき、図１８（ｂ）に示すように、インクは低撥液板２１
３の表面で濡れ広がる。また、このとき上流側のインクは加圧されているために、低撥液
板２１３の表面で濡れ広がった上流側のインクは、低撥液板２１３の表面に沿って、流動
方向下流側に向かって流れる。その結果、図１８（ｃ）に示すように、選択的通過領域を
インクが通過するようになり、インク排出口２１１からインクが排出される。
【００９９】
続いて、電圧印加制御部によって、アクチュエータ２３１への電圧の印加が終了すると
、低撥液板２１３が上方に変位し、低撥液板２１３とインクとが接触しなくなる。したが
って、図１８（ｄ）に示すように、再び選択的通過領域に対応した高撥液膜２１４上の位
置において、個別流路２３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。よ
って、個別流路２３８内の選択的通過領域を加圧されたインクが排出口２１１に向かって
通過できなくなり、インク排出口２１１からのインクの排出が停止される。
【０１００】
以上のように、第３の実施の形態のヘッド２０１は、第１の実施の形態のヘッド１及び
第２の実施の形態のヘッド２と同様に、高集積化が容易で小型化しやすく、しかも比較的
簡略な構造である。
【０１０１】
また、インク通過許容機構は、個別流路２３８内の高撥液膜２１４と対向するように支
持された低撥液板２３１と、低撥液板２３１を上下方向に変位させることが可能なアクチ
ュエータ２３２とを有している。したがって、低撥液板２３１を下方に変位させ、上流側
のインク及び下流側のインクに接触させることができる。これにより、インクが低撥液板
２３１の表面に濡れ広がる。その結果、個別流路２３８内の高撥液膜２１４に対応する領
域を、加圧されたインクが通過することができ、インク排出口２１１からインクが排出さ
れる。
【０１０２】
その他、本実施の形態に係るプリンタは、第１の実施の形態に係るプリンタと同様の利
点を有している。
【０１０３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限
られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うこ
とが可能なものである。
【０１０４】
例えば、第１の実施の形態における第１の変形例を、図１９に示す。図１９は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。本変形例にかかる個別流路３８内の上
面における、高撥液絶縁膜３３のＹ方向両端部と対向する位置には、突起体１９が形成さ
れている。したがって、本変形例では、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧が印
加されていない場合に、個別流路３８内の選択的通過領域に定在する気泡が動きにくくな
る。したがって、メニスカス位置の安定性が向上する。
【０１０５】
なお、突起体１９が形成される面は、個別流路３８内の上面には限定されない。個別流
路３８の部分横断面図である図２０に示すように、個別流路３８内の両側面における、高
撥液絶縁膜３３のＹ方向両端部に対応する位置に突起体１９を形成してもよい。
【０１０６】
また、上述の変形例では、第１の実施の形態のヘッド１の個別流路３８内に突起体１９
を形成する場合について説明したが、これと同様に、第２の実施の形態の個別流路１３８
内に突起体を形成してもよいし、第３の実施の形態の個別流路２３８内に突起体を形成し
てもよい。
【０１０７】
さらに、第１の実施の形態における第２の変形例を、図２１に示す。図２１は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。第１の実施の形態では、高撥液絶縁膜
３３は個別流路３８の底面に凹凸が生じないように形成されているが、本変形例にかかる
個別流路３８の底面には、個別電極３２が個別流路３８の底面から突出するように形成さ
れており、高撥液絶縁膜３３は、個別電極３２の個別流路３８の底面から突出している部
分を覆うように形成されている。したがって、個別流路３８の底面の高撥液絶縁膜３３が
形成される領域が、個別流路３８の底面において周囲に比べて突出することになる。これ
により、本変形例では、インク遮断時において、個別流路３８内の選択的通過領域に定在
する気泡が動きにくくなる。その結果、メニスカス位置の安定性が向上する。
【０１０８】
加えて、第１の実施の形態における第３の変形例を、図２２に示す。図２２は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。本変形例にかかる個別流路３８の上面
において、高撥液絶縁膜３３と対向する位置には、大気と連通する孔１８が形成されてい
る。したがって、本変形例では、個別流路３８内の選択的通過領域に、確実に気泡を形成
することができる。また、温度や気圧変化によるメニスカスの変動を抑制できる。
【０１０９】
さらに、第１の実施の形態における第４の変形例を、図２３及び図２４に示す。図２３
は、個別流路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。図２４は、図２３の個別流
路３８のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図の一部分である。第１の実施の形態では、個
別流路３８の断面が四角形状である場合について説明したが、図２４に示すように、本変
形例にかかる個別流路３８の断面は凹状である。したがって、本変形例では、インク排出
ユニット１０の構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。また、本変形例では
、各個別流路３８を区切る壁の上壁には、個別流路３８の内壁に比べて撥液性が高い高撥
液層１５が形成されている。よって、個別流路３８内のインクが隣接する個別流路３８内
に漏れ出すのを抑制することができる。
【０１１０】
なお、第２の実施の形態では、上述の変形例と同様に、個別流路１３８の断面が凹状で
ある場合について説明したが、個別流路１３８の断面は四角形状であってもよい。また、
第３の実施の形態においても、上述の変形例と同様に、個別流路２３８の断面が凹状であ
る場合について説明したが、個別流路１３８の断面は四角形状であってもよい。ただし、
この場合には、個別流路１３８の上面に、低撥液板２３１が通過することが可能な開口を
形成する必要がある。
【０１１１】
また、第２の実施の形態、第３の実施の形態及び上述の変形例では、各個別流路を区切
る壁の上壁において、個別流路の内壁に比べて撥液性が高い高撥液層が形成されている場
合について説明したが、高撥液層は形成されていなくてもよい。
【０１１２】
さらに、第１の実施の形態における第５の変形例を、図２５〜図２７に示す。図２５及
び図２６は、それぞれ第１の実施形態の図４及び図５に対応する図である。図２７は、図
２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。本変形例にかかるインク排出ユニ
ット１０には、インク排出面１２に、Ｘ方向に沿って一列に配列されたインク排出口１１
が形成されるように、複数の個別流路３８がＹ方向に沿って形成されている。なお、複数
の個別流路３８は、イエローインク用→マゼンタインク用→シアンインク用→ブラックイ
ンク用→イエローインク用→・・・の順番で周期的に配列されている。
【０１１３】
また、本変形例にかかるインク供給ユニット２０は、図２６及び図２７に示すように、
イエローインク供給部２１、マゼンタインク供給部２２、シアンインク供給部２３及びブ
ラックインク供給部２４とを有している。各インク供給部２１〜２４には、いずれも略直
方体部材であり、その下面には下方に開いた凹部２１ａ〜２４ａがそれぞれ形成されてい
る。さらに、インク供給部２１〜２４内に凹部２１ａ〜２４ａによって形成された空間に
は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクが、対応するイ
ンクタンク（図示せず）からそれぞれ供給される。
【０１１４】
そして、図２７に示すように、各イエローインク用個別流路３８と、イエローインク供
給部２１内に凹部２１ａによって形成された空間とが連結されるように、マゼンタインク
供給部２２、シアンインク供給部２３及びブラックインク供給部２４の凹部２２ａ〜２４
ａが形成されていない部分にそれぞれ貫通孔２２ｂ、２３ｂ、２４ｂが形成されている。
同様に、各マゼンタインク用個別流路３８と、マゼンタインク供給部２２内に凹部２２ａ
によって形成された空間とが連結されている。また、各シアンインク用個別流路３８と、
シアンインク供給部２３内に凹部２３ａによって形成された空間とが連結されている。さ
らに、各ブラックインク用個別流路３８と、ブラックインク供給部２４内に凹部２４ａに
よって形成された空間とが連結されている。
【０１１５】
以上の構成により、本変形例では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色を
それぞれインク排出口１１から選択的に排出させることができる。したがって、用紙上に
各色に対応するインクを排出することで、フルカラーの画像を形成することができる。
【０１１６】
また、上述の第５の変形例では、第１の実施の形態のヘッド１において、インク供給ユ
ニット２０が４つのインク供給部２１〜２４を有しており、インク排出口１１からイエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のインクを排出することが可能な場合について
説明したが、これと同様に、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のヘッドにおいても
、インク供給ユニットが４つのインク供給部を有しており、インクは排出口から４色のイ
ンクを排出することが可能であってもよい。
【０１１７】
なお、上述の第５の変形例におけるインクの種類については、上述のイエロー、マゼン
タ、シアン及びブラックの４色のインクには限らず、この４色以外の色のインクを用いて
もよい。また、１種類以上の複数のインクを用いていればよい。
【０１１８】
さらに、上述の第１〜３の実施の形態では、加圧されたインクが個別流路内の選択的通
過領域を通過することを選択的に許容するインク通過許容機構の一例がそれぞれ説明され
ている。したがって、本実施の形態と同様の効果が得られる範囲で、インク通過許容機構
の構成は任意に変更可能である。
【０１１９】
また、上述の第１〜３の実施の形態では、インクに対して微少変動する圧力が加圧され
ている場合について説明したが、これに限らず、インクに加えられる圧力は一定であって
