(57)【要約】【課題】可動がない簡単な構成で、騒音及び消費エネルギーが小さいポンプを提供すること。【解決手段】ポンプ２は、インク加圧室２１と、インク加圧室２１に連通する吸入口２２及び排出口２３と、吸入口２２付近に設けられた第１弁部材２４と、排出口２３付近に設けられた第２弁部材２５と、インク加圧室２１に連通する圧力調整流路２６と、圧力調整流路２６を形成する壁面に設けられた電極２７と、この電極２７に電圧を印加するドライバＩＣと、電極２７の表面に設けられ、電極２７に電圧が印加されたときには、電圧が印加されていない状態よりもその表面におけるインクの濡れ角が低下する絶縁膜２８と、インク加圧室２１内のインクＩと常に接触し、グランド電位に保持されている共通電極２９とを有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口及び排出口を有し、導電性を有する液体を貯留する液室であって、前記液体は吸入口から液室に流入し排出口から液室外へ流出する液室と、
前記吸入口から前記液室内に流入し、前記排出口から前記液室外に排出される前記液体の逆流を防止する逆流防止機構と、
前記液室に連通し、この液室内の液体の圧力を変化させる為の圧力調整流路と、
前記圧力調整流路を画成する壁面に設けられた第１の電極と、
第１の電極の表面に設けられ、第１の電極に前記所定電圧が印加されたときには、前記所定電圧が印加されていない状態よりもその表面における液体の濡れ角が低下する絶縁膜と、
を有することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
さらに、第１の電極に所定電圧を印加する第１電圧印加装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
第１電圧印加装置により第１の電極に前記所定電圧を印加して、前記液室内の液体を前記圧力調整流路に移動させることにより前記液室の圧力を低下させて、前記吸入口から前記液室内に液体を吸入し、
第１電圧印加装置による前記所定電圧の印加を解除して、前記圧力調整流路内の液体を前記液室内に移動させることにより前記液室の圧力を上昇させて、前記排出口から前記液室外へ液体を排出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記絶縁膜が、第１の電極に前記所定電圧が印加されている状態では、９０°未満の前記絶縁膜の表面における液体の濡れ角を有し、第１の電極に前記所定電圧が印加されていない状態では、９０°以上の前記濡れ角を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のポンプ。
【請求項５】
所定の一定電位に保持され、且つ、前記液室内、又は、前記吸入口若しくは前記排出口を通じて前記液室に連通する流路内において常に前記液体に接触するように設けられた第２の電極を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のポンプ。
【請求項６】
前記圧力調整流路の流路断面が円形であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のポンプ。
【請求項７】
前記圧力調整流路の流路断面が矩形であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のポンプ
【請求項８】
第１の電極及び前記絶縁膜は、流路断面が矩形の前記圧力調整流路を形成する壁面のうち長辺に対応する壁面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のポンプ。
【請求項９】
第１の電極及び前記絶縁膜は、前記圧力調整流路を形成する壁面を覆って形成されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１０】
前記逆流防止機構は、前記吸入口付近に設けられ、前記吸入口から前記液室内に液体が流入するときにのみ前記吸入口を開放する第１弁部材と、前記排出口付近に設けられ、前記排出口から前記液室外に液体が流出するときにのみ前記排出口を開放する第２弁部材とからなることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載のポンプ。
【請求項１１】
前記逆流防止機構は、前記吸入口に連通し、前記液室側ほどその流路面積が小さくなるように形成された吸入流路と、前記排出口に連通し、前記液室と反対側ほどその流路面積が小さくなるように形成された排出流路とからなることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載のポンプ。
【請求項１２】
前記逆流防止機構は、前記吸入口と前記排出口とを連結する第１流路と、前記液室と前記第１流路とを接続する第２流路を有し、
第２流路は、第１流路との合流部付近において、第２流路内を前記液室から第１流路へ流れる前記液体の流れ方向が、第１流路内を前記吸入口から前記排出口へ向かって流れる前記液体の流れ方向に対して鋭角をなすように、第１流路に合流していることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載のポンプ。
【請求項１３】
被記録媒体にインクを移送して記録する記録ヘッドに接続され、この記録ヘッドにインクを供給するインク供給用ポンプであることを特徴とする請求項２〜１２の何れかに記載のポンプ。
【請求項１４】
被記録媒体にインクを移送して記録する記録ヘッドとインク供給源との間を接続する２つのインク流路の少なくとも何れか一方に設けられて、前記記録ヘッドと前記インク供給源との間でインクを循環させるインク循環用ポンプであることを特徴とする請求項２〜１２の何れかに記載のポンプ。
【請求項１５】
前記液体を所定方向に移送するための複数の移送流路を有する液体移送部と、その吐出口が前記複数の移送流路に連通しており、前記液体を前記所定方向に加圧する請求項２〜１２の何れかに記載のポンプとを備え、
前記液体移送部は、
各移送流路の内面に形成された第１の流路電極と、
各移送流路の内面の第１の流路電極近傍に形成された第２の流路電極と、
第１の流路電極及び第２の流路電極に電圧を印加する第２電圧印加装置と、
第１の流路電極の表面に設けられ、この第１の流路電極に電圧が印加されていない状態では、前記移送流路の内面の第１の流路電極及び第２の流路電極が形成された領域以外の領域よりもその表面における液体の濡れ角が大きくなる第１の絶縁膜と、
第２の流路電極の表面に設けられ、この第２の流路電極に電圧が印加されていない状態では、前記移送流路の内面の第１の流路電極及び第２の流路電極が形成された領域以外の領域よりもその表面における液体の濡れ角が大きくなる第２の絶縁膜と、
第２電圧印加装置により第２の流路電極に電圧を印加させて、少なくとも第１の絶縁膜の表面に気体を位置させて前記移送流路を閉止し、第２の電圧印加装置により第１の流路電極に電圧を印加させて、少なくとも第２の絶縁膜の表面に前記気体を位置させて前記移送流路を開放する開閉制御機構とを有し、
前記ポンプの第１の電極及び第２の電極と、前記液体移送部の第１の流路及び第２の流路電極とが、同一面上に形成されており、
さらに、前記ポンプの前記絶縁体と、前記液体移送部の第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜とが、同一面上に形成されていることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１６】
導電性を有する液体を貯留する液室と、
前記液室に連通する流路と、
前記流路を画成する壁面に設けられた複数の壁面電極と、
前記複数の壁面電極の表面に設けられ、前記壁面を覆う絶縁膜であって、前記複数の壁面電極に所定電圧が印加されたときには、前記所定電圧が印加されていない状態よりもその表面における液体の濡れ角が低下する絶縁膜を有することを特徴とする液体移動装置。
【請求項１７】
表示装置であることを特徴とする請求項１６に記載の液体移動装置。
【請求項１８】
前記流路が複数の個別流路を備え、前記複数の個別流路が一列に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記流路が複数の個別流路を備え、複数の前記個別流路がマトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記流路の前記導電性を有する液体の液面の上に、前記導電性を有する液体と混合しない第２の液体を有することを特徴とする請求項１７〜１９の何れかに記載の表示装置。
【請求項２１】
第２の液体が不揮発性であることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記複数の壁面電極は前記流路に沿って配列され、前記複数の壁面電極のうち、一つ若しくは連続する複数の壁面電極に前記所定の電圧を印加することによって、前記液体が前記所定の電圧を印加した壁面電極まで移動することを特徴とする請求項１６に記載の液体移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有する液体を移送するポンプ、ポンプを備えた液体移送装置並びに液体移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性を有する液体を加圧するポンプとして、用紙等に対して導電性のインクを吐出するインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給ポンプがあるが、このインク供給ポンプには、従来から種々の形式のものが使用されている。例えば、特許文献１には、回転するコロホルダに取り付けられた２つのコロをチューブに押しつけることにより、チューブ内のインクを加圧するチューブポンプが記載されている。また、カムの回転力を圧縮コイルバネを介してダイヤフラムに伝達してハウジング内のインクを加圧するダイヤフラムポンプも記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１０４７７（図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１のインク供給ポンプでは、回転するコロホルダやカムのような可動部を有するため、この可動部や可動部を駆動するための構成、さらには、可動部の回転エネルギーをインクに伝達する構成がそれぞれ必要になるため、ポンプ構造が複雑になり部品数も増える。また、可動部を回転駆動する際に発生する騒音も大きくなる。さらには、可動部を回転駆動するためには大きなエネルギーが必要となり、ランニングコストの面でも不利である。
【０００５】