もよい。
【０１２０】
加えて、上述の第１の実施の形態では、共通電極３１が選択的通過領域に対してインク
排出口１１１とは反対側に形成されている場合について説明したが、これに限らず、共通
電極３１は、選択的通過領域よりもインク排出口１１１側にあってもよい。また、共通電
極３１が共通流路３９に形成されている場合について説明したが、共通電極３１は、各個
別流路３８に形成されていてもよい。
【０１２１】
また、上述の第２の実施の形態では、インク排出ユニット１１０の下面において個別流
路１３８内の高撥液膜１１４に対向する位置に突起部１１７が形成されている場合につい
て説明しているがこれには限られない。例えば、突起部１１７は形成せずに、インク排出
ユニット１１０の下面において、個別流路１３８内の高撥液膜１１４のＹ方向両端部と凹
部１１６のＹ方向両端部とが対向するように凹部１１６を形成すると共に、凹部１１６の
Ｙ方向の両側面間にアクチュエータ１３１を配置し、凹部１１６のＹ方向の両側面をＹ方
向に振動させるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上述の第２の実施の形態では、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境界線
は、インクの流動方向に直交する直線からなっており、インク排出口１１１とは反対側の
境界線は、インク流動方向に直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に並べられ
たジグザグ形状である場合について説明しているが、これには限られない。高撥液膜１１
４は、インクに加えられる流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上流側
のインクが高撥液膜１１４を通過しやすくなる形状であればどのような形状であってもよ
い。例えば、高撥液膜１１４の表面に、撥液性の低い低撥液領域の島を設け、インク排出
口１１１側のよりもインク排出口１１１とは反対側の方が、低撥液領域の島の数が多くな
るようにしてもよい。また、インク排出口１１１側の境界線とインク排出口１１１とは反
対側の境界線とは、同じ形状であってもよい。
【０１２３】
さらに、上述の第２の実施の形態では、アクチュエータ１３１によって突起部１１７を
振動させる場合について説明したが、突起部１１７を振動させる発振機構はこれには限ら
れない。例えば、モータを用いて突起部１１７を振動させてもよい。
【０１２４】
また、上述の第３の実施の形態では、Ｚ方向に沿った長さが可変であるアクチュエータ
２３２に低撥液板２３１を取り付けることによって、低撥液板２３１をＺ方向に沿って変
位させる場合について説明したが、低撥液板２３１を変位させる駆動機構はこれには限ら
れない。例えば、棒状の金属部材の先端に低撥液板２３１を取り付け、金属部材を加熱又
は冷却することによって伸縮させて、低撥液板２３１を変位させてもよい。
【０１２５】
加えて、上述の第１〜３の実施の形態では、空気供給管に設けられたポンプによりイン
クタンクに空気を供給することによって、インクタンク内のインクを加圧し、ヘッドに加
圧されたインクを供給する場合について説明したが、加圧されたインクをヘッドに供給す
る方法はこれには限られない。例えば、インクタンクをヘッドよりも高い位置に配置し、
水頭圧によってヘッドに加圧されたインクが供給されるようにしてもよい。
【０１２６】
また、上述の第１〜第３の実施の形態では、電圧印加制御部によって、インク排出口か
ら排出される１滴あたりのインクの体積を調整し、多段階の階調印字を行うことが可能な
場合について説明したが、電圧制御部は無くてもよい。
【０１２７】
さらに、上述の第１〜３の実施の形態では、インクを選択的に排出可能なプリンタにつ
いて説明したが、本発明の適用範囲はこれには限られない。例えば、各個別流路内に複数
種類の薬液を供給し、これらを選択的に排出することによって、所定の順番で薬液の調合
を行い反応を観察するようなマイクロファクトリとして用いてもよいし、マイクロマシン
内に設けられるマイクロバルブとして用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１  ヘッド（液体移送ヘッド）
１１  インク排出口（液体排出口）
３１  共通電極（第１の電極）
３２  個別電極（第２の電極）
３３  高撥液絶縁膜（絶縁体）
３４  インク通過許容機構（液体通過許容手段）
３８  個別流路
３９  共通流路
４３  電圧印加制御部（制御手段）
５０  インクタンク
６０  プリンタ（液体移送装置）
【図１】
2010228466.tif 000003
【図２】
2010228466.tif 000004
【図３】
2010228466.tif 000005
【図４】
2010228466.tif 000006
【図５】
2010228466.tif 000007
【図６】
2010228466.tif 000008
【図７】
2010228466.tif 000009
【図８】
2010228466.tif 000010
【図９】
2010228466.tif 000011
【図１０】
2010228466.tif 000012
【図１１】
2010228466.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010228466.tif 000015
【図１４】
2010228466.tif 000016
【図１５】
2010228466.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2010228466.tif 000019
【図１８】
2010228466.tif 000020
【図１９】
2010228466.tif 000021
【図２０】
2010228466.tif 000022
【図２１】
2010228466.tif 000023
【図２２】
2010228466.tif 000024
【図２３】
2010228466.tif 000025
【図２４】
2010228466.tif 000026
【図２５】
2010228466.tif 000027
【図２６】
2010228466.tif 000028
【図２７】
2010228466.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体排出口を有していると共に、液体が接する内壁に、第１の領域と、前記第１の領域
に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第１の領域よりも撥液性が高い
第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した位置が、前記液体排出口に向
けて加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過することができず気体が定在する位
置となる個別流路と、
前記加圧された液体が前記第２の領域に対応した位置を通過することを選択的に許容す
る液体通過許容手段とを備えており、
前記液体通過許容手段を構成する部材の少なくとも一部が、前記第２の領域に対応する
位置に設けられ、
前記液体通過許容手段が、前記第２の領域に対応した位置とは異なる位置に形成された
第１の電極と、前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁体と、前記絶
縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えていることを特徴とする液体移送ヘッド。
【請求項２】
液体に加圧される圧力が変動することを特徴とする請求項１に記載の液体移送ヘッド。
【請求項３】
前記内壁において液体の流動方向における前記第２の領域の縁に対応した位置に、一又
は複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体移送ヘッ
ド。
【請求項４】
前記第２の領域の液体に接する面が、前記第１の領域の液体に接する面に対して突出し
ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項５】
前記個別流路の断面が凹状に形成されるように大気開放された開口を有し、前記開口が
液体の流動方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載の液体移送ヘッド。
【請求項６】
前記個別流路の前記開口が形成された外壁は、前記第１の領域よりも撥液性が高く形成
されていることを特徴とする請求項５に記載の液体移送ヘッド。
【請求項７】
液体としてインクを排出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液
体移送ヘッド。
【請求項８】
複数の前記液体排出口が一列に配列されるように複数の前記個別流路が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項９】
ｎを２以上の固定された自然数として、最も端にある前記個別流路からｎ×Ｎ＋１（Ｎ
は０以上の整数変数）番目に当たる前記個別流路に接続された第１の共通流路と、ｎ×Ｎ
＋２番目に当たる前記個別流路に接続された第２の共通流路と、…、ｎ×Ｎ＋ｎ番目に当
たる前記個別流路に接続された第ｎの共通流路とをさらに備えており、これらｎ個の共通
流路がそれぞれ個別流路との距離が異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項
８に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１０】
前記ｎ個の共通流路には、液体としてそれぞれ色の異なったインクが充填されることを
特徴とする請求項９に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１１】
複数の前記個別流路に共通に接続する共通流路をさらに備えていることを特徴とする請
求項１〜８のいずれか１項に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１２】
前記第１の電極が、前記第２の領域に対応した位置に対して、前記液体排出口とは反対
側に形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液体移送ヘ
ッド。
【請求項１３】
前記第１の電極が前記共通流路に形成されていることを特徴とする請求項１１または１
２に記載の液体移送ヘッド。
【請求項１４】
前記個別流路には、液体の流動方向における前記第２の領域に対応した位置に、大気連