本発明の目的は、可動部のない簡単な構成で、騒音及び消費エネルギーが小さいポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、吸入口（９２、２２）及び排出口（９３、２３）を有し、導電性を有する液体（Ｉ）を貯留する液室（９１、２１）であって、前記液体は吸入口から液室に流入し排出口から液室外へ流出する液室と、前記吸入口（９２、２２）から前記液室（９１、２１）内に流入し、前記排出口（９３、２３）から前記液室（９１、２１）外に排出される前記液体（Ｉ）の逆流を防止する逆流防止機構（９４、９５、２４、２５、３７、３８、４２）と、前記液室（９１、２１）に連通し、この液室（９１、２１）内の液体（Ｉ）の圧力を変化させる為の圧力調整流路（９６、２６）と、前記圧力調整流路（９６、２６）を画成する壁面に設けられた第１の電極（９７、２７）と、第１の電極（９７、２７）の表面に設けられ、第１の電極（９７、２７）に所定電圧が印加されたときには、所定電圧が印加されていない状態よりもその表面における液体（Ｉ）の濡れ角が低下する絶縁膜（９８、２８）とを有するポンプ（７３、２）が提供される。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、電源、例えば第１電圧印加装置により、第１の電極に所定電圧を印加して、液室から圧力調整流路に液体を移動させることにより液室の圧力を低下させて、吸入口から液室内に液体を吸入し、電源、例えば第１電圧印加装置による所定電圧の印加を解除して、圧力調整流路から液室へ液体移動させることにより液室の圧力を上昇させて、排出口から液室外へ液体を排出するように構成されている。また、本発明のポンプにおいて、第１の電極に所定電圧を印加する電圧印加装置を備えていてもよい。
【０００８】
本発明のポンプにおいて、第１電圧印加装置により第１の電極に前記所定電圧を印加して、前記液室内の液体を前記圧力調整流路に移動させることにより前記液室の圧力を低下させて、前記吸入口から前記液室内に液体を吸入し、第１電圧印加装置による前記所定電圧の印加を解除して、前記圧力調整流路内の液体を前記液室内に移動させることにより前記液室の圧力を上昇させて、前記排出口から前記液室外へ液体を排出するように構成されていてもよい。
【０００９】
本発明のポンプにおいて、電源、例えば第１電圧印加装置により第１の電極に電圧が印加されたときには、この第１の電極の表面の絶縁膜の表面における液体の濡れ角が低下する、いわゆる、エレクトロウェッティング現象が生じる。すると、圧力調整流路内に生じる毛管力により液体が液室から圧力調整流路へ移動するため、液室内の圧力が下がり、吸入口からは液室内に液体が流入する（後述する「キャピラリーエレクトロウェッティング現象」）。一方、第１の電極への電圧の印加が解除されたときには、第１の電極の表面の絶縁膜の表面における液体の濡れ角が増加し、圧力調整流路内に生じる毛管力により液体が圧力調整流路から液室へ移動するため、液室内の圧力が上昇し、排出口から液室内の液体が流出する。尚、逆流防止機構により、吸入口から液体が流出したり、あるいは、排出口から液体が流入することが防止されるため、液室内の圧力が低下したときには吸入口のみから液体が流入し、液室内の圧力が上昇したときには排出口のみから液体が流出することになり、液室内で液体が確実に加圧される。
【００１０】
このように、本発明のポンプは、第１の電極に対する電圧の印加及びその電圧印加状態の解除を繰り返し行うことにより、絶縁膜の表面の液体の濡れ角を変化させて圧力調整流路内の液体を移動させることにより、液室内の液体を加圧する。従って、その構造が可動部のない簡単なものとなり、その製造コストを低く抑えることができる。また、ポンプ作動時の騒音及び消費電力も小さくなる。
【００１１】
また、本発明のポンプは、前記絶縁膜が、第１の電極に所定電圧が印加されている状態では、９０°未満の絶縁膜の表面における液体の濡れ角を有し、第１の電極に所定電圧が印加されていない状態では、９０°以上の前記濡れ角を有してもよい。この場合には、第１の電極に所定電圧が印加されたときに、絶縁膜の表面の濡れ角が９０°未満になるため、液体を液室から圧力調整流路へ確実に移動させることができる。また、第１の電極に電圧が印加されていないときには、絶縁膜の表面の濡れ角が９０°以上になるため、液体を圧力調整流路内から液室側へ確実に移動させることができる。
【００１２】
また、本発明のポンプは、所定の一定電圧に保持され、且つ、液室内又は吸入口若しくは排出口を通じて液室に連通する流路内において常に液体に接触するように設けられた第２の電極を有してもよい。これによると、共通電極に接触する液体と第１の電極との間に確実に電位差が生じることになるため、絶縁膜の表面の濡れ角を確実に低下させることができる。
【００１３】
また、本発明のポンプにおいて、圧力調整流路の流路断面は円形であってもよい。これによると、圧力調整流路において毛管力をより効果的に生じさせることができ、ポンプの駆動力が大きくなる。
【００１４】
また、本発明のポンプにおいて、圧力調整流路の流路断面が矩形であってもよい。これによると、エッチング等により圧力調整流路を容易に形成することができる。
【００１５】
本発明のポンプにおいて、第１の電極及び絶縁膜は、圧力調整流路を形成する壁面のうち前記矩形の長辺に対応する壁面に形成されていてもよい。これによると、第１の電極及び絶縁膜が矩形の短辺に対応する壁面に形成される場合に比べて、第１の電極の面積が大きくなることにより、圧力調整流路において毛管力をより効果的に発生させることができ、ポンプの駆動力が大きくなる。
【００１６】
また、本発明のポンプにおいて、第１の電極及び絶縁膜は、圧力調整流路を形成する壁面を覆って形成されていてもよい。これによると、第１の電極の面積が大きくなることにより、圧力調整流路において毛管力をより効果的に発生させることができるので、ポンプの駆動力が大きくなる。
【００１７】
本発明のポンプにおいて、逆流防止機構は、吸入口付近に設けられ、吸入口から液室内に液体が流入するときにのみ吸入口を開放する第１弁部材と、排出口付近に設けられ、排出口から液室外に液体が流出するときにのみ排出口を開放する第２弁部材とからなっていてもよい。これによると、第１弁部材によって液体が液室から吸入口へ流出するのを防止し、第２弁部材によって液体が排出口から流入するのを防止することができ、液体の逆流を防止することができる。
【００１８】
また、本発明のポンプにおいて、逆流防止機構は、吸入口に連通し、液室側ほどその流路面積が小さくなるように形成された吸入流路と、排出口に連通し、液室と反対側ほどその流路面積が小さくなるように形成された排出流路とからなっていてもよい。これによると、液体が吸入流路から液室に流入する際の流路抵抗よりも、吸入流路から流出する際の流路抵抗が大きくなるため、液室内から吸入流路を通って液体が流出しにくくなる。また、液室から排出流路に流出する際の流路抵抗よりも、排出流路から流入する際の流路抵抗が大きくなるため、排出流路から液室内へ液体が流入しにくくなる。
【００１９】
また、本発明のポンプにおいて、逆流防止機構は、吸入口と排出口とを連結する第１流路と、液室と第１流路とを接続する第２流路とを有し、第２流路は第１流路との合流部付近において、第２流路内を液室から第１流路へ流れる液体の流れ方向が、第１流路内を吸入口から排出口へ向かって流れる液体の流れ方向に対して鋭角をなすように、第１流路に合流していてもよい。これによると、液室内の圧力が低下したときには、吸入口、排出口、第１流路、第２流路を介して液室内に液体が流入する。一方、液室内の圧力が上昇したときには、液室から第２流路を介して液体が第１流路に流れ込む。このとき、合流部の第１流路における上流側（吸入口側）に渦が発生するため、第２流路からの液体が吸入口側に流れにくくなり液体の逆流が防止される。
【００２０】
本発明のポンプは、被記録媒体にインクを移送して記録する記録ヘッドに接続され、この記録ヘッドにインクを供給するインク供給用ポンプであってもよい。これによると、構成が簡単で、且つ、可動部がなく作動時の騒音及び消費電力が小さいポンプにより記録ヘッドにインクを供給することができる。
【００２１】
本発明のポンプは、被記録媒体にインクを移送して記録する記録ヘッドとインク供給源との間を接続する２つの移送流路の少なくとも何れか一方に設けられて、記録ヘッドとインク供給源との間でインクを循環させるインク循環用ポンプであってもよい。これによると、構成が簡単で、且つ、可動部がなく作動時の騒音及び消費電力が小さいポンプによりインクを循環させ、記録ヘッド内に気泡が滞留するのを防止することができる。
【００２２】
本発明の第２の態様に従えば、液体（Ｉ）を所定方向に移送するための複数の移送流路（１３）を有する液体移送部（１）と、その吐出口（２３）が複数の移送流路（１３）に連通しており、液体（Ｉ）を所定方向に加圧するポンプ（２）とを備え、液体移送部（１）は、各移送流路（１３）の内面に形成された第１の流路電極（１４）と、各移送流路（１３）の内面の第１の流路電極（１４）近傍に形成された第２の流路電極（１５）と、第１の流路電極（１４）及び第２の流路電極（１５）に電圧を印加する第２電圧印加装置（１６）と、第１の流路電極（１４）の表面に設けられ、この第１の流路電極（１４）に電圧が印加されていない状態では、移送流路の内面の第１の流路電極（１４）及び第２の流路電極（１５）が形成された領域以外の領域よりもその表面における液体の濡れ角が大きくなる第１の絶縁膜（１８）と、第２の流路電極（１５）の表面に設けられ、この第２の流路電極（１５）に電圧が印加されていない状態では、移送流路（１３）の内面の第１の流路電極（１４）及び第２の流路電極（１５）が形成された領域以外の領域よりもその表面における液体の濡れ角が大きくなる第２の絶縁膜（１８）と、第２電圧印加装置（１６）によって第２の流路電極（１５）に電圧を印加させて、少なくとも第１の絶縁膜（１８）の表面に気体を位置させて移送流路（１３）を閉止し、第２の電圧印加装置（１６）により第１の流路電極（１４）に電圧を印加させて、少なくとも第２の絶縁膜（１８）の表面に気体を位置させて移送流路を開放する開閉制御機構（６７）とを有し、ポンプ（２）の第１の電極（２７）及び第２の電極（２９）の少なくとも一部と液体移送部（１）の第１の流路及び第２の流路電極（１４、１５）の少なくとも一部とが、同一面上に形成されており、さらに、ポンプ（２）の絶縁膜の少なくとも一部と、液体移送部（１）の第１の絶縁膜（１８）及び、第２の絶縁膜（１８）の少なくとも一部とが、同一面上に形成されている液体移送装置（３）が提供される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、この液体移送装置は、第１電圧印加装置により第１の電極への電圧の印加及びその解除を行うことによりポンプを作動させて、液室内のインクを加圧して液体を液体移送部に移送する。さらに、液体移送部において、第２の電圧印加装置により第１の流路電極及び第２の流路電極への電圧の印加及びその解除を行うことによりこれらの電極の表面の絶縁膜の表面におけるインクの濡れ角を変化させ移送流路を開閉し、ポンプによって加圧されたインクを移送流路から外部に移送する。ここで、ポンプ及び液体移送部の電極及び絶縁膜は同一面上に形成されることから、これらの電極及び絶縁膜を同時に形成することができ、それらの形成工程が容易になる。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、導電性を有する液体（ＣＩ，ＮＣＩ）を貯留する液室（２９１）と、前記液室（２９１）に連通する流路（２９６）と、前記流路（２９６）を形成する壁面に設けられた複数の壁面電極（２９７ａ〜２９７ｅ）と、前記複数の壁面電極（２９７ａ〜２９７ｅ）の表面に設けられ、前記壁面を覆う絶縁膜（２９８）であって、前記複数の壁面電極（２９７ａ〜２９７ｅ）に所定電圧が印加されたときには、前記所定電圧が印加されていない状態よりもその表面における液体の濡れ角が低下する絶縁膜（２９８）を有する液体移動装置（２００、２０１、３００、３０１）が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、毛管の壁面に設けられた複数の電極に所定の電圧を印加することによって、本発明者が見出したキャピラリーエレクトロウェッティング現象に基づいて、毛細管現象による毛管内の液面の高さを調整できる。特に、着色された導電性を有する液体（例えば染料系のインク）を利用したとき、毛管の長手方向から見た場合には、液面の高さに応じて、色の濃淡などが異なって見える。また、長手方向に直交する方向から毛管を見たときは、毛管内の液面の高さに応じた色つきの線として認識できる。また、本発明の液体移動装置は表示装置であってもよい。
【００２６】
本発明の表示装置は、複数の前記個別流路が一列に配置されていてもよく、複数の前記個別流路がマトリクス状に配置されていてもよい。個別流路（毛管）を一列に配置し、毛管の長手方向に直交する方向から見ることによって、棒グラフを表示することができる。また、毛管をマトリクス状に配置し、毛管の長手方向から見ることによって、毛管内の液面の高さに応じて色の濃淡が変わるディスプレイ装置として利用することができる。
【００２７】
本発明の表示装置は、前記個別流路の前記導電性を有する液体の液面の上に、前記導電性を有する液体と混合しない第２の液体を有してもよく、第２の液体が不揮発性であってもよい。特に、第２の液体が着色された液体であるときには、毛管の長手方向に直交する方向から毛管を見た場合に、色の付いた線の終端に別の色の点があるように見えるため、線の終端をはっきりと認識することができる。また、第２の液体が不揮発性であるときには、導電性を有する液体の蒸発を防ぐことができる。
【００２８】
本発明の液体移動装置において、前記複数の壁面電極は前記流路に沿って配列され、前記複数の壁面電極のうち、一つ若しくは連続する複数の壁面電極に前記所定の電圧を印加することによって、前記液体が所定の電圧を印加した壁面電極まで移動してもよい。これにより、液体の移動量を所望の値に調整することが可能となる。
【００２９】
本願において、用語「導電性を有する液体」とは、電圧印加により後述のキャピラリーエレクトロウェッティング現象が起こる液体を指す。例えば、水及び染料系の水性インクは導電性を有する液体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
まず、本発明のポンプ及び液体移動装置において、本発明者が見出した液体の搬送及び移動に用いるキャピラリーエレクトロウェッティング現象（以下、適宜ＣＥＷ現象と称する）について説明する。ＣＥＷ現象を利用することによって、いわゆる毛管現象における毛管内の液面の上昇及び下降を自由に制御することが可能となるとともに、毛管内の液面を所望の位置に調整することも可能となった。
【００３１】
図３１Ａ及び３１Ｂに示すように、液体中に細い管(毛細管)を立てると、管内の液面が管外の液面よりも上昇若しくは下降する（毛管現象）。液体分子間の凝集力と液体と管壁の間の付着力との大小関係により、液体が管を濡らす(濡れ角が９０°より小さい)ときは液面は上昇し、濡らさない（濡れ角が９０°より大きい）ときには液面は下降する。
【００３２】
管４５０と液面との濡れ角θが９０°よりも小さい場合において、管４５０の内外の液面の高さの差ｈは、管内の液体の液面にかかる表面張力Ｆ１の合力Ｆと、管外の液面よりも上にある部分の液体にかかる重力Ｇとの釣り合いにより決まる（図３１Ａ参照）。濡れ角θが９０°よりも大きい場合における管の内外の液面の高さの差ｈは、管内の液体の液面にかかる表面張力Ｆ１の合力Ｆと、管内の液面の下降によって管内の液体に働く浮力ｆとの釣り合いによって決まる（図３１Ｂ参照）。例えば、管の材質がガラスであり、液体が水である場合において、管の内径が３ｍｍのときの管内の液面の上昇は約１ｃｍであるのに対して、管の内径が０．１ｍｍのときの管内の液面の上昇は約２８ｃｍである。
【００３３】
このように、毛管現象によって管内の液面が管外の液面と比べて上昇するか下降するかは、管の材質及び液体の組成によって決まる。さらに、管の内外の液面の高さの差ｈは、管の材質及び液体の組成に加えて、管の内径及び液体の密度によって決まる量であることが知られている。従って、従来は毛管現象による管内の液面の上昇及び下降を自由に制御することはできず、さらに液面の高さを設定する際には、それに応じて管の内径を変更する必要があった。
【００３４】
そこで本願の発明者は、毛管内の液面の上昇及び下降並びに液面の高さを自由に制御しうる手法を確立すべく思考及び実験を重ねた結果、エレクトロウェッティング現象と毛管現象を組み合わせることによって、キャピラリーエレクトロウェッティング現象とも呼ぶべき新たな現象を見出した。ここで、エレクトロウェッティング現象によると、例えば図３２Ａ、Ｂに示すように、平板電極４０１の上に設けられた撥水性の薄膜４０２上に導電性を有する液体の液滴４０３を置き、この液滴中に微細な針金状の電極４０４を挿入する場合において、液滴４０３と平板電極４０１との間に電圧を印加する前の状態（図３２Ａ）と比べて、電圧を印加した後は薄膜４０２の濡れ性が高くなり、薄膜４０２と液滴４０３との間の濡れ角θが小さくなる（図３２Ｂ参照）。
【００３５】
本願の発明者は、エレクトロウェッティング現象において、９０°より大きな濡れ角を９０°未満に下げうる点に特に着目し、エレクトロウェッティング現象を用いて毛管の壁面の濡れ性を制御することによって、毛管現象における液面の動きを自由に制御しうること（ＣＥＷ現象）を見出した。即ち、毛管の壁面上に電極を設け、電極及び壁面を所定の撥水性の薄膜でコーティングし、導電性を有する液体と電極との間に電圧を印加することにより、電圧の大きさ及び電圧を印加する範囲に応じて液面の動きを制御することが可能である。本願の発明者は、このＣＥＷ現象に基づき、種々の用途に適用可能なポンプ、ポンプを備えた液体移送装置及び液体移動装置を完成するに至った。
【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】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態は、プリンタのインクジェットヘッドとインク供給源との間で導電性を有するインク（導電性のインク）を循環させるポンプに本発明を適用した一例である。
【００３８】
図１は、第１の実施の形態のプリンタ９０の概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態のプリンタ９０は、シリアル式のインクジェットヘッド７１と、インクタンク７２（インク供給源）と、インクジェットヘッド７１とインクタンク７２との間でインクを循環させるインク循環用のポンプ７３と、プリンタ９０の全体の制御を司る制御装置１１０（図３参照）とを有している。そして、インクジェットヘッド７１とインクタンク７２はチューブ１０１により接続され、また、インクジェットヘッド７１とポンプ７３はチューブ１０２で接続され、さらに、インクタンク７２とポンプ７３とはチューブ１０３で接続されている。即ち、ポンプ７３は、チューブ１０１〜１０３により形成された、インクタンク７２とインクジェットヘッド７１とを接続する２つのインク流路の一方に設けられている。インクタンク７２には、インクＩを補給するインク補給管７５とが接続されている。また、インクタンク７２には、空気の供給を行う空気供給部７２ａも設けられている。
【００３９】
図２Ａはポンプ７３の断面図である。尚、この図２Ａにおける上下左右の方向を上下左右と定義して以下説明する。図２Ａに示すように、ポンプ７３は、絶縁材料で形成されたケーシング９０を有し、このケーシング９０内の下側にはインク加圧室９１が形成されている。このインク加圧室９１は右側の吸入口９２及び左側の排出口９３と連通している。そして、インク加圧室９１は、吸入口９２及びチューブ１０３を介してインクタンク７２に接続され、排出口９３及びチューブ１０２を介してインクジェットヘッド７１に接続されている。さらに、吸入口９２付近には第１弁部材９４が設けられ、排出口９３付近には第２弁部材９５が設けられている。
【００４０】
この第１弁部材９４は、ゴムや合成樹脂材料等の可撓性を有する材料により薄板状に形成されている。そして、第１弁部材９４は、その一方の端部（図２Ａにおける下側の端部）においてケーシング９０に固定され、他方の端部（図２Ａにおける上側の端部）の後面（図２Ａの右面、加圧室９１と対面しない面）においてケーシング９０に当接している。従って、インク加圧室９１内の圧力が低下したときには、インク加圧室９１の内外の圧力差により第１弁部材９４が図２Ａの左方へ撓んでその端部がケーシング９０から離間し（図２Ｂ参照）、吸入口９２が開放されるが、インク加圧室９１内の圧力が上昇したときには、第１弁部材９４の端部はケーシング９０に当接した状態となるため、吸入口９２が閉止され、吸入口９２からインクタンク７２へインクＩが逆流しないようになっている。
【００４１】
一方、排出口９３付近には、この排出口９３を塞ぐ第２弁部材９５が設けられている。この第２弁部材９５も、第１弁部材９４と同様に、ゴムや合成樹脂材料等の可撓性を有する材料により薄板状に形成されている。そして、第２弁部材９５は、その一方の端部（図２Ａにおける下側の端部）においてケーシング９０に固定され、他方の端部（図２Ａにおける上側の端部）の後面（図２Ａの右面、加圧室９１と対向する面）においてケーシング９０に当接している。従って、インク加圧室９１内の圧力が低下したときには、第２弁部材９５の端部はケーシング９０に当接したままであるため、排出口９３が閉止され、排出口９３からインクＩがインク加圧室９１内に逆流しないようになっている。一方、インク加圧室９１内の圧力が上昇したときには、インク加圧室９１の内外の圧力差により第２弁部材９５が左方へ撓んでその端部がケーシング９０から離間するため（図２Ｃ参照）、排出口９３が開放される。即ち、第１弁部材９４は吸入口９２からインクＩが流入するときにのみ吸入口９２を開放し、第２弁部材９５は排出口９３からインクＩが流出するときにのみ排出口９３を開放するように構成されている。
【００４２】