通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の液体移送
ヘッド。
【請求項１５】
液体排出口を有する液体移送ヘッドと、
前記液体移送ヘッド内の液体を前記液体排出口に向かう方向に加圧する加圧機構と、
前記液体移送ヘッドを制御するための制御手段とを備えており、
前記液体移送ヘッドが、
液体が接する内壁に、第１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接し
た位置にあって且つ前記第１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、
前記第２の領域に対応した位置が、前記加圧機構によって加圧された液体が前記液体排出
口に向かって通過することができず気体が定在する位置となる個別流路と、
前記制御手段の制御に基づいて、前記加圧された液体が前記第２の領域に対応した位置
を通過することを選択的に許容する液体通過許容手段とを備えており、
前記液体通過許容手段を構成する部材の少なくとも一部が、前記第２の領域に対応する
位置に設けられ、
前記液体通過許容手段が、前記第１の領域に対応した位置に形成された第１の電極と、
前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁体と、前記絶縁体と電気的
に接続された第２の電極とを備えており、
前記制御手段が、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する時間を調整可
能であることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１６】
前記加圧機構は、前記液体移送ヘッド内の液体に変動する圧力を加圧することを特徴と
する請求項１５に記載の液体移送ヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路内での液体の流れを制御することができる液体移送ヘッド及びこれを備
えた液体移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して記録紙に画像を形成するインクジェットヘッドが知られている。かか
るインクジェットヘッドとして、特許文献１に記載されているように、圧電素子を用いた
タイプがある。圧電タイプのインクジェットヘッドは、圧力室と称されるインク室の容積
が圧電素子を含むアクチュエータで変動させられると、圧力室と連通したノズルからイン
クを吐出する。圧電タイプのインクジェットヘッドは、吐出される液体としてインク以外
にも様々な液体を用いることができる、精密な液滴コントロール及び液滴階調の実現が可
能である、そして、耐久性が高いという利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、多数のノズルを有しつつ小型のインクジェットヘッドの開発が望まれている。し
かしながら、圧電タイプのインクジェットヘッドでは、一定のインク吐出量を確保しよう
とすると圧力室を所定サイズよりも小さくすることができない。したがって、圧電タイプ
のインクジェットヘッドは、高集積化するのに適していない。つまり、ノズルを高密度に
配列できず、多数のノズルが形成されたヘッドは大型なものとなってしまう。しかも、圧
電タイプのインクジェットヘッドは、圧力室を含む流路構成が複雑であり、製造過程が煩
雑なものとなってしまいやすい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、圧電タイプのインクジェットヘッドに代わる、高集積化する
のに適しており且つ流路構成が簡略な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の液体移送ヘッドは、液体排出口を有していると共に、液体が接する内壁に、第
１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第
１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した
位置が、前記液体排出口に向けて加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過するこ
とができず気体が定在する位置となる個別流路と、前記加圧された液体が前記第２の領域
に対応した位置を通過することを選択的に許容する液体通過許容手段とを備えており、前
記液体通過許容手段を構成する部材の少なくとも一部が、前記第２の領域に対応する位置
に設けられ、前記液体通過許容手段が、前記第２の領域に対応した位置とは異なる位置に
形成された第１の電極と、前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形成された絶縁体
と、前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えている。
【０００７】
この構成によると、液体を選択的に排出可能なヘッドを、高集積化が容易で小型化しや
すく、しかも比較的簡略な構造とすることができる。さらに、この構成によると、液体通
過許容手段が可動部材を有していない。したがって、故障を抑制することができる。また
、消費電力を削減することができる。
【０００８】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記液体に加圧される圧力が変動することが好ましい。
この構成によると、液体が排出される状態と排出されない状態との切換を容易に行わせる
ことができる。
【０００９】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記内壁において液体の流動方向における前記第２の領
域の縁に対応した位置に、一又は複数の突起が形成されていることが好ましい。この構成
によると、第２の領域に対応した位置に定在する気体が動きにくくなる。したがって、メ
ニスカス位置の安定性が向上する。その結果、液体が排出される状態と排出されない状態
との切換の信頼性が向上すると共に、第２の領域を通過する液体の体積が一定となる。
【００１０】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第２の領域の液体に接する面が、前記第１の領域の
液体に接する面に対して突出していることが好ましい。この構成によると、液体遮断時に
おいて、第２の領域に対応した位置に定在する気体が動きにくくなる。したがって、メニ
スカス位置の安定性が向上する。その結果、液体が排出される状態と排出されない状態と
の切換の信頼性が向上すると共に、第２の領域を通過する液体の体積が一定となる。
【００１１】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路が断面が凹状に形成されるように大気開放
された開口を有し、前記開口が液体の流動方向に沿って延在していることが好ましい。こ
の構成によると、構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。
【００１２】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路の前記開口が形成された外壁は、前記第１
の領域よりも撥液性が高く形成されていることが好ましい。この構成によると、液体移送
ヘッドが、前記個別流路が断面が凹状に形成されるように大気開放された開口を有してい
る場合に、各個別流路内の液体が個別流路外に漏れ出すことを抑制することができる。
【００１３】
本発明の液体移送ヘッドでは、液体としてインクを排出することが好ましい。この構成
によると、インクを記録媒体上に排出することにより、高解像度での印字が可能となる。
【００１４】
本発明の液体移送ヘッドでは、複数の前記液体排出口が一列に配列されるように複数の
前記個別流路が配置されていることが好ましい。この構成によると、多数の液体排出口か
ら液体を一直線状に同時に排出することが可能となる。
【００１５】
本発明の液体移送ヘッドでは、ｎを２以上の固定された自然数として、最も端にある前
記個別流路からｎ×Ｎ＋１（Ｎは０以上の整数変数）番目に当たる前記個別流路に接続さ
れた第１の共通流路と、ｎ×Ｎ＋２番目に当たる前記個別流路に接続された第２の共通流
路と、…、ｎ×Ｎ＋ｎ番目に当たる前記個別流路に接続された第ｎの共通流路とをさらに
備えており、これらｎ個の共通流路がそれぞれ個別流路との距離が異なる位置に形成され
ていることが好ましい。この構成によると、複数種類の液体を同じ間隔で一直線状に同時
に排出することが可能となる。
【００１６】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記ｎ個の共通流路には、液体としてそれぞれ色の異な
ったインクが充填されることが好ましい。この構成によると、インクを記録媒体上に排出
することにより、カラー画像を記録することが可能となる。
【００１７】
本発明の液体移送ヘッドでは、複数の前記個別流路に共通に接続する共通流路をさらに
備えていることが好ましい。この構成によると、個別流路への液体の供給構造を簡単にす
ることができる。
【００１８】
【００１９】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第１の電極が、前記第２の領域に対応した位置に対
して、前記液体排出口とは反対側に形成されていることが好ましい。この構成によると、
液体と気体との界面をエレクトロウェッティング現象によって変形させることができる。
そして、このとき加圧された液体は、第２の領域に対応した位置を通過する。したがって
、小さい電圧を印加したとしても加圧された液体を通過させることが可能となる。
【００２０】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記第１の電極が前記共通流路に形成されていることが
好ましい。この構成によると、複数の液体通過許容手段に対して、第１の電極を共通に使
用することができる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
本発明の液体移送ヘッドでは、前記個別流路には、液体の流動方向における前記第２の
領域に対応した位置に、大気連通孔が形成されていることが好ましい。この構成によると
、第２の領域に対応した位置において、気泡を確実に形成することができる。また、温度
や気圧変化によるメニスカスの変動を抑制できる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