また、ケーシング９０内には、上下に延びる４本の隔壁９０ａが形成され、これら４本の隔壁９０ａにより互いに隔てられた５本の圧力調整流路９６が形成されている。この圧力調整流路９６は、その流路断面が矩形状に形成されている。５本の圧力調整流路９６は、インク加圧室９１と反対側の端部で互いに連通しており、さらに、ケーシング９０に形成された連通孔９０ｂを介して大気に連通している。また、圧力調整流路９６を形成する壁面には、圧力調整流路９６の長手方向に亙って電極９７が形成されている。電極９７はドライバＩＣ１１１（第１電圧印加装置（手段）：図３参照）に接続され、このドライバＩＣ１１１から所定の電圧が印加されるように構成されている。また、電極９７の表面には、絶縁膜９８が形成されている。そして、電極９７に電圧が印加されたときには、電圧が印加されていないときよりも絶縁膜９８の表面におけるインクＩの濡れ角は小さくなる。また、インク加圧室９１を形成する壁面の一部にはドライバＩＣ１１１を介してグランド電位に保持された電極９９が形成されており、ケーシング９０内のインクＩは電極９９に接触して常にグランド電位に保持されている。
【００４３】
次に、プリンタ９０の制御装置１１０について図３のブロック図を参照して説明する。制御装置１１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ９０の全体動作を制御するための各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵで処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。また、制御装置１１０は、インクジェットヘッド７１による印字動作を制御するヘッド制御部１１３とポンプ７３を制御するポンプ制御部１１４とを備えている。そして、制御装置１１０は、ポンプ制御部１１４によりポンプ７３を制御して、インクタンク７２とインクジェットヘッド７１との間でインクを循環させながら、ヘッド制御部１１３によりインクジェットヘッド７１を制御して、ＰＣ１１２から入力された印字データに基づいて記録用紙に対して印字動作を行う。
【００４４】
次に、インクをインクタンク７２とインクジェットヘッド７１との間で循環させる際のポンプ７３の動作について説明する。
【００４５】
まず、プリンタ９０へ電源が投入されていない状態では、第１の電極９７には電圧は印加されておらず第１弁部材９４及び第２弁部材９５は共に閉じており、インクＩは循環していない。この状態から、プリンタ９０に対して電源が投入されると、ポンプ制御部１１４からの指令に基づいて、ドライバＩＣ１１１から電極９７に対して所定の電圧が印加される。すると、前述のキャピラリーエレクトロウェッティング（ＣＥＷ）現象により、電極９７の表面の絶縁膜９８の表面におけるインクの濡れ角が低下し、圧力調整流路９６内に生じた毛管力により、インクＩがインク加圧室９１から圧力調整流路９６に移動する。これにより、インク加圧室９１内の圧力が低下し、チューブ１０３内の圧力がインク加圧室９１の圧力よりも高くなるので、第１弁部材９４が開き、チューブ１０２からインク加圧室９１にインクＩが流入する。そして、インクＩの移動によってインク加圧室９１内外の圧力が同じになると、第１弁部材９４は閉じる。ここで、電極９７に電圧を印加したときの電極９７の表面の絶縁膜９８におけるインクの濡れ角は９０°未満であることが好ましい。
【００４６】
次に、電極９７に電圧が印加された状態が解除されて、電極９７がグランド電位になると、電極９７の表面の絶縁膜９８の表面におけるインクＩの濡れ角が増加して、圧力調整流路９６の毛管力により、インクが圧力調整流路９６からインク加圧室９１に移動する。これにより、インク加圧室９１の圧力がチューブ１０２の圧力よりも高くなるので、第２弁部材９５が開き、インクＩがインク加圧室９１から排出口９３を介して流出する。そして、インクＩの移動によってインク加圧室９１内外の圧力が同じになると、第２弁部材９５は閉じる。この一連の動作をポンプ７３が繰り返すことにより、所定の流量のインクＩがポンプ７３から吐出される。ここで、電極９７にの印加電圧を解除したときの電極９７の表面の絶縁膜９８におけるインクの濡れ角は９０°以上であることが好ましい。
【００４７】
以上のような一連の動作を繰り返すことにより、チューブ１０１〜１０３、及び、ポンプ７３を介して、インクＩをインクタンク７２とインクジェットヘッド７１との間で連続的に循環させることができる。これにより、インクジェットヘッド７１内に気泡が滞留するのを防止することができる。また、第１弁部材９４及び第２弁部材９５により、インク加圧室９１内のインクが逆流するのを防止しているので、確実にインクを循環させることができる。
【００４８】
この第１の実施の形態のポンプ７３は、その構造が可動部のない簡単なものになり、その製造コストを低く抑えることができる。また、従来のポンプと比較して、ポンプ７３の作動時の騒音及び消費電力が小さくなる。また、このような省電力のポンプ７３によりインクＩの循環を行うことで、消費電力を極力少なくしつつ、気泡を排出を確実に行うことが可能になる。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、記録用紙にインクを移送して印刷するプリンタに本発明を適用した一例である。
【００４９】
図４に示すように、第２の実施の形態のプリンタ６０は、インクカートリッジ５３から供給された導電性を有するインク（導電性のインク）を貯留するインクタンク５０と、記録用紙Ｐ（図１７〜図２０参照）に対してインクを移送して記録する記録ユニット３（液体移送装置）と、記録ユニット３よる記録動作等、プリンタ６０の種々の動作の制御を司る制御装置６２（図１０参照）とを有する。インクカートリッジ５３とインクタンク５０はインク供給管５２によって接続されている。また、インクタンク５０には、その内部に空気を供給する為の空気供給管５１が設けられている。
【００５０】
次に、記録ユニット３について図５を用いて説明する。図５は図４の記録ユニット３の斜視図である。尚、以下、図５の前後左右の方向をそれぞれ前後左右と定義して説明する。図５に示すように、記録ユニット３は、複数のインク流路１３（移送流路）を有する記録ヘッド１（液体移送部）と、この記録ヘッド１の後方に配設されて記録ヘッド１にインクを供給するポンプ２とを有する。
【００５１】
記録ユニット３は、矩形板状の第１流路形成部材１０と第２流路形成部材１１とを有し、これら第１流路形成部材１０、第２流路形成部材１１は互いに対向した状態で接合されている。尚、流路形成部材１０、１１は、それぞれ、ガラス材料、ポリイミド、あるいは、表面にＳｉＯ2が形成されたシリコン等からなり、少なくとも後述する電極  が形成される面やインクが接触する面において絶縁性を有する。
【００５２】
図５に示すように、下側に位置する第２流路形成部材１１の上面の左端部には前後方向に延びる隔壁１１ａ，１１ｂが分割形成され、右端部には前端から後端まで延びる隔壁１１ｃが形成されている。さらに、第２流路形成部材１１の後端部には、左端から右端付近まで延びる隔壁１１ｄが形成されている。そして、これら隔壁１１ａ〜１１ｄで囲われた領域に記録ヘッド１及びポンプ２が形成されている。また、第２流路形成部材１１の前後方向略中央部には、左右方向に延びる隔壁１１ｅも形成されており、この隔壁１１ｅにより前側の記録ヘッド１と後側のポンプ２とが分離されている。尚、隔壁１１ａ〜１１ｅは、エッチング等により第２流路形成部材１１の上面に形成される。
【００５３】
次に、記録ヘッド１について図５〜図７を参照して説明する。尚、図６は図５の記録ヘッド１の一部の横断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【００５４】
第２流路形成部材１１の前端側部分には、前後方向に延びる複数の隔壁１１ｆが等間隔おきに形成されている。これら複数の隔壁１１ｆも、隔壁１１ａ〜１１ｅと同様にエッチング等により形成される。そして、隔壁１１ａ、隔壁１１ｃ、及び、複数の隔壁１１ｆの間に、前後方向へ延びる複数のインク流路１３が前方へ開口するように形成されている。また、第１流路形成部材１０の下面の、複数の隔壁１１ｆと対向する部分よりも後側の部分には、左右方向に延びる凹溝１０ａが形成されている（図７参照）。そして、第１流路形成部材１０の凹溝１０ａと第２流路形成部材１１により、複数のインク流路１３に夫々連通するマニホールド１２が形成されている。そして、後述のポンプ２から供給されたインクＩは、マニホールド１２から複数のインク流路１３へそれぞれ供給され、さらに、これら複数のインク流路１３を介してインクＩが記録用紙Ｐに移送されて、記録用紙Ｐに所定の画像が記録される。尚、記録用紙Ｐは、図４の前方において、紙送り機構（図示しない）により上下方向に送られる。各インク流路１３は矩形の断面形状を有し、本実施の形態においては、インク流路１３の幅Ｗ（図６参照）は７０μｍ程度であり、インク流路の高さＨ（図７参照）は２０μｍ程度である。
【００５５】
各インク流路１３の底面１３ａの幅方向中央部には、平面視で前後方向に長い矩形状の第１個別電極１４（第１の流路電極又は第１の流路開閉用電極）が設けられている。一方、各インク流路１３の底面１３ａの幅方向両端部の領域であって、矩形状の第１個別電極１４の４隅にそれぞれ隣接する４つの領域には、それぞれ平面視で形状が直角三角形であり三角形の斜辺がインクＩの流れ方向に交差する４つの第２個別電極１５（第２の流路電極又は第２の流路開閉用電極）が設けられている。そして、インクＩの流れ方向（前方又は後方）から見て、第１個別電極１４と第２個別電極１５とは互いに重ならない位置に配置されている。
【００５６】
また、図６に示すように、第１個別電極１４よりもインクＩの流れ方向上流側（図６の右側）に位置する２つの第２個別電極１５に関しては、幅方向内側に位置する斜辺がインクＩの流れ方向下流側ほど第１個別電極１４に近づくように延びている。即ち、これら２つの第２個別電極１５は、インクＩの流れ方向下流側の部分ほど第１個別電極１４に近づく形状に形成されている。一方、第１個別電極１４よりもインクＩの流れ方向下流側（図６の左側）に位置する２つの第２個別電極１５に関しては、インクＩの流れ方向に交差する斜辺がインクＩの流れ方向下流側ほど第１個別電極１４から離れるように延びている。つまり、これらの２つの第２個別電極１５は、インクＩの流れ方向下流側の部分ほど第１個別電極１４からは遠ざかる形状に形成されている。尚、これら第１個別電極１４及び第２個別電極１５は、蒸着法、スパッタ法、あるいは、印刷法等公知の方法により第２流路形成部材１１の表面に形成することができる。
【００５７】
これら第１個別電極１４と４つの第２個別電極１５は、それぞれ、配線部１４ａ、１５ａを介してドライバＩＣ１６（第２電圧印加装置（手段）：図１０参照）と電気的に接合されている。そして、第１個別電極１４と４つの第２個別電極１５の何れか一方に、ヘッド制御部６７（図１０参照）からの信号に基づいてドライバＩＣ１６により電圧が印加される。尚、電圧が印加されていない状態の第１個別電極１４と第２個別電極１５はドライバＩＣ１６を介して接地され、グランド電位に保持される。
【００５８】
マニホールド１２の底面を画成する部分における第２流路形成部材１１の上面には、左右に延びる共通電極２９が設けられ、この共通電極２９は配線部２９ａを介して常に接地されている。従って、記録ヘッド１内の導電性のインクＩは共通電極２９に接触して、インクＩは常にグランド電位に保持されている。尚、この共通電極２９も第１個別電極１４及び第２個別電極１５と同様に、蒸着法、スパッタ法、あるいは、印刷法等の公知の方法により第２流路形成部材１１の表面に形成することができる。
【００５９】
さらに、第１個別電極１４と第２個別電極１５の表面の領域、及び、これら第１個別電極１４と第２個別電極１５に囲まれた領域（図６の網状にハッチングされた領域）には、これらの領域に亙って連続的に絶縁膜１８が設けられている。尚、この絶縁膜１８のうち、第１個別電極１４の表面の部分と第２個別電極１５の表面の部分がそれぞれ本願の第１の絶縁膜、第２の絶縁膜に相当する。この絶縁膜１８は、インク流路１３の内面のうち絶縁膜１８が設けられていない領域（第１個別電極１４及び第２個別電極１５が形成された領域以外の領域）よりも高い撥液性を有する。そして、高い撥液性を有する状態では、この絶縁膜１８の表面にインクＩが移動できず、代わりに、絶縁膜１８の表面に気泡２０（図１７〜１９参照）が位置するようになっている。
【００６０】
ところで、ドライバＩＣ１６により第１個別電極１４又は第２個別電極１５に電圧が印加されて、この電圧が印加された電極とグランド電位に保持されたインクＩとの間に電位差が生じると、電圧が印加された電極の表面に位置する絶縁膜１８の部分の表面におけるインクＩの濡れ角が小さくなり、電極に電圧が印加されていない状態と比べて絶縁膜１８の電圧印加部分の撥液性が低下する（エレクトロウェッティング現象）。また、インクＩの液滴は、その一部分が撥液性の高い領域に接触し、残りの部分が撥液性の低い領域に接触する状態になると、撥液性の低い領域にのみ位置するように移動しようとする。そのため、電圧が印加された電極上の絶縁膜１８の部分の表面にインクＩが移動できるようになる。従って、後述するように第１個別電極１４と第２個別電極１５の何れか一方に電圧を印加することにより気泡２０を移動させて、インク流路１３を開閉することが可能となる。この絶縁膜１８は、例えば、インク流路１３の底面１３ａに対して、フッ素系樹脂をスピンコート法等によりコーティングすることにより形成することができる。また、本実施の形態においては、絶縁膜１８の膜厚は０．１μｍ程度である。
【００６１】
尚、インクＩは共通電極２９に接触してグランド電位に保持されているため、第１個別電極１４と第２個別電極１５の何れか一方に電圧が印加されたときには、その電圧が印加された電極とインクＩとの間の電位差が大きくなり、電極１４又は１５表面の絶縁膜１８の撥液性が確実に低下する。
【００６２】
また、第１個別電極１４と第２個別電極１５がそれぞれ形成された領域に囲まれた領域には、絶縁膜１８の下側に電圧が印加される電極がないため、常に高い撥液性を有することになる。さらに、図６に示すように、第１個別電極１４がその下に形成された領域と高撥液領域１９は、インク流路１３の幅方向（左右方向）に互いに隣接して配置されており、これら第１個別電極１４が形成された領域と高撥液領域１９は、インク流路１３の底面１３ａの幅方向における全域を占めている。従って、第１個別電極１４に電圧が印加されていない状態（第２個別電極１５に電圧が印加されている状態）では、気泡２０が幅方向の全域を占めるように位置することになり、インク流路１３が確実に閉止される。一方、第２個別電極１５が形成された領域と高撥液領域１９はインク流路１３の長手方向（前後方向）互いに隣接して配置されており、これら第２個別電極１５が形成された領域と高撥液領域１９は、底面１３ａの幅方向両端部のみを占めている。従って、４つの第２個別電極１５に電圧が印加されていない状態（第１個別電極１４に電圧が印加されている状態）では、気泡２０が幅方向の両端部に位置することになり、インク流路１３の幅方向中央部が開放される。
【００６３】
次に、ポンプ２について図５、図８及び図９を用いて説明する。図８は、図５のポンプ２の横断面図、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【００６４】
図５、図８に示すように、第２流路形成部材１１の上面の、隔壁１１ｂ、隔壁１１ｃ、隔壁１１ｄ、隔壁１１ｅにより囲まれた領域の左側部分には、左右に延びる２本の隔壁１１ｇが形成されており、左右に延びる隔壁１１ｄ，１１ｅ，１１ｇの間には３本の圧力調整流路２６が形成されている。また、３本の圧力調整流路２６の右側には、これら３本の圧力調整流路２６と連通するインク加圧室２１（液室）が形成されている。３本の圧力調整流路２６は、インク加圧室２１と反対側の端部で互いに連通しており、さらに、隔壁１１ａと隔壁１１ｂとの間に形成された連通孔５５を介して大気に連通している。尚、図９に示すように、圧力調整流路２６は、その流路断面が矩形となるように形成されている。そのため、隔壁１１ｃ、隔壁１１ｄ、及び、２本の隔壁１１ｇをエッチング等により形成してから、第１流路形成部材１０を第２流路形成部材１１に接合するだけで圧力調整流路２６を形成することができ、その形成工程が容易なものとなる。
【００６５】
また、隔壁１１ｃと隔壁１１ｄとの間には吸入口２２が形成されており、インク加圧室２１は、吸入口２２を介してインクタンク５０（図４参照）に連通している。一方、隔壁１１ｅと隔壁１１ｃとの間には排出口２３が形成されており、インク加圧室２１は排出口２３を介して記録ヘッド１のマニホールド１２に連通している。
【００６６】
図８に示すように、吸入口２２付近には、この吸入口２２を塞ぐ第１弁部材２４が設けられている。この第１弁部材２４は、ゴムや合成樹脂材料等の可撓性を有する材料により薄板状に形成されている。そして、第１弁部材２４は、その一方の端部（図８における下側の端部）において隔壁１１ｃに固定され、他方の端部（図８における上側の端部）の後面（図８の右面）において隔壁１１ｄに当接している。従って、インク加圧室２１内の圧力が低下したときには、インク加圧室２１の内外の圧力差により第１弁部材２４が図８の左方へ撓んでその端部が隔壁１１ｄから離間し（図１２、図１３参照）、吸入口２２が開放されるが、インク加圧室２１内の圧力が上昇したときには、第１弁部材２４の端部は隔壁１１ｄに当接した状態となるため、吸入口２２が閉止され、吸入口２２からインクタンク５０へインクＩが逆流しないようになっている。
【００６７】
一方、排出口２３付近には、この排出口２３を塞ぐ第２弁部材２５が設けられている。この第２弁部材２５も、第１弁部材２４と同様に、ゴムや合成樹脂材料等の可撓性を有する材料により薄板状に形成されている。そして、第２弁部材２５は、その一方の端部（図８における下側の端部）において隔壁１１ｃに固定され、他方の端部（図８における上側の端部）の後面（図８の右面）において隔壁１１ｅに当接している。従って、インク加圧室２１内の圧力が低下したときには、第２弁部材２５の端部は隔壁１１ｅに当接したままであるため、排出口２３が閉止され、排出口２３からインクＩがインク加圧室２１内に逆流しないようになっている。一方、インク加圧室２１内の圧力が上昇したときには、インク加圧室２１の内外の圧力差により第２弁部材２５が図８の左方へ撓んでその端部が隔壁１１ｅから離間するため（図１４、図１５参照）、排出口２３が開放される。
【００６８】
図８、図９に示すように、３本の圧力調整流路２６を形成する第２流路形成部材１１の壁面（底面及び両側面）には夫々電極２７（第１の電極）が設けられている。この電極２７は、隔壁１１ｇの長手方向の全域に亙って形成されている。尚、電極２７は、例えば、蒸着法、スパッタ法、あるいは、印刷等公知の方法により形成することができる。電極２７はドライバＩＣ６４（第１電圧印加装置）：図１０参照）に接続されており、ポンプ制御部６８（図１０参照）からの信号に基づいてドライバＩＣ６４から電圧が印加される。また、電極２７は、電圧が印加されていない状態では、ドライバＩＣ６４を介してグランド電位に保持されている。
【００６９】
電極２７の表面には、絶縁膜２８（流路絶縁膜又は流路開閉用絶縁膜）が形成されている。この絶縁膜２８は、例えば、圧力調整流路２６を形成する壁面の電極２７が形成されている部分に対して、フッ素系樹脂をスパッタ、浸漬、スピンコート等でコーティングすることにより形成することができる。
【００７０】
そして、ドライバＩＣ６４から電極２７に所定の電圧が印加されると、前述のＣＥＷ現象により、電極２７の表面の絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角θが低下し、圧力調整流路２６内の毛管力によりインクＩがインク加圧室２１から圧力調整流路２６に移動するため、インク加圧室２１内の圧力が低下する。一方、電極２７への電圧の印加が解除されると、絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角θが増加して、圧力調整流路２６内の毛管力によりインクＩが圧力調整流路２６からインク加圧室２１に移動し、インク加圧室２１内の圧力が上昇する。従って、電極２７への電圧の印加及びその解除を行うことにより、インク加圧室２１の圧力を変化させることができる。このポンプ２の加圧動作については、後ほど詳しく説明する。また、このとき、第１弁部材２４及び第２弁部材２５により、インクＩの逆流、即ち、吸入口２２からの流出及び排出口２３からの流入が防止されるため、吸入口２２から流入したインクＩは、インク加圧室２１内で加圧されて排出口２３から前方のマニホールド１２へ供給される。ここで、電極２７に電圧を印加したときの電極２７の表面の絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角は９０°未満であることが好ましく、また、電極２７の印加電圧を解除したときの電極２７の表面の絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角は９０°以上であることが好ましい。
【００７１】
また、インクＩは、インク加圧室２１と排出口２３を介して連通したマニホールド１２内に形成された共通電極２９（第２の電極）と接触しており、インクＩは常にグランド電位に保持されているので、電極２７に電圧を印加したときに電極２７とインクＩとの間の電位差が大きい状態が維持されるため、電極２７に電圧が印加されたときに、その表面の絶縁膜２８におけるインクＩの濡れ角が確実に低下する。さらに、記録ヘッド１内のインクＩをグランド電位に保持するための電極と、ポンプ２内のインクＩをグランド電位に保持するための電極を、１つの共通電極２９で兼用しているため、記録ヘッド１とポンプ２で別々に電極が形成される場合と比較して、製造コストが低くなる。尚、この共通電極２９はマニホールド１２内に形成されている必要は必ずしもなく、インク加圧室２１内や、あるいは、インク加圧室２１と吸入口２２を通じて連通する上流側（インクタンク５０側）の流路に形成されていてもよい。
【００７２】
尚、第２流路形成部材１１の隔壁１１ａ〜１１ｇは、全てエッチングにより形成することができるため、記録ヘッド１のインク流路１３やマニホールド１２、ポンプ２のインク加圧室２１や圧力調整流路２６等の流路を一度に形成することができる。
【００７３】
また、記録ヘッド１の第１個別電極１４、第２個別電極１５、共通電極２９、及び、ポンプ２の電極２７の一部分は、全て同一面上（第２流路形成部材１１の上面）に形成されている。そのため、これらの電極をスクリーン印刷等を用いて同時に形成することにより、製造工程を簡略化することができる。さらに、記録ヘッド１の絶縁膜１８と、ポンプ２の絶縁膜２８の一部分も同一面上に形成されている。そのため、これら絶縁膜も同時に形成することにより、製造工程をさらに簡略化することができる。