本発明の液体移送装置は、液体排出口を有する液体移送ヘッドと、前記液体移送ヘッド
内の液体を前記液体排出口に向かう方向に加圧する加圧機構と、前記液体移送ヘッドを制
御するための制御手段とを備えており、前記液体移送ヘッドが、液体が接する内壁に、第
１の領域と、前記第１の領域に対して液体の流動方向に隣接した位置にあって且つ前記第
１の領域よりも撥液性が高い第２の領域とが形成されており、前記第２の領域に対応した
位置が、前記加圧機構によって加圧された液体が前記液体排出口に向かって通過すること
ができず気体が定在する位置となる個別流路と、前記制御手段の制御に基づいて、前記加
圧された液体が前記第２の領域に対応した位置を通過することを選択的に許容する液体通
過許容手段とを備えており、前記液体通過許容手段を構成する部材の少なくとも一部が、
前記第２の領域に対応する位置に設けられ、前記液体通過許容手段が、前記第１の領域に
対応した位置に形成された第１の電極と、前記第２の領域に前記個別流路の内壁として形
成された絶縁体と、前記絶縁体と電気的に接続された第２の電極とを備えており、前記制
御手段が、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加する時間を調整可能であ
る。
【００２９】
この構成によると、高集積化が容易なヘッドを用いているために、高密度に配列された
液体排出口からの液体排出が可能となる。
【００３０】
本発明の液体移送装置は、前記液体移送ヘッド内の液体に変動する圧力を加圧すること
が好ましい。この構成によると、液体が排出される状態と排出されない状態との切換を容
易に行わせることができる。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
この構成によると、液体排出口から排出される１滴あたりの液体体積を調整することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタの概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のインクタンクの模式的な断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿う断面を共に描いたヘッド１の要部斜視図であ る。
【図４】図３のヘッドの横面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿うヘッドの断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うヘッドの断面図である。
【図７】図５のヘッドの部分拡大図である。
【図８】図６のヘッドの部分拡大図である。
【図９】図１のプリンタの制御を示すブロック図である。
【図１０】図１のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１１】本発明の第１参考の実施の形態に係るプリンタに備えられたヘッドのインク排出ユニットの横断面図である。
【図１２】図１１のヘッドのＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のヘッドのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１１のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１５】本発明の第２参考の実施の形態に係るプリンタに備えられたヘッドのインク排出ユニットの横断面図である。
【図１６】図１５のヘッドのＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】図１５のヘッドのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１５のヘッドの選択的通過領域付近での個別流路の断面図である。
【図１９】図１のヘッドの第１の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２０】図１９のヘッドの一変形例であり、個別流路の部分横断面図である。
【図２１】図１のヘッドの第２の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２２】図１のヘッドの第３の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２３】図１のヘッドの第４の変形例であり、個別流路のインクの流動方向に沿う縦断面図である。
【図２４】図２３の個別流路のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図の一部分である。
【図２５】図１のヘッドの第５の変形例であり、インク排出ユニットの横断面図である。
【図２６】図２５のヘッドのＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図２７】図２５のヘッドのＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリンタ６０の概略構成を示す模式図である
。プリンタ６０は、インクカートリッジ５３から供給されたインクを貯蔵するインクタン
ク５０と、用紙に対してインクを排出して画像を形成するヘッド１とを有している。イン
クカートリッジ５３とインクタンク５０とは、インク供給管５２によって連結されている
。また、インクタンク５０には、空気供給管５１が接続されている。ここで、インクタン
ク５０のインクは後述する加圧機構によって加圧されている。インクタンク５０とヘッド
１とは直結されているので、ヘッド１内のインクにはインクタンク５０内のインクと同じ
圧力が加えられる。なお、本実施の形態で用いられるインクは、導電性を有するインクで
ある。
【００３８】
ここで、図２を参照しつつ、インクタンク５０のインクを加圧する機構について説明す
る。図２は、インクタンク５０の模式的な断面図である。図２に示すように、インクタン
クに接続されている空気供給管５１にはポンプ５１ａと弁５１ｂとが設けられており、イ
ンク供給管５２にはポンプ５２ａと弁５２ｂとが設けられている。したがって、インク供
給管５２の弁５２ｂを閉じると共に、空気供給管５１の弁５１ｂを開放し、ポンプ５１ａ
によってインクタンク５０に空気を供給することによって、インクタンク５０のインクを
加圧することができる。このとき、ポンプ５１ａは、空気の供給量を周期的に微少変動さ
せインクへの加圧力を変動させる。なお、カートリッジ５３のインクをインクタンク５０
に供給する際には、空気供給管５１の弁５１ｂ及びインク供給管５２の弁５２ｂを開放し
、ポンプ５２ａによってインクタンク５０にインクを供給する。ただし、インクタンク５
０にインクを供給する際には、画像の形成は行わない。
【００３９】
次に、ヘッド１の概略構成について、図３〜図８を参照しつつ説明する。図３は、図１
のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿う断面を共に描いたヘッド１の要部斜視図である。図４は、図３
のヘッド１の横断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿うヘッド１の断面図である。
図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うヘッド１の断面図である。図７は、図５のヘッド１の
一点破線で囲まれた部分の拡大図である。図８は、図６のヘッド１の一点破線で囲まれた
部分の拡大図である。なお、図３〜図８において互いに直交する矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、それ
ぞれ本実施の形態に係るヘッド１の長手方向、幅方向、上下方向を示す。
【００４０】
ヘッド１は、図５及び図６に示すように、インク排出ユニット１０とインク供給ユニッ
ト２０とを備えている。インク排出ユニット１０は、略直方体状部材であり、その上面に
は長手方向（Ｘ方向）に沿って凹溝１３が形成されている。さらに、凹溝１３とインク排
出面１２（図４、５においては紙面左側面）との間には、Ｙ方向に沿って複数の個別流路
３８が形成されている。したがって、図３及び図４に示すように、インク排出面１２には
、Ｘ方向に沿って一列に配列されたインク排出口１１が形成されている。なお、図６に示
すように、個別流路３８の断面は四角形状である。そして、個別流路３８の高さＨ（図７
参照）は２４μｍ程度、幅Ｗ（図８参照）は２８μｍ程度である。
【００４１】
凹溝１３の底面には、Ｘ方向に沿って共通電極３１が設けられている。個別流路３８の
インク排出口１１近傍の底面には、Ｘ方向に沿って帯状に個別電極３２がそれぞれ設けら
れている。さらに、個別電極３２の表面は、絶縁性を有すると共に、個別流路３８の底面
の撥液性と比べて高い撥液性を有する高撥液絶縁膜３３で覆われている。したがって、個
別電極３２は高撥液絶縁膜３３と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、共
通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３はインク通過許容機構３４として機能す
る。インク通過許容機構３４の機能については、後で詳述する。
【００４２】
ここで、共通電極３１及び個別電極３２は、金属材料の蒸着やスパッタ等によって形成
される。高撥液絶縁膜３３は、例えば化学蒸着法で形成されたパレリン膜等である。なお
、個別流路３８は、高撥液絶縁膜３３よりも撥液性の低いポリイミド等から形成されてい
る。また、本実施の形態では、高撥液絶縁膜３３は個別流路３８の底面として形成されて
いる。つまり、高撥液絶縁膜３３は個別流路３８の底面に凹凸が生じないように形成され
ている。そして、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３のＹ方向に沿う長さＬ（図７参照）
は１８μｍ程度であり、高撥液絶縁膜３３の膜厚ｔ（図７参照）は０．１μｍ程度である
。
【００４３】
なお、共通電極３１は、図５に示すように、接地電極に接続されている。また、個別電
極３２は、図５及び図６に示すように、それぞれ異なる信号電極に接続されており、選択
的に接地電位と所定電位とを取り得る。なお、所定電位は、共通電極３１と個別電極３２
との電位差が、後述するエレクトロウェッティング現象を生じさせるのに必要な大きさと
なるように設定される。
【００４４】
インク供給ユニット２０は、略直方体状部材であり、そのＸ方向に沿う長さはインク排
出ユニット１０のＸ方向に沿う長さと等しく、そのＹ方向に沿う長さはインク排出ユニッ