【００７４】
次に、本実施の形態のプリンタ６０の電気的な構成について図１０のブロック図を用いて説明する。制御装置６２は、中央演算処理装置であるＣＰＵと、プリンタ６０の全体動作を制御するための各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ、ＣＰＵで処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ等を備えている。そして、この制御装置６２は、記録ユニット３による記録用紙Ｐへの記録等の、プリンタ６０の種々の動作を制御する。
【００７５】
また、制御装置６２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８０から入力された印字データを記憶する印字データ記憶部６５と、この印字データ記憶部６５に記憶された印字データに基づいてインクタンク５０から記録ヘッド１へ移送するインク流量を決定するインク流量決定部６６と、記録ヘッド１へインクＩを供給するポンプ２を制御するポンプ制御部６８と、記録用紙Ｐ（図１７〜図２０参照）にインクＩを移送する記録ヘッド１を制御するヘッド制御部６７（開閉制御機構（手段））等を備えている。ＰＣ８０から制御装置６２に対して印字指令及び印字データが入力されると、印字データが印字データ記憶部６５に記憶されるとともに、記憶された印字データに基づいて、インク流量決定部により記録ヘッド１へ供給されるインク流量Ｆが決定される。そして、ポンプ制御部６８によりドライバＩＣ６４（第２電圧印加装置（手段））による電極２７（図８参照）への電圧の印加が制御されて、流量ＦのインクＩが記録ヘッド１へ供給される。また、ヘッド制御部６７によりドライバＩＣ１６（第１電圧印加装置（手段））による第１個別電極１４及び第２個別電極１５（図６参照）への電圧の印加が制御されてインク流路１３が開閉されて、流量ＦのインクＩが記録用紙Ｐへ移送され、記録用紙Ｐに所定の画像が記録される。尚、印字データ記憶部６５は、データを一時記憶するＲＡＭ等により構成され、インク流量決定部６６、ポンプ制御部６８及びヘッド制御部６７は、夫々、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及び、ＲＡＭ等により構成されている。
【００７６】
次に、ポンプ制御部６８により実行されるインク供給処理について、図１１のフローチャートと、図８、図１２〜図１５を参照して説明する。このインク供給処理は、ＰＣ８０から入力された印字データに基づいて記録ユニット３により記録用紙Ｐに記録を行う際に実行される。尚、図１１におけるＳｉ（ｉ＝１０、１１）は各ステップを表している。また、図１２〜図１５における、電極２７の接点部２７ａの“＋”は電極２７に電圧が印加されている状態、“ＧＮＤ”は電極２７に電圧が印加されていない（グランド電位にある）状態を示す。
【００７７】
図８に示すように、ポンプ２により、インクタンク５０から記録ヘッド１にインクＩが供給されていない状態では、電極２７に電圧が印加されておらず、圧力調整流路２６内でインクＩが停止しており、第１弁部材２４及び第２弁部材２５はともに閉止状態にある。
【００７８】
このような状態から、ＰＣ８０から制御装置６２に印字指令が入力されると、ポンプ制御部６８は、インク流量決定部６６で決定されたインク流量Ｆと、圧力調整流路２６の流路面積や高さや数等の条件に基づいて、所定電圧Ｖ及び所定周波数ｆの駆動パルス信号を決定し（Ｓ１０）、ドライバＩＣ６４により決定された駆動パルス信号を電極２７に印加させる（Ｓ１１）。
【００７９】
電極２７に電圧Ｖが印加されると、図１２に示すように、前述のＣＥＷ現象によって絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角θが低下して、圧力調整流路２６内に生じる毛管力によりインクＩがインク加圧室２１から圧力調整流路２６に移動し、インク加圧室２１内の圧力が低下する。このとき、絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角θは９０°未満になることが好ましい。すると、インク加圧室２１の上流の圧力が、インク加圧室２１内の圧力よりも大きくなるため、第１弁部材２４が開き、図１３に示すように、インクタンク５０からインク加圧室２１にインクＩが流入する。このとき、第２弁部材２５は閉止した状態であり、排出口２３からはインク加圧室２１内にインクが流入しない。そして、インク加圧室２１へのインクＩの流入によって、インク加圧室２１とインクタンク５０との圧力が等しくなると、インクタンク５０からインク加圧室２１へのインクの流入が止まり、第１弁部材２４が閉じる。
【００８０】
次に、ドライバＩＣ６４によって電極２７に印加されている電圧を解除する（グランド電位にする）と、ＣＥＷ現象により、図１４に示すように、絶縁膜２８の表面のインクＩの濡れ角θが増加して、圧力調整流路２６の毛管力によりインクＩが圧力調整流路２６からインク加圧室２１に移動し、インク加圧室２１内の圧力が上昇する。このとき絶縁膜２８の表面のインクＩの濡れ角θは９０°以上であることが好ましい。すると、インク加圧室２１の圧力がマニホールド１２の圧力よりも高くなり、第２弁部材２５が開き、図１５に示すように、インクＩがインク加圧室２１から記録ヘッド１に流出する。このとき、第１弁部材２４は閉止した状態であり、吸入口２２からインク加圧室２１外にインクが流出しない。そして、インク加圧室２１からのインクＩが流出しインク加圧室２１と記録ヘッド１との圧力が同じになると、記録ヘッド１へのインク加圧室２１からのインクＩの流出が止まり、第２弁部材２５が閉じる。そして、電極２７には周波数ｆで電圧Ｖが周期的に印加されることから、ポンプ２は前述の動作を繰り返して、所定の流量ＦのインクＩを記録ヘッド１へ供給する。また、第１弁部材２４及び第２弁部材２５によりインク加圧室２１内のインクＩが逆流するのを防止しているので、確実にインクＩを記録ヘッド１に供給することができる。
【００８１】
尚、このポンプ２のより具体的な一例を以下に示す。圧力調整流路２６の流路断面寸法が３００μｍ×１００μｍ、長さが１２ｍｍ、圧力調整流路２６の数が２０本であり、また、電極２７には電圧Ｖが３０Ｖ、周波数ｆが１Ｈｚの駆動パルス信号が印加され、さらに、電極２７に電圧Ｖが印加されている状態における絶縁膜２８の表面におけるインクＩの濡れ角θが５０°で、電極２７がグランド電位である状態でのインクＩの濡れ角θが１１０°である場合には、０．００７ｃｃ／ｓｅｃ（０．４２ｃｃ／ｍｉｎ）のインクＩを供給することが可能である。
【００８２】
次に、ヘッド制御部６７による流路開閉処理について、図１６のフローチャートと図１７〜図１９を参照して説明する。この流路開閉処理は、ＰＣ８０から入力された印字データに基づいて、インク流路１３を介して記録用紙ＰにインクＩを移送する場合に実行される。
【００８３】
図１７、図１８に示すように、インク流路１３によりインクＩが移送されていない状態では、このインク流路１３の４つの第２個別電極１５にのみ電圧が印加されており、第１個別電極１４はグランド電位に保持されている。この状態では、電圧が印加された第２個別電極１５の表面の絶縁膜１８におけるインクＩの濡れ角は小さくなっているため、この絶縁膜１８の表面にインクＩが移動する。しかし、電圧が印加されていない第１個別電極１４の表面の絶縁膜１８におけるインクＩの濡れ角は大きく、撥液性が高いため、その表面にはインクＩは移動できない。また、第１個別電極１４と第２個別電極１５が形成された領域に囲まれた高撥液領域１９は、第１個別電極１４及び第２個別電極１５の電圧印加状態に関わらず、常に撥液性が高い為、インクＩは高撥液領域１９に移動できない。そのため、第１個別電極１４の表面の絶縁膜１８と幅方向両側にそれぞれ隣接する２つの高撥液領域１９の絶縁膜１８に亙って気泡２０が位置して、この気泡によりインク流路１３が閉止されている。
【００８４】
このように、気泡２０によりインク流路１３が閉止されている状態から、例えば、図１３における一番下のインク流路１３を開放してこのインク流路１３からインクＩを移送する場合には、インク流量決定部６６によって決定されたインク流量Ｆに基づいてインク流路１３の開放時間Ｔ0を決定し（Ｓ２０）、電圧を印加する電極を４つの第２個別電極１５から第１個別電極１４に変更して、ドライバＩＣ１６により第１個別電極１４に電圧を印加する（Ｓ２１）。すると、電圧が印加された第１個別電極１４の表面の絶縁膜１８の表面において、インクＩの濡れ角が小さくなって撥液性が低下し、この絶縁膜１８の表面にインクＩが移動できるようになる。一方、電圧が印加されなくなった第２個別電極１５の表面の絶縁膜１８の撥液性は高くなる。従って、図１９、図２０に示すように、第１個別電極１４が形成された領域にインクＩが移動すると同時に、その領域に位置してインク流路１３を閉止していた気泡２０が２つに分裂して幅方向両側にそれぞれ移動し、第２個別電極１５が形成された領域と高撥液領域１９の表面に気泡２０が位置するようになる。そのため、第１個別電極１４が形成された領域の上流側と下流側の領域が連通し、インク流路１３が開放されてインクＩが記録用紙Ｐに移送される。
【００８５】
さらに、第１個別電極１４に電圧が印加され、インク流路１３が開放されてからＳ２０で決定された開放時間Ｔ0が経過したときには（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、電圧を印加する電極を第１個別電極１４から第２個別電極１５に変更し、ドライバＩＣ１６により第２個別電極１５に電圧を印加する（Ｓ２３）。すると、第１個別電極１４の表面の絶縁膜１８における濡れ角が大きくなって撥液性が再び高くなり、この絶縁膜１８にインクＩが移動できなくなる。同時に、第２個別電極１５の表面の絶縁膜１８の撥液性が低くなるので、図１７、図１８に示すように、第２個別電極１５が形成された領域から第１個別電極１４が形成された領域に気泡２０が移動して、気泡２０によりインク流路１３が閉止される。このように、インク流路１３の開閉を行うことにより所望の流量ＦのインクＩをインク流路１３から記録用紙Ｐに移送することができる。
【００８６】
以上説明した記録ユニット３によれば、次のような効果が得られる。
【００８７】
ポンプ２は、電極２７に対する電圧の印加及びその電圧印加状態の解除を繰り返し行うことにより、絶縁膜２８の表面のインクＩの濡れ角を変化させて圧力調整流路２６内のインクＩを移動させることにより、インク加圧室２１内のインクＩを加圧する。従って、ポンプ２の構造が可動部のない簡単なものになり、その製造コストを低く抑えることができる。また、従来のポンプと比較して、ポンプ２の作動時の騒音及び消費電力が小さくなる。
【００８８】