ト１０のＹ方向に沿う長さよりも小さい。また、インク供給ユニット２０の下面には、Ｘ
方向に沿って下方に開いた凹部２０ａが形成されている。なお、上述のように、インク供
給ユニット２０内に凹部２０ａによって形成された空間は、インクタンク５０を介して空
気供給管５１及びインク供給管５２と連通している。
【００４５】
インク排出ユニット１０の上面とインク供給ユニット２０の下面とは、インク排出ユニ
ット１０内に凹溝１３によって形成された空間と、インク供給ユニット２０内に凹部２０
ａによって形成された空間とが連通するように、接着固定されている。そして、インク排
出ユニット１０内に凹溝１３によって形成された空間と、インク供給ユニット２０内に凹
部２０ａによって形成された空間とによって共通流路３９が形成されている（図５参照）
。したがって、インクタンク５０のインクは、変動する圧力が加圧された状態でヘッド１
内の共通流路３９に供給され、さらに個別流路３８に流入する。その結果、個別流路３８
内には、凹溝１３からインク排出口１１に向かうインクの流れが生じる。なお、図５に示
すように、上述の共通電極３１は共通流路３９に形成されており、複数の個別流路３８に
対して共通に使用される。
【００４６】
ここで、インク通過許容機構３４の機能について説明する。加圧されたインクがヘッド
１に供給された際に、個別電極３２を接地電位としている場合は、インクが加圧されてい
るものの高撥液絶縁膜３３の撥液作用のために、図３における紙面左から１、３、４番目
の個別流路３８のように、高撥液絶縁膜３３に対応する領域（以降、単に「選択的通過領
域」と称する）をインクが流れることはない。したがって、個別流路３８のインクは、個
別流路３８内の選択的通過領域よりもインクの流動方向について上流側のインク（以降、
単に「上流側のインク」と称する）と、選択的通過領域よりもインクの流動方向について
下流側のインク（以降、単に「下流側のインク」と称する）とに分断される。よって、イ
ンク排出口１１からインクが排出されることはない。
【００４７】
一方、個別電極３２を所定電位とし、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印
加すると、後述するエレクトロウェッティング現象が生じ、高撥液絶縁膜３３の撥液作用
に打ち勝って、図３における紙面左から２、５番目の個別流路３８のように、選択的通過
領域をインクが流れるようになり、インク排出口１１からインクを排出することができる
。
【００４８】
このように、インク通過許容機構３４は、各個別流路３８の個別電極３２の電位を接地
電位または所定電位とすることで、加圧されたインクが個別流路３８内の選択的通過領域
を通過することを選択的に許容することができる。よって、インク排出口１１から選択的
にインクを排出することができる。
【００４９】
また、個別流路３８内の選択的通過領域をインクが通過する時間が長くなる程、インク
排出口１１から排出されるインクの体積は増加する。したがって、個別流路３８内の選択
的通過領域をインクが通過する時間、すなわち上流側のインクと個別電極３２との間に電
圧を印加する時間を調節することによって、１つのインク排出口１１から排出されたイン
クにより用紙に形成されるドット径の大きさを変化させることができる。
【００５０】
次に、図９を参照しつつ、プリンタ６０の制御について説明する。図９は、プリンタ６
０の制御に係るブロック図である。プリンタ６０の制御は、パソコン７０とヘッド１とに
接続されたコントローラ４０で行われる。コントローラ４０は、データ記憶部４１と印加
時間算出部４２と電圧印加制御部４３とを有している。
【００５１】
データ記憶部４１は、パソコン７０から送信されたプリントデータを記憶するためのも
のである。印加時間算出部４２は、データ記憶部４１に記憶されたプリントデータに基づ
いて算出されるインク排出口１１からのインクの排出量に対応するように、インクと個別
電極３２との間に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部４３は、印加時間算出
部４２によって算出された電圧印加時間に基づいて、個別電極３２を所定電位とし、上流
側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加する。
【００５２】
ここで、エレクトロウェッティング現象について説明する。エレクトロウェッティング
現象とは、電極と電気的に接続されている絶縁膜によって、電極が導電性を有する液体か
ら絶縁されている際に、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電圧
の差が存在しない場合と比べて、絶縁膜表面と液体との間の接触角が小さくなる現象であ
る。つまり、電極と液体との間に電圧を印加すると、電極と液体との間に電圧の差が存在
しない場合と比べて、見かけ上、絶縁膜表面の撥液性が低下する。なお、エレクトロウェ
ッティング現象が生じるのに必要な、電極と液体との間に印加する電圧の大きさは比較的
小さい。（参照：特許文献  特開２００３−１７７２１９号公報）
【００５３】
次に、図１０に示す選択的通過領域付近での個別流路３８の断面図を用いて、インク排
出口１１からインクが排出されない状態から、インクが排出される状態に切り換えられた
際の、個別流路３８内でのインクの動きを説明する。まず、加圧されたインクが個別流路
３８に流入する際に、個別電極３２の電位を接地電位としておく。すると、選択的通過領
域まで流れ着いたインクは、高撥液絶縁膜３３には濡れず個別流路３８の側面に濡れるこ
とで、選択的通過領域よりも下流側に流れ込む。図１０（ａ）に示すように、個別流路３
８内の高撥液絶縁膜３３上において、個別流路３８を塞ぐような大きさを有する気泡が定
在するようになる。したがって、加圧されたインクがインク排出口１１に向かって選択的
通過領域を通過できなくなる。よって、インク排出口１１からインクが排出されることは
ない。このとき、インクと高撥液絶縁膜３３との間の接触角θは１１０°程度である。
【００５４】
その後、電圧印加制御部４３により、個別電極３２の電位を所定電位とし、上流側のイ
ンクと個別電極３２との間に電圧が印加されると、エレクトロウェッティング現象により
、図１０（ｂ）に示すように、高撥液絶縁膜３３の撥液性が低下し、上流側のインクと高
撥液絶縁膜３３との間の接触角θは５０°程度に小さくなる。したがって、上流側のイン
クが高撥液絶縁膜３３上に濡れ広がる。また、このとき上流側のインクは加圧されている
ために、高撥液絶縁膜３３上に濡れ広がったインクは、高撥液絶縁膜３３上をインクの流
動方向下流側に向かって流れる。その結果、図１０（ｃ）に示すように、選択的通過領域
をインクが通過するようになり、インク排出口１１からインクが排出される。
【００５５】
続いて、電圧印加制御部４３によって、個別電極３２の電位が接地電位とされると、高
撥液絶縁膜３３が再び高い撥液性を有するようになり、図１０（ｄ）に示すように、再び
、選択的通過領域に対応した高撥液絶縁膜３３上の位置において、個別流路３８を塞ぐよ
うな大きさを有する気泡が定在しするようになる。したがって、選択的通過領域を加圧さ
れたインクがインク排出口１１に向かって通過できなくなり、インク排出口１１からのイ
ンクの排出が停止される。
【００５６】
なお、インクには小刻みに変動する圧力が加圧されていることから、気泡は常に微小振
動している。したがって、インクが選択的通過領域を通過する状態と気泡が選択的通過領
域に定在する状態とを切換は容易である。
【００５７】
以上のように、第１の実施の形態のヘッド１では、個別流路３８内の選択的通過領域を
インクが通過する状態と、通過しない状態とに切り換えることにより、インク排出口１１
から選択的にインクを排出することができる。上述した説明から理解できるように、ヘッ
ド１は、圧電タイプのインクジェットヘッドと比較して、高集積化が容易で小型化しやす
く、しかも比較的簡略な構造とすることができるという利点を有している。
【００５８】
また、インク通過許容機構３４は、凹溝１３の底面に設けられており接地された共通電
極３１と、個別流路３８の底面に設けられており、接地電位及び所定電位を選択的に取り
得る個別電極３２と、個別電極３２の表面を覆っており、絶縁性を有すると共に高い撥液
性を有する高撥液絶縁膜３３とから構成されている。このように、インク通過許容機構３
４が可動部材を有していないので、ヘッド１の故障が生じにくい。また、消費電力を削減
することができる。
【００５９】
さらに、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加することで、高撥液絶縁膜
３３とインクとの間の接触角をエレクトロウェッティング現象によって変形させることが
できる。そして、このとき加圧されたインクは、個別流路３８内の選択的通過領域を通過
する。したがって、小さい電圧を印加したとしても加圧されたインクを通過させることが
可能となる。
【００６０】
加えて、インク排出面１２においてインク排出口１１が、Ｘ方向に沿って一列に配列さ
れるように、複数の個別流路３８が配置されている。したがって、多数のインク排出口１
１からインクを一直線状に同時に排出することが可能となる。
【００６１】
また、複数の個別流路３８に対して、インクタンク５０からインクが供給される共通流
路３９が共通に接続されている。したがって、個別流路３８へのインクの供給構造を簡単
にすることができる。
【００６２】
加えて、インク排出口１１からインクが排出されるので、インク排出面１２に近接して
用紙を配置することにより、用紙上に高解像度での画像の形成を行うことが可能となる。
【００６３】
また、第１の実施の形態のプリンタ６０は、高集積化が容易なヘッド１を用いているた
めに、高い解像度での画像形成が可能となる。
【００６４】
さらに、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧を印加する時間を制御することが
できる電圧印加制御部４３を有している。したがって、インク排出口１１から排出される
１滴あたりのインク体積を調整することが可能となる。つまり、極めて多段階の階調印字
が可能となる。
【００６５】
次に、本発明の第１参考の実施の形態に係るプリンタについて説明する。
【００６６】
本実施の形態にかかるプリンタの構成が、第１の実施の形態にかかるプリンタ６０の構
成と主に異なる点は、プリンタ６０に備えられているヘッド１のインク通過許容機構３４
が、共通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３とを有しているのに対して、本実
施の形態のプリンタに備えられているヘッド１０１のインク通過許容機構が、個別流路１
３８の内壁を振動させることが可能なアクチュエータ１３１を有している点である。その
他の構成については、図１に示すプリンタ６０とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略
する。なお、第１の実施の形態のプリンタ６０では、導電性を有するインクが用いられる
が、本実施の形態のプリンタで用いられるインクは、特に導電性を有している必要はない
。
【００６７】
ここで、図１１〜図１３を参照しつつ、ヘッド１０１の構成について説明する。図１１
〜図１３は、それぞれ第１の実施形態の図４〜図６に対応する図である。
【００６８】
図１２及び図１３に示すように、ヘッド１０１は、インク排出ユニット１１０とインク
供給ユニット１２０とを備えている。インク排出ユニット１１０内には、複数の個別流路
１３８が形成されている。ここで、図１３に示すように、個別流路１３８の断面は凹状で
ある。つまり、本実施の形態では、個別流路１３８は大気開放されている。そして、図１
１及び図１３に示すように、各個別流路１３８を区切る壁の外壁には、個別流路１３８の
内壁に比べて撥液性が高い高撥液層１１５が形成されている。
【００６９】
また、図１２に示すように、インク排出ユニット１１０の下面のインク排出口１１１近
傍には、Ｘ方向に沿って下方に開いた凹部１１６が形成されている。そして、凹部１１６
の底面には、突起部１１７が設けられている。さらに、凹部１１６の側面と突起部１１７
との間には、アクチュエータ１３１が配置されている。ここで、アクチュエータ１３１は
、電圧が印加されることによってＹ方向に振動する。したがって、アクチュエータ１３１
は、突起部１１７をＹ方向に振動させることが可能である。本実施の形態では、アクチュ
エータ１３１がインク通過許容機構として機能する。なお、インク通過許容機構の機能に
ついては後述する。
【００７０】
さらに、個別流路１３８の底面における、突起部１１７と対向する領域には、個別流路
１３８の底面の撥液性と比べて高い撥液性を有する高撥液膜１１４が形成されている。そ
して、本実施の形態では、個別流路１３８内の高撥液膜１１４に対応する領域を「選択的
通過領域」と称する。また、個別流路１３８内において、選択的通過領域よりもインクの
流動方向について上流側のインクを単に「上流側のインク」と称し、選択的通過領域より
もインクの流動方向について下流側のインクを単に「下流側のインク」と称する。ここで
、図１１に示すように、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境界線は、インクの流
動方向に直交する直線（Ｘ方向に平行な直線）からなる。一方、インク排出口１１１とは
反対側の境界線は、インク流動方向に直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に
並べられたジグザグ形状である。
【００７１】
このようにジグザグ形状の境界線が形成されていることによって、インクに加えられる
流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上流側のインクが高撥液膜１１４
を通過しやすくなる。なぜならば、インクメニスカスがブレイクして高撥液膜１１４を通
過するときのインクメニスカスの限界仰角が一定であると考えられること、及び、インク
に加えられる流動方向について下流側への力が大きくなっていく過程において、高撥液膜
１１４の境界線で最もインク排出口１１１から離れており、その境界線のうち傾斜角の異
なる２つの部分によって構成されたジグザグ先端部においてインクメニスカスの仰角が他
の個所よりも大きくなって限界仰角に達しやすいからである。
【００７２】
ここで、本実施の形態におけるインク通過許容機構の機能について説明する。加圧され
たインクがヘッド１０１に供給された際に、アクチュエータ１３１が稼動していない場合
には、インクが加圧されているものの高撥液膜１１４の撥液作用のために、個別流路１３
８内の選択的通過領域をインクが流れることはない。したがって、個別流路１３８のイン
クは、上流側のインクと下流側のインクとに分断される。よって、インク排出口１１１か
らインクが排出されることはない。
【００７３】
一方、アクチュエータ１３１に対して電圧を印加し、突起部１１７をＹ方向に振動させ
ると、突起部１１７の振動が伝わることによって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１
４に対応する領域が振動する。このとき、上流側のインクに対して加速度が加わる。そし
て、上流側のインクに加わる加速度が、インクが高撥液膜１１４を乗り越えることが可能
なだけの大きさとなると、高撥液膜１１４の撥液作用に打ち勝って、個別流路１３８内の
選択的通過領域をインクが流れるようになり、インク排出口１１１からインクを排出する
ことができる。
【００７４】
このように、インク通過許容機構は、各個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応
する領域を、アクチュエータ１３１により選択的に振動させることによって、加圧された
インクが個別流路１３８内の選択的通過領域を通過することを選択的に許容することがで
きる。よって、インク排出口１１１から選択的にインクを排出することができる。
【００７５】
なお、アクチュエータ１３１のＸ方向の変位量及び振動数等は、上流側のインクに対し
て、高撥液膜１１４を乗り越えることが可能なだけの加速度を与えることができるように
設定されている。
【００７６】
次に、本実施の形態のプリンタの制御について説明する。本実施の形態では、第１の実
施の形態と同様に、データ記憶部、印加時間算出部及び電圧印加制御部を有するコントロ
ーラ（図示せず）でプリンタの制御が行われる。データ記憶部の機能については第１の実
施の形態と同様である。印加時間算出部は、データ記憶部に記憶されたプリントデータに
基づいて算出されるインク排出口１１１からのインクの排出量に対応するように、アクチ
ュエータ１３１に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部は、印加時間算出部に
よって算出された電圧印加時間に基づいて、アクチュエータ１３１に電圧を印加する。
【００７７】
ここで、図１４に示す選択的通過領域付近での個別流路の断面図を用いて、インク排出
口１１１からインクが排出されない状態から、インクが排出される状態に切り換えられた
際の、個別流路１３８内でのインクの動きを説明する。まず、加圧されたインクが個別流
路１３８に流入すると、第１の実施の形態と同様に、高撥液膜１１４の撥液作用により、
図１４（ａ）に示すように、個別流路１３８内の選択的通過領域に対応した位置において
、個別流路１３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。したがって、
加圧されたインクがインク排出口１１１に向かって選択的通過領域を通過できなくなる。
よって、インク排出口１１１からインクが排出されることはない。
【００７８】
その後、図１４（ｂ）に示すように、電圧印加制御部により、アクチュエータ１３１に
電圧を印加し、突起部１１７をＹ方向に振動させると、突起部１１７の振動が伝わること
によって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応する領域が振動する。これによ
り、高撥液膜１１４を乗り越えることが可能なだけの加速度が上流側のインクに対して加
わる。したがって、高撥液膜１１４上をインクが流動方向下流側に向かって流れる。その
結果、図１４（ｃ）に示すように、個別流路１３８内の選択的通過領域をインクが通過す
るようになり、インク排出口１１１からインクが排出される。
【００７９】
続いて、電圧印加制御部によって、アクチュエータ１３１への電圧の印加が終了し、突
起部１１７の振動が停止すると、上流側のインクに加速度が加わらなくなる。したがって
、図１４（ｄ）に示すように、再び個別流路１３８内の選択的通過領域に対応した位置に
おいて、個別流路１３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。よって
、選択的通過領域を加圧されたインクが排出口１１１に向かって通過できなくなり、イン
ク排出口１１１からのインクの排出が停止される。
【００８０】
以上のように、第１参考の実施の形態のヘッド１０１は、第１の実施の形態のヘッド１
と同様に、高集積化が容易で小型化しやすく、しかも比較的簡略な構造である。
【００８１】
また、個別流路１３８の断面は凹状である。したがって、インク排出ユニット１１０の
構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。
【００８２】
加えて、各個別流路１３８を区切る壁の外壁には、個別流路１３８の内壁に比べて撥液
性が高い高撥液層１１５が形成されている。そのため、個別流路１３８内のインクが隣接
する個別流路１３８内に漏れ出しにくくなっている。
【００８３】
また、インク通過許容機構は、インク排出ユニット１１０の下面に形成された凹部１１
６の底部において、個別流路１３８内の高撥液膜１１４に対向する位置に形成された突起
部１１７を振動させることが可能なアクチュエータ１３１である。したがって、突起部１
１７を振動させることによって、個別流路１３８の底面の高撥液膜１１４に対応する領域
を振動させることができる。これにより、上流側のインクに、高撥液膜１１４を乗り越え
ることが可能なだけの加速度を与えることができる。その結果、個別流路１３８内の選択
的通過領域を、加圧されたインクが通過することができ、インク排出口１１１からインク
が排出される。
【００８４】
さらに、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境界線は、インクの流動方向に直交
する直線からなっており、インク排出口１１１とは反対側の境界線は、インク流動方向に
直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に並べられたジグザグ形状である。よっ
て、インクに加えられる流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上流側の
インクが高撥液膜１１４を通過しやすくなる。
【００８５】
その他、本実施の形態に係るプリンタは、第１の実施の形態に係るプリンタと同様の利
点を有している。
【００８６】
次に、本発明の第２参考の実施の形態に係るプリンタについて説明する。
【００８７】
本実施の形態にかかるプリンタの構成が、第１の実施の形態にかかるプリンタ６０の構