マニホールド１２内に設けられた共通電極２９により、記録ヘッド１及びポンプ２内のインクＩが常にグランド電位に保持されている。そのため、記録ヘッド１において、第１個別電極１４又は第２個別電極１５に電圧が印加されたときに、これら電極１４，１５の表面の絶縁膜１８におけるインクＩの濡れ角が小さくなり、その撥液性が確実に低下する。また、ポンプ２において、電極２７に電圧が印加されたときには、電極２７の表面の絶縁膜２８におけるインクＩの濡れ角が確実に低下する。従って、第１個別電極１４、第２個別電極１５、及び、電極２７に印加する電圧を極力小さくしつつ、ポンプ２による記録ヘッド１へのインクＩの供給、及び、記録ヘッド１によるインクＩの移送を確実に行うことができる。
【００８９】
次に、前記第２の実施の形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第２の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００９０】
［第１変更形態］ポンプの電極は、圧力調整流路を形成する壁面の底面及び両側面に形成されている必要は必ずしもなく、例えば、底面もしくは側面の一方にのみ形成されていてもよい。但し、図２１に示すように、ポンプ２Ａにおいて、圧力調整流路２６の流路断面が矩形である場合には、絶縁膜２８Ａの面積をより広くして毛管力を効果的に発生させるために、電極２７Ａは、矩形の短辺の対応する壁面（側面）よりも、むしろ、長辺に対応する壁面（底面）に形成されていることがより好ましい。
【００９１】
［第２変更形態］また、圧力調整流路を形成する壁面全体を覆うように電極及び絶縁膜が形成されていてもよい。例えば、図２２のポンプ２Ｂにおいては、第１流路形成部材１０Ｂと第２流路形成部材１１Ｂに夫々エッチングで凹部が形成され、これら２つの凹部の間に圧力調整流路２６Ｂが形成されている。そして、圧力調整流路２６Ｂを形成する壁面（２つの凹部の内面）を全て覆うように電極２７Ｂ及び絶縁膜２８Ｂが形成されている。この場合には、前記第２の実施の形態のポンプ２と比較して、電極２７Ｂの面積が大きいことから、電極２７Ｂに電圧が印加されたときにさらに効果的に毛管力が発生し、ポンプの駆動力が大きくなるため、インクＩをヘッド１へ効率よく移送することができる。
【００９２】
［第３変更形態］圧力調整流路の流路断面は矩形に限られるものではなく、他の形状とすることができる。例えば、図２３に示すように、ポンプ２Ｃにおいては、流路形成部材１０Ｃ内に、その流路断面が円形である圧力調整流路２６Ｃが形成されている。そして、圧力調整流路２６Ｃを形成する壁面の全周に亙って電極２７Ｃが形成され、さらに、電極２７Ｃの表面に絶縁膜２８Ｃが形成されている。この場合には、流路断面が矩形の場合と比較して、電極２７Ｃに所定電圧を印加したときに圧力調整流路２６Ｃに毛管力がより効果的に発生し、ポンプの駆動力が大きくなるため、インクＩをヘッド１へ効率よく移送することができる。
【００９３】
［第４変更形態］吸入口及び排出口におけるインクの逆流を防止する逆流防止装置としては、第２の実施の形態の第１弁部材２４及び第２弁部材２５（図８参照）に限られるものではない。例えば、図２４に示す第４変更形態のポンプ２Ｄにおいては、その吸入口２２Ｄ付近に、この吸入口２２Ｄに連通し、且つ、インク加圧室２１側（図２４の左側）ほどテーパー状に狭まって流路面積が徐々に小さくなっている吸入流路３７が形成されている。また、排出口２３Ｄ付近には、この排出口２３Ｄに連通し、インク加圧室２１側（図２４の右側）ほどテーパー状に広がって流路面積が徐々に大きくなっている排出流路３８が形成されている。この場合には、吸入口２２Ｄからインク加圧室２１にインクＩが流入するときの吸入流路３７での流路抵抗が、インク加圧室２１から吸入口２２ＤへインクＩが流出するときの吸入流路３７での流路抵抗よりも小さくなることから、インク加圧室２１から吸入口２２ＤへインクＩが逆流しにくくなる。また、インク加圧室２１から排出口２３ＤへインクＩが流出するときの排出流路３８での流路抵抗が、排出口２３Ｄからインク加圧室２１へインクが流入するときの流路抵抗よりも小さくなることから、排出口２３Ｄからインク加圧室２１へインクが逆流しにくくなる。
【００９４】
［第５変更形態］また、図２５に示す第５変更形態のポンプ２Ｅにおいては、圧力調整流路２６と連通するインク加圧室２１Ｅと、前後方向（図２５の左右方向）に延び、吸入口２２Ｅと排出口２３Ｅとを連結する第１流路４１とが隔壁１１ｈにより隔てられている。そして、隔壁１１ｈには、インク加圧室２１Ｅから斜め前方へ延びて第１流路４１に合流する第２流路４２が形成されている。そして、第２流路４２内をインク加圧室２１Ｅから第１流路４１に向かって流れるインクＩの流れ方向（矢印ａ）と、第１流路４１内を吸入口２２Ｅから排出口２３Ｅに向かって流れるインクＩの流れ方向（矢印ｂ）とが、所定の鋭角φをなしている。
【００９５】
この場合には、電極２７に電圧が印加されたときには、インク加圧室２１Ｅの圧力が低下し、吸入口２２Ｅ及び排出口２３Ｅの両方からインクＩが第１流路４１及び第２流路４２を介してインク加圧室２１Ｅに流入する。一方、電極２７への電圧の印加が解除されたときには、インク加圧室２１Ｅの圧力が上昇し、インクＩがインク加圧室２１Ｅから第２流路４２及び第１流路４１に移動する。このとき、第２流路４２が第１流路４１との合流部付近において、吸入口２２Ｅから排出口２３Ｅに向かう方向（前方）へ傾いていることから、第２流路４２から第１流路４１内に流入したインクＩは前方の排出口２３Ｅへ流れやすくなる。また、第２流路４２から第１流路４１にインクＩが流入する際に、第１流路４１における第２流路４２との合流部の吸入口側（図２５の右側）に渦が発生して、第１流路４１においてインクＩが後方の吸入口２２Ｅへは流れにくくなる。従って、インクＩが第１流路４１を逆流して後方へ流れてしまうのが防止される。
【００９６】
尚、第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態のポンプ７３に対しても、圧力調整流路９６の流路断面形状等に関する変更等、前述したような変更を加えることができる。
【００９７】
また、前記第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、インクを加圧するポンプに本発明を適用した例であるが、マイクロ総合分析システム（μＴＡＳ）内部で薬液や生化学溶液等の液体を移送するポンプ、マイクロ化学システム内部で溶媒や化学溶液等の液体を移送するポンプ等、インク以外の導電性を有する液体を移送するポンプに本発明を適用することもできる。
【００９８】
前記実施の形態において、ポンプは第１電圧印加装置を備えていたが、ポンプ外部の電圧印加装置を利用することができる。また、記録ユニットは第２電圧印加装置を備えていたが、これも記録ユニット外部の電圧印加装置を利用することができる。また、これらの電圧印加装置は単なる電源であってもよい。
【００９９】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、本発明の液体移動装置の一形態であるグラフ表示装置について図２６Ａ〜図２６Ｃを参照しつつ説明する。グラフ表示装置２００は、透明な材質で作られたハウジング２９０と、ハウジング２９０内部に充填される導電性を有する有色の液体（導電性有色液体ＣＩ）と、導電性有色液体用のタンク（不図示）及びタンクとハウジング２９０とを接続する流路（不図示）とを有する。ハウジング２９０は直方体状である。ハウジング内部の下部（底部）にはＹ方向に延在する共通液体流路２９１が形成されており、それによってハウジング２９０内部の底面２９０ｂを画成している。この共通液体流路２９１にそれぞれ連通する６つの個別液体流路２９６が、ハウジング２９０内にＺ方向に延在して形成されている。６つの個別液体流路２９６は、互いに所定間隔を隔ててＹ方向に配列されており、隣接する個別液体流路間に隔壁２９０ａが画成されている。各個別液体流路２９６は、図２６Ａに示すように、ＸＹ平面における断面が矩形である。各個別液体流路２９６を画成するハウジング２９０の壁面及び隔壁２９０ａの壁面には、撥液性の絶縁膜２９８が設けられている。さらに、絶縁膜２９８の内側、即ち絶縁膜２９８と隔壁２９０ａ及びハウジング２９０の壁面との間には、Ｚ方向に５つの電極２９７ａ〜２９７ｅが所定間隔を隔てて列状に設けられている。これらの電極２９７ａ〜２９７ｅは、不図示の電圧源とそれぞれ接続されており、これらの合計３０個の電極に対して、それぞれ独立に電圧を印加することができる。各隔壁２９０ａは、共通液体流路２９１の存在により、ハウジング２９０の底面２９０ｂには接しておらず、各個別液体流路２９６は、ハウジング２９０の底部に形成された共通液体流路２９１と連通している。さらに共通液体流路２９１は、ハウジング２９０の底部のＹ方向端部に設けられた液体供給口２９２を通じて不図示のタンクと連通されている。ハウジング２９０の底面２９０ｂの中央部には、グラウンド電極２９９が設けられており、接地されることによってグラウンド電位に保持されている。
【０１００】
次に、グラフ表示装置２００の動作について説明する。まず、液体供給口２９２を通じて、不図示のタンクから導電性有色液体ＣＩをグラフ表示装置２００に供給する。このとき、電極２９７ａ〜２９７ｅ及びグラウンド電極２９９の電位はグラウンド電位に保持する。各個別液体流路２９６の壁面は撥液性の絶縁膜２９８で覆われているため、毛細管現象によって、各個別液体流路２９６内の導電性有色液体ＣＩの液面はタンク内の液面よりも低くなり、各個別流路２９６の最下面に位置している（図２６Ｃ参照）。このときの液面の濡れ角は９０°より大きい。
【０１０１】
電極２９７ｅに所定の電圧を印加した場合、前述のＣＥＷ現象により、電極を覆う領域の絶縁膜２９８の濡れ性が高くなって液面との間の濡れ角が９０°未満となり、電極２９７ｅの上端の位置まで液面が上昇する。さらに電極２９７ｄに所定の電圧を印加した場合には、液面の高さは電極２９７ｄの上端の位置まで上昇する。同様にして、さらに電極２９７ｃ〜２９７ａに所定の電圧を印加することによって、それぞれ電極２９７ｃ〜２９７ａの上端の位置まで液面の高さを上昇させることができる。逆に、電極２９７ａ〜２９７ｅに印加した電圧を上の電極から順番にゼロにしていくことによって、液面の高さをそれぞれ電極２９７ａ〜２９７ｅの下端の位置に下げることができる。
【０１０２】
これによって、各個別流路２９６における導電性有色液体ＣＩの液面の高さを独立に設定することが可能である。ハウジング２９０は透明な部材で構成されているので、Ｘ方向から見ることにより、各個別液体流路２９６の液面の高さを目視確認することができる。したがって、本実施形態のグラフ表示装置２００により、棒グラフを表示することができる。
【０１０３】
［第６変更形態］本変更形態の表示装置２０１は、導電性有色液体ＣＩに代わって、無色の導電性液体ＮＣＩを用いている点と、導電性液体ＮＣＩよりも比重が軽く、混合して安置した場合に導電性液体ＮＣＩと分離し、且つ、着色された第２の液体ＬＱ２を各個別流路２９６内の導電性液体ＮＣＩの液面の上に少量加えた以外は、第３の実施の形態におけるグラフ表示装置２００と同様である。図２７Ａ、Ｂに示すように、各個別流路内の液面の最上部に位置する第２の液体ＬＱ２のみが着色されていることから、折れ線グラフ状の表示が可能である。また、例えば導電性液体ＮＣＩが水であって、第２の液体が油性インクである場合のように、第２の液体ＬＱ２が不揮発性の液体であるときには、導電性液体ＮＣＩの乾燥防止も実現できる。
【０１０４】
第６変更形態において、第２の液体は着色された液体であったが、無色の液体であってもよい。さらに、無色の導電性液体ＮＣＩの代わりに導電性有色液体ＣＩを用いてもよい。第３の実施の形態及び第６変更形態において、導電性有色液体及び第２の液体の色及び透明度は任意にし得る。また、グラフ表示装置のハウジングは透明な部材によって形成されていたが、少なくとも各個別流路内の液体の液面が確認できる程度に、一部分が透明であればよい。
【０１０５】
［第４の実施の形態］
本実施の形態では、本発明の液体移動装置の一形態であるマトリクス表示装置について図２８Ａ及び２８Ｂを参照しつつ説明する。本実施の形態のマトリクス表示装置は、平面視で略正方形の形状であるハウジング内にマトリクス状に複数の個別流路が形成されている点を除いて、第３の実施の形態のグラフ表示装置と同様の構造を有する。本実施の形態のマトリクス表示装置３００は、平面視で略正方形の形状のハウジング３９０を備える。ハウジング３９０は、その底面３９０ｃが透明な部材で構成されている。ハウジング３９０は、Ｙ方向に延びる４つの横隔壁３９０ａとＸ方向に延びる５つの縦隔壁３９０ｂによって、５×６のマトリクス状に区画され、各々のマトリクスは個別液体流路３９６を構成している。図２８Ｂに示すように、横隔壁３９０ａ及び縦隔壁３９０ｂはいずれもハウジング３９０の底面３９０ｃまでは延びておらず、各個別液体流路３９６は共通液体流路３９１を通じて互いに連通している。また、各個別液体流路３９６は、ハウジング３９０のＹ方向端部（図２８Ａにおける右下）に形成された液体供給口３９２を通じて不図示のタンクと接続されており、不図示の流路を通じて導電性有色液体ＣＩが供給されている。
【０１０６】
第３の実施の形態のグラフ表示装置において、各個別流路内の液体の液面の高さを調節したときと同様の方法で、本実施の形態のマトリクス表示装置３００の各個別流路３９６における導電性有色液体ＣＩの液面の高さを調節することができる。ハウジング３９０の底面３９０ｃは透明な部材で構成されているので、底面３９０ｃ側から光を照射して、上面側に光を透過させることができる。このときの光の透過量は各個別流路３９６内の導電性有色液体ＣＩの液面の高さに応じて異なるため、光の濃淡の差として認知できる。このことを利用して、本実施の形態のマトリクス表示装置を一種のディスプレイ装置として利用することが可能である。
【０１０７】
［第７変更形態］本変更形態のマトリクス表示装置は、導電性有色液体よりも比重が軽く、混合して安置した場合に導電性有色液体ＣＩと分離し、透明であり、且つ、不揮発性である油性液体ＯＬを各個別流路内の導電性有色液体の液面の上に少量加えた以外は、第４の実施の形態における液体表示装置と同様である（図２９Ａ、Ｂ参照）。本変型形態のように、透明な不揮発性の油性液体ＯＬを各個別流路３９６内の導電性有色液体ＣＩの液面の上に少量加えることによって、導電性有色液体ＣＩの蒸発を防ぐことができる。
【０１０８】
第７変更形態における油性液体ＯＬは、無色透明でなくてもよく、ハウジングの底部から照射される光を透過することができれば、その色及び透明度は任意にし得る。
【０１０９】
第３及び第４の実施の形態、並びに、第６及び第７変更形態において、各個別流路は互いに連通しており、各個別流路に供給される液体は全て共通のものであった。しかし、各個別流路若しくは一部の個別流路は他の個別流路と切り離されていてもよく、さらに、それらの独立した個別流路には、それぞれ別個のタンクから、異なる種類の導電性を有する液体（例えば、色又は透明度が異なる液体）が供給されてもよい。
【０１１０】
上記実施の形態及び上記変更形態の各表示装置は、個別流路（毛管）を用いて流体、固形物、資料、薬剤、食品を運搬する用途にも使用することができる。ここで流体とは、導電性のある液体、第２の液体、ゾル又はゲル状物、気体を指す。また、各表示装置は電極に電圧を印加する電圧印加装置を備えておらず、外部の電圧印加装置を利用しているが、各表示装置が電圧印加装置を備えていてもよい。また、電圧印加装置は単なる電源の他、ドライバＩＣ等を使用しうる。また、各個別流路に設けられた電極に選択的に電圧を印加することによって、所望の量の液体を選択的に輸送することができる。例えば、第３の実施の形態において、まず電極２９７ｃ〜２９７ｅまでの３つの電極に電圧を印加して電極２９７ｃの位置まで液体ＣＩの液面を上昇させた後、電極２９７ｅの電圧をゼロにすると、個別流路内には電極２９７ｄ〜２９７ｃに対応する個別液体流路の部分にのみ液体ＣＩの塊が残る（図３０Ａ参照）。次に、電極２９７ｂに電圧を印加しつつ、徐々に電極２９７ｄの電圧を下げていくと、液体ＣＩの流路方向両側の表面における表面張力の大きさに差が生じるため、液体ＣＩの塊を電極２９７ｂ側に移動させることができる（図３０Ｂ参照）。電極２９７ｄと２９７ｅの間の領域におけるハウジング２９０の壁には、ハウジング２９０の外部と連通する連通孔（不図示）が設けられており、個別液体流路２９６における液体ＣＩの塊と液体ＣＩの液面との間の空間の圧力とハウジング２９０の外部の圧力を同一にしている。ここで、各個別液体流路は１つより多くの連通孔を含んでいてもよく、連通孔の位置は電極２９７ｄと２９７ｅとの間には限られない。連通孔の形状を任意に画成し得る。例えば、個別液体流路２９６の伸長方向に延びる様に形成された溝状の孔でもよい。開平可能な弁が連通孔の開口部に備えられていてもよい。また、連通孔を画成する内壁面は撥水膜でコートされていてもよい。
【０１１１】
上記実施の形態及び上記変更形態において、毛管（圧力調整流路又は個別流路）の数及び配置は任意に設定することができる。例えば、毛管（キャピラリー）は一つであってもよく、横向きを含めて任意の方向に配置することができる。また、絶縁膜の材料にはＣＥＷ現象を生じさせる観点からフッ素系樹脂が好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図２Ａは、図１のポンプの断面図であり、図２Ｂはポンプのインク加圧室内へのインク流入開始状態を示す図であり、図２Ｃはポンプのインク加圧室からのインク流出開始状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプリンタの電気的構成を表したブロック図である。
【図４】第２の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図５】図４の記録ユニットの拡大斜視図である。
【図６】図５の記録ヘッドの横断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図５のポンプの横断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るプリンタの電気的構成を表したブロック図である。
【図１１】インク供給処理のフローチャートである。
【図１２】ポンプのインク加圧室内へのインク流入開始状態を示す図である。
【図１３】ポンプのインク流入完了状態を示す図である。
【図１４】ポンプのインク加圧室からのインク流出開始状態を示す図である。
【図１５】ポンプのインク流出完了状態を示す図である。
【図１６】流路開閉処理のフローチャートである。
【図１７】記録ヘッドのインク流路が閉止された状態を示す図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】記録ヘッドのインク流路の一部が開放された状態を示す図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】第１変更形態の図９相当の断面図である。
【図２２】第２変更形態の図９相当の断面図である。
【図２３】第３変更形態の図９相当の断面図である。
【図２４】第４変更形態の図８相当の断面図である。
【図２５】第５変更形態の図８相当の断面図である。
【図２６】図２６Ａは第３の実施の形態のグラフ表示装置の上面図であり、図２６Ｂはグラフ表示装置の図２６ＡのＸＸＶＩＢ―ＸＸＶＩＢ線断面図であって、電極に電圧が印加されていないときのグラフ表示装置を示す図であり、図２６Ｃはグラフ表示装置の図２６ＡのＸＸＶＩＢ―ＸＸＶＩＢ線断面図であって、一部の電極に電圧を印加しているときのグラフ表示装置を示す図である。
【図２７】図２７Ａは、第６変更形態のグラフ表示装置の上面図であり、図２７Ｂは第６変更形態のグラフ表示装置の図２７ＡのＸＸＶＩＩＢ―ＸＸＶＩＩＢ線断面図である。
【図２８】図２８Ａは第４の実施の形態のマトリクス表示装置の上面図であり、図２８Ｂはマトリクス表示装置の図２８ＡのＸＸＶＩＩＩＢ―ＸＸＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図２９】図２９Ａは第７変更形態のグラフ表示装置の上面図であり、図２９Ｂは第７変更形態のグラフ表示装置の図２９ＡのＸＸＩＸＢ―ＸＸＩＸＢ線断面図である。
【図３０】図３０Ａは第３の実施の形態のグラフ表示装置の電極２９７ｃ〜ｄに選択的に電圧を加えたときの横断面図であり、図３０Ｂは電極２９７ｂ〜ｄに選択的に電圧を加えたときの横断面図である。
【図３１】図３１Ａは濡れ角が９０°未満の場合における毛細管現象を表す図であり、図３１Ｂは濡れ角が９０°より大きい場合における毛細管現象を表す図である。
【図３２】図３２Ａは、撥液性を有する絶縁膜の上に液滴を置いた場合の模式断面図であり、図３２Ｂは、液滴と電極の間に電圧を印加した場合に起こるエレクトロウェッティング現象を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  記録ヘッド
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ  ポンプ
３  記録ユニット
１３  インク流路
１４  第１個別電極
１５  第２個別電極
１８  絶縁膜
２０  気泡
２１，２１Ｅ  インク加圧室
２２，２２Ｄ，２２Ｅ  吸入口
２３，２３Ｄ，２３Ｅ  排出口
２４  第１弁部材
２５  第２弁部材
２６，２６Ｂ，２６Ｃ  圧力調整流路
２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ  電極
２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ  絶縁膜
２９  共通電極
３７  吸入流路
３８  排出流路
４１  第１流路
４２  第２流路
６４  ドライバＩＣ
６７  ヘッド制御部
６８  ポンプ制御部
７１  インクジェットヘッド
７２  インクタンク
７３  ポンプ
９１  インク加圧室
９２  吸入口
９３  排出口
９４  第１弁部材
９５  第２弁部材
９６  圧力調整流路
９７  電極
９８  絶縁膜
９９  電極
１１１  ドライバＩＣ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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