成と主に異なる点は、プリンタ６０に備えられているヘッド１のインク通過許容機構３４
が、共通電極３１、個別電極３２及び高撥液絶縁膜３３とを有しているのに対して、本実
施の形態のプリンタに備えられているヘッド２０１のインク通過許容機構２３３が、低撥
液板２３１とアクチュエータ２３２とを有している点である。その他の構成については、
図１に示すプリンタ６０とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、第１の実
施の形態のプリンタ６０では、導電性を有するインクが用いられるが、本実施の形態のプ
リンタで用いられるインクは、特に導電性を有している必要はない。
【００８８】
ここで、図１５〜図１７を参照しつつ、ヘッド２０１の構成について説明する。図１５
〜図１７は、それぞれ第１の実施形態の図４〜図６に対応する図である。
【００８９】
図１６及び図１７に示すように、ヘッド２０１は、インク排出ユニット２１０とインク
供給ユニット２２０とを備えている。インク排出ユニット２１０内には、複数の個別流路
２３８が形成されている。ここで、図１７に示すように、個別流路２３８の断面は凹状で
ある。つまり、本実施の形態では、個別流路２３８は大気開放されている。そして、図１
５及び図１７に示すように、各個別流路２３８を区切る壁の外壁には、個別流路２３８の
内壁に比べて撥液性が高い高撥液層２１５が形成されている。さらに、個別流路２３８の
底面のインク排出口１１１近傍には、個別流路２３８の底面の撥液性と比べて高い撥液性
を有する高撥液膜２１４が形成されている。
【００９０】
なお、本実施の形態では、個別流路２３８内の高撥液膜２１４に対応する領域を「選択
的通過領域」と称する。また、個別流路２３８内において、選択的通過領域よりもインク
の流動方向について上流側のインクを単に「上流側のインク」と称し、選択的通過領域よ
りもインクの流動方向について下流側のインクを単に「下流側のインク」と称する。
【００９１】
さらに、図１６及び図１７に示すように、インク供給ユニット２２０の上面には、支持
板２３３ａが接着固定されている。ここで、支持板２３３ａは平板状部材であり、そのＸ
方向に沿う長さは、インク排出ユニット２１０及びインク供給ユニット２２０のＸ方向に
沿う長さに等しい。そして、支持板２３３ａは、インク供給ユニット２２０の上面からイ
ンクの流動方向に延出しており、その延出方向端部近傍の下面は、個別流路２３８内の高
撥液膜２１４と対向している。
【００９２】
また、支持板２３３ａの下面において、複数の個別流路２３８の高撥液膜２１４と対向
している部分には、Ｚ方向に沿った長さが可変であるアクチュエータ２３２がそれぞれ設
けられている。そして、アクチュエータ２３２の支持板２３３ａによって支持されている
面と反対側の面には、低い撥液性を有する低撥液板２３１が取り付けられている。したが
って、低撥液板２３１の下面と高撥液膜２１４とは対向している。ここで、低撥液板２３
１は四角形状であり、そのＹ方向に沿う長さは、高撥液膜２１４のＹ方向に沿う長さより
も長い。なお、アクチュエータ２３２は、電圧が印加されていない場合には、低撥液板２
３１を個別流路２３８内のインクと離間する位置で支持しており、電圧が印加されること
によって、その長さが長くなって、低撥液板２３１を個別流路２３８内のインクに接触す
る位置に変位させることができる。本実施の形態では、低撥液板２３１及びアクチュエー
タ２３２が後述するインク通過許容機構２３３（図１６参照）として機能する。
【００９３】
ここで、本実施の形態のインク通過許容機構２３３の機能について説明する。加圧され
たインクがヘッド２０１に供給された際に、アクチュエータ２３２に電圧が印加されてい
ない場合には、インクが加圧されているものの、高撥液膜２１４の撥液作用のために、個
別流路２３８内の選択的通過領域をインクが流れることはない。したがって、個別流路２
３８のインクは、上流側のインクと下流側のインクとに分断される。よって、インク排出
口２１１からインクが排出されることはない。
【００９４】
一方、アクチュエータ２３２に対して電圧を印加して、低撥液板２３１が個別流路２３
８内の上流側のインク及び下流側のインクに接触するまで低撥液板２３１を下方に変位さ
せると、インクは低撥液板２３１の表面で濡れ広がる。そして、選択的通過領域を、低撥
液板２３１の表面に沿って、且つインク排出口２１１に向かって、加圧されたインクが通
過するようになる。そして、インク排出口２１１からインクが排出される。
【００９５】
このように、インク通過許容機構２３３は、各個別流路２３８内のインクと、各個別流
路２３８の高撥液膜２１４に対向して支持されている低撥液板２３１とを選択的に接触さ
ることによって、加圧されたインクが個別流路２３８内の選択的通過領域を通過すること
を選択的に許容することができる。よって、インク排出口２１１から選択的にインクを排
出することができる。
【００９６】
次に、本実施の形態のプリンタの制御について説明する。本実施の形態では、第１の実
施の形態と同様に、データ記憶部、印加時間算出部及び電圧印加制御部を有するコントロ
ーラ（図示せず）でプリンタの制御が行われる。データ記憶部の機能については第１の実
施の形態と同様である。印加時間算出部は、データ記憶部に記憶された印刷データに基づ
いて算出されるインク排出口２１１からのインクの排出量に対応するように、アクチュエ
ータ２３２に電圧を印加する時間を算出する。電圧印加制御部は、印加時間算出部によっ
て算出された電圧印加時間に基づいて、アクチュエータ２３２に電圧を印加する。
【００９７】
ここで、図１８を用いて、インク排出口２１１からインクが排出されない状態から、イ
ンクが排出される状態に切り換えられた際の、個別流路２３８内でのインクの動きを説明
する。図１８は、個別流路２３８内でのインクの動きを示す図である。まず、インクが個
別流路２３８に流入すると、図１８（ａ）に示すように、個別流路２３８内の選択的通過
領域に対応した高撥液膜２１４上の位置において、個別流路２３８を塞ぐような大きさを
有する気体が定在するようになる。したがって、加圧されたインクがインク排出口２１１
に向かって選択的通過領域を通過できなくなる。よって、インク排出口２１１からインク
が排出されることはない。
【００９８】
その後、電圧印加制御部により、アクチュエータ２３２に電圧を印加し、低撥液板２３
１が個別流路２３８内の上流側のインク及び下流側のインクに接触するまで、低撥液板２
３１を下方に変位させる。このとき、図１８（ｂ）に示すように、インクは低撥液板２３
１の表面で濡れ広がる。また、このとき上流側のインクは加圧されているために、低撥液
板２３１の表面で濡れ広がった上流側のインクは、低撥液板２３１の表面に沿って、流動
方向下流側に向かって流れる。その結果、図１８（ｃ）に示すように、選択的通過領域を
インクが通過するようになり、インク排出口２１１からインクが排出される。
【００９９】
続いて、電圧印加制御部によって、アクチュエータ２３２への電圧の印加が終了すると
、低撥液板２３１が上方に変位し、低撥液板２３１とインクとが接触しなくなる。したが
って、図１８（ｄ）に示すように、再び選択的通過領域に対応した高撥液膜２１４上の位
置において、個別流路２３８を塞ぐような大きさを有する気体が定在するようになる。よ
って、個別流路２３８内の選択的通過領域を加圧されたインクが排出口２１１に向かって
通過できなくなり、インク排出口２１１からのインクの排出が停止される。
【０１００】
以上のように、第２参考の実施の形態のヘッド２０１は、第１の実施の形態のヘッド１
及び第１参考の実施の形態のヘッド２と同様に、高集積化が容易で小型化しやすく、しか
も比較的簡略な構造である。
【０１０１】
また、インク通過許容機構は、個別流路２３８内の高撥液膜２１４と対向するように支
持された低撥液板２３１と、低撥液板２３１を上下方向に変位させることが可能なアクチ
ュエータ２３２とを有している。したがって、低撥液板２３１を下方に変位させ、上流側
のインク及び下流側のインクに接触させることができる。これにより、インクが低撥液板
２３１の表面に濡れ広がる。その結果、個別流路２３８内の高撥液膜２１４に対応する領
域を、加圧されたインクが通過することができ、インク排出口２１１からインクが排出さ
れる。
【０１０２】
その他、本実施の形態に係るプリンタは、第１の実施の形態に係るプリンタと同様の利
点を有している。
【０１０３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限
られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うこ
とが可能なものである。
【０１０４】
例えば、第１の実施の形態における第１の変形例を、図１９に示す。図１９は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。本変形例にかかる個別流路３８内の上
面における、高撥液絶縁膜３３のＹ方向両端部と対向する位置には、突起体１９が形成さ
れている。したがって、本変形例では、上流側のインクと個別電極３２との間に電圧が印
加されていない場合に、個別流路３８内の選択的通過領域に定在する気泡が動きにくくな
る。したがって、メニスカス位置の安定性が向上する。
【０１０５】
なお、突起体１９が形成される面は、個別流路３８内の上面には限定されない。個別流
路３８の部分横断面図である図２０に示すように、個別流路３８内の両側面における、高
撥液絶縁膜３３のＹ方向両端部に対応する位置に突起体１９を形成してもよい。
【０１０６】
また、上述の変形例では、第１の実施の形態のヘッド１の個別流路３８内に突起体１９
を形成する場合について説明したが、これと同様に、第１参考の実施の形態の個別流路１
３８内に突起体を形成してもよいし、第２参考の実施の形態の個別流路２３８内に突起体
を形成してもよい。
【０１０７】
さらに、第１の実施の形態における第２の変形例を、図２１に示す。図２１は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。第１の実施の形態では、高撥液絶縁膜
３３は個別流路３８の底面に凹凸が生じないように形成されているが、本変形例にかかる
個別流路３８の底面には、個別電極３２が個別流路３８の底面から突出するように形成さ
れており、高撥液絶縁膜３３は、個別電極３２の個別流路３８の底面から突出している部
分を覆うように形成されている。したがって、個別流路３８の底面の高撥液絶縁膜３３が
形成される領域が、個別流路３８の底面において周囲に比べて突出することになる。これ
により、本変形例では、インク遮断時において、個別流路３８内の選択的通過領域に定在
する気泡が動きにくくなる。その結果、メニスカス位置の安定性が向上する。
【０１０８】
加えて、第１の実施の形態における第３の変形例を、図２２に示す。図２２は、個別流
路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。本変形例にかかる個別流路３８の上面
において、高撥液絶縁膜３３と対向する位置には、大気と連通する孔１８が形成されてい
る。したがって、本変形例では、個別流路３８内の選択的通過領域に、確実に気泡を形成
することができる。また、温度や気圧変化によるメニスカスの変動を抑制できる。
【０１０９】
さらに、第１の実施の形態における第４の変形例を、図２３及び図２４に示す。図２３
は、個別流路３８のインクの流動方向に沿う縦断面図である。図２４は、図２３の個別流
路３８のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図の一部分である。第１の実施の形態では、個
別流路３８の断面が四角形状である場合について説明したが、図２４に示すように、本変
形例にかかる個別流路３８の断面は凹状である。したがって、本変形例では、インク排出
ユニット１０の構造がより簡略化され、低コストで製造可能になる。また、本変形例では
、各個別流路３８を区切る壁の上壁には、個別流路３８の内壁に比べて撥液性が高い高撥
液層１５が形成されている。よって、個別流路３８内のインクが隣接する個別流路３８内
に漏れ出すのを抑制することができる。
【０１１０】
なお、第１参考の実施の形態では、上述の変形例と同様に、個別流路１３８の断面が凹
状である場合について説明したが、個別流路１３８の断面は四角形状であってもよい。ま
た、第２参考の実施の形態においても、上述の変形例と同様に、個別流路２３８の断面が
凹状である場合について説明したが、個別流路１３８の断面は四角形状であってもよい。
ただし、この場合には、個別流路１３８の上面に、低撥液板２３１が通過することが可能
な開口を形成する必要がある。
【０１１１】
また、第１参考の実施の形態、第２参考の実施の形態及び上述の変形例では、各個別流
路を区切る壁の上壁において、個別流路の内壁に比べて撥液性が高い高撥液層が形成され
ている場合について説明したが、高撥液層は形成されていなくてもよい。
【０１１２】
さらに、第１の実施の形態における第５の変形例を、図２５〜図２７に示す。図２５及
び図２６は、それぞれ第１の実施形態の図４及び図５に対応する図である。図２７は、図
２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿う断面図である。本変形例にかかるインク排出ユニ
ット１０には、インク排出面１２に、Ｘ方向に沿って一列に配列されたインク排出口１１
が形成されるように、複数の個別流路３８がＹ方向に沿って形成されている。なお、複数
の個別流路３８は、イエローインク用→マゼンタインク用→シアンインク用→ブラックイ
ンク用→イエローインク用→・・・の順番で周期的に配列されている。
【０１１３】
また、本変形例にかかるインク供給ユニット２０は、図２６及び図２７に示すように、
イエローインク供給部２１、マゼンタインク供給部２２、シアンインク供給部２３及びブ
ラックインク供給部２４とを有している。各インク供給部２１〜２４には、いずれも略直
方体部材であり、その下面には下方に開いた凹部２１ａ〜２４ａがそれぞれ形成されてい
る。さらに、インク供給部２１〜２４内に凹部２１ａ〜２４ａによって形成された空間に
は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクが、対応するイ
ンクタンク（図示せず）からそれぞれ供給される。
【０１１４】
そして、図２７に示すように、各イエローインク用個別流路３８と、イエローインク供
給部２１内に凹部２１ａによって形成された空間とが連結されるように、マゼンタインク
供給部２２、シアンインク供給部２３及びブラックインク供給部２４の凹部２２ａ〜２４
ａが形成されていない部分にそれぞれ貫通孔２２ｂ、２３ｂ、２４ｂが形成されている。
同様に、各マゼンタインク用個別流路３８と、マゼンタインク供給部２２内に凹部２２ａ
によって形成された空間とが連結されている。また、各シアンインク用個別流路３８と、
シアンインク供給部２３内に凹部２３ａによって形成された空間とが連結されている。さ
らに、各ブラックインク用個別流路３８と、ブラックインク供給部２４内に凹部２４ａに
よって形成された空間とが連結されている。
【０１１５】
以上の構成により、本変形例では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色を
それぞれインク排出口１１から選択的に排出させることができる。したがって、用紙上に
各色に対応するインクを排出することで、フルカラーの画像を形成することができる。
【０１１６】
また、上述の第５の変形例では、第１の実施の形態のヘッド１において、インク供給ユ
ニット２０が４つのインク供給部２１〜２４を有しており、インク排出口１１からイエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のインクを排出することが可能な場合について
説明したが、これと同様に、第１参考の実施の形態及び第２参考の実施の形態のヘッドに
おいても、インク供給ユニットが４つのインク供給部を有しており、インクは排出口から
４色のインクを排出することが可能であってもよい。
【０１１７】
なお、上述の第５の変形例におけるインクの種類については、上述のイエロー、マゼン
タ、シアン及びブラックの４色のインクには限らず、この４色以外の色のインクを用いて
もよい。また、１種類以上の複数のインクを用いていればよい。
【０１１８】
さらに、上述の第１の実施の形態、並びに第１参考及び第２参考の実施の形態では、加
圧されたインクが個別流路内の選択的通過領域を通過することを選択的に許容するインク
通過許容機構の一例がそれぞれ説明されている。したがって、本実施の形態と同様の効果
が得られる範囲で、インク通過許容機構の構成は任意に変更可能である。
【０１１９】
また、上述の第１の実施の形態、並びに第１参考及び第２参考の実施の形態では、イン
クに対して微少変動する圧力が加圧されている場合について説明したが、これに限らず、
インクに加えられる圧力は一定であってもよい。
【０１２０】
加えて、上述の第１の実施の形態では、共通電極３１が選択的通過領域に対してインク
排出口１１１とは反対側に形成されている場合について説明したが、これに限らず、共通
電極３１は、選択的通過領域よりもインク排出口１１１側にあってもよい。また、共通電
極３１が共通流路３９に形成されている場合について説明したが、共通電極３１は、各個
別流路３８に形成されていてもよい。
【０１２１】
また、上述の第１参考の実施の形態では、インク排出ユニット１１０の下面において個
別流路１３８内の高撥液膜１１４に対向する位置に突起部１１７が形成されている場合に
ついて説明しているがこれには限られない。例えば、突起部１１７は形成せずに、インク
排出ユニット１１０の下面において、個別流路１３８内の高撥液膜１１４のＹ方向両端部
と凹部１１６のＹ方向両端部とが対向するように凹部１１６を形成すると共に、凹部１１
６のＹ方向の両側面間にアクチュエータ１３１を配置し、凹部１１６のＹ方向の両側面を
Ｙ方向に振動させるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上述の第１参考の実施の形態では、高撥液膜１１４のインク排出口１１１側の境
界線は、インクの流動方向に直交する直線からなっており、インク排出口１１１とは反対
側の境界線は、インク流動方向に直交する直線に対して傾斜方向が逆の直線が交互に並べ
られたジグザグ形状である場合について説明しているが、これには限られない。高撥液膜
１１４は、インクに加えられる流動方向について下流側への力が大きくなったときに、上
流側のインクが高撥液膜１１４を通過しやすくなる形状であればどのような形状であって
もよい。例えば、高撥液膜１１４の表面に、撥液性の低い低撥液領域の島を設け、インク
排出口１１１側のよりもインク排出口１１１とは反対側の方が、低撥液領域の島の数が多
くなるようにしてもよい。また、インク排出口１１１側の境界線とインク排出口１１１と
は反対側の境界線とは、同じ形状であってもよい。
【０１２３】
さらに、上述の第１参考の実施の形態では、アクチュエータ１３１によって突起部１１
７を振動させる場合について説明したが、突起部１１７を振動させる発振機構はこれには
限られない。例えば、モータを用いて突起部１１７を振動させてもよい。
【０１２４】
また、上述の第２参考の実施の形態では、Ｚ方向に沿った長さが可変であるアクチュエ
ータ２３２に低撥液板２３１を取り付けることによって、低撥液板２３１をＺ方向に沿っ
て変位させる場合について説明したが、低撥液板２３１を変位させる駆動機構はこれには
限られない。例えば、棒状の金属部材の先端に低撥液板２３１を取り付け、金属部材を加
熱又は冷却することによって伸縮させて、低撥液板２３１を変位させてもよい。
【０１２５】
加えて、上述の第１の実施の形態、並びに第１参考及び第２参考の実施の形態では、空
気供給管に設けられたポンプによりインクタンクに空気を供給することによって、インク
タンク内のインクを加圧し、ヘッドに加圧されたインクを供給する場合について説明した
が、加圧されたインクをヘッドに供給する方法はこれには限られない。例えば、インクタ
ンクをヘッドよりも高い位置に配置し、水頭圧によってヘッドに加圧されたインクが供給
されるようにしてもよい。
【０１２６】
また、上述の第１の実施の形態、並びに第１参考及び第２参考の実施の形態では、電圧
印加制御部によって、インク排出口から排出される１滴あたりのインクの体積を調整し、
多段階の階調印字を行うことが可能な場合について説明したが、電圧制御部は無くてもよ
い。
【０１２７】
さらに、上述の第１の実施の形態、並びに第１参考及び第２参考の実施の形態では、イ
ンクを選択的に排出可能なプリンタについて説明したが、本発明の適用範囲はこれには限
られない。例えば、各個別流路内に複数種類の薬液を供給し、これらを選択的に排出する
ことによって、所定の順番で薬液の調合を行い反応を観察するようなマイクロファクトリ
として用いてもよいし、マイクロマシン内に設けられるマイクロバルブとして用いてもよ
い。
【符号の説明】
【０１２８】
１  ヘッド（液体移送ヘッド）
１１  インク排出口（液体排出口）
３１  共通電極（第１の電極）
３２  個別電極（第２の電極）
３３  高撥液絶縁膜（絶縁体）
３４  インク通過許容機構（液体通過許容手段）
３８  個別流路
３９  共通流路
４３  電圧印加制御部（制御手段）
５０  インクタンク
６０  プリンタ（液体移送装置）