(57)【要約】【課題】  静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、低電圧でインクをノズル先端に供給し、所要の印字品質をもつ記録印字を行えるようにする。【解決手段】  エレクトロウェッティング効果を利用してインク液の表面張力を制御することにより、ノズル１０内のインクの排出とノズル内へのインクの選択的供給を行い、ノズル先端に供給されたインクを静電吸引して飛翔させて記録印字を行うようにする。また、ノズル内側形状を先端に行くほど細くなるようにして、毛細管力に傾斜を持たせる。【選択図】      図１
2009234026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液の表面張力を制御することにより、ノズル内のインクの排出とノズル内へのインクの選択的供給を行い、
ノズル先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うことを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項２】
インク液の表面張力を制御することにより、スリット内のインクの排出とスリット内へのインクの選択的供給を行い、
スリット先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うことを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、
インク液の表面張力の制御を、エレクトロウェッティング効果を利用して行うことを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、
ノズル内側形状を先端に行くほど細くなるようにして、毛細管力に傾斜を持たせることを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、
スリット間隔を先端に行くほど細くなるようにして、平行平板状毛細管力に傾斜を持たせることを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項６】
導電性インクの液面に選択的に微小な波を起こし、
そこに一様な電界を印加して、エッジ効果により電界を液面の波の凸部に集中させ、
静電力が増加し凸部が更に成長することにより、テーラーコーンを形成し、
その先端から飛翔するインク滴により記録を行うように構成したことを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項６記載の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、
エレクトロウェッティング効果を利用して低電圧で撥水、親水の表面性を制御し、
液面のメニスカスに変化を起こさせ、
インクの液面に微小な波を起こし、これをインク飛翔のトリガーとして利用することを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、
スリット状のインク吐出口の上下に誘電体層で絶縁された画素電極を持ち、
スリット先端部を撥水コーティングしたライン型スリットヘッド構成とすることを特徴とする静電吸引型インクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを帯電させて静電吸引し、インクを飛翔させて印字用紙に記録印字を行う静電吸引型インクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、従来から種々の構造のものが知られている。例えば、ノズルの側面部に電極を設け、ノズル内溶液との間に制御された電圧を印加することにより、エレクトロウェッティング効果により、溶液をノズル先端部へ供給させている。そして、このノズル先端部に供給された帯電溶液の吐出径を小さくすることにより電界を集中させ、鏡像力によってインク滴として飛翔させ、画像を印字用紙に印字するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６５５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来構造では、絶縁物であるノズル壁を利用してエレクトロウェッティング効果を得ているため、壁厚、材質に制限があり、十分な効果を得るためには印加電圧を大きくする必要がある。これは、エレクトロウェッティング（ＥＷＯＤ：Electro Wetting On Dielectrics）効果は絶縁体の厚さが薄いほど、またその誘電率が高いほど顕著になるからである。
【０００５】
また、鏡像力を利用してインク滴を飛翔させるために、ノズル先端と印字用紙との距離を非常に小さくする必要がある。
さらに、インク吐出口がノズルであるために、目詰まりし易いという問題もある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、静電吸引型インクジェットヘッドにおいて、低電圧でインクをノズル先端に選択的に供給し、それを静電吐出させることにより所要の印字品質をもつ記録印字を行う静電吸引型インクジェットヘッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、インク液の表面張力を制御することにより、ノズル内のインクの排出とノズル内へのインクの選択的供給を行い、ノズル先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明（請求項２記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、インク液の表面張力を制御することにより、スリット内のインクの排出とスリット内へのインクの選択的供給を行い、スリット先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明（請求項３記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、請求項１または請求項２において、インク液の表面張力の制御を、エレクトロウェッティング効果を利用して行うことを特徴とする
【００１０】
本発明（請求項４記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、ノズル内側形状を先端に行くほど細くなるようにして、毛細管力に傾斜を持たせることを特徴とする。
【００１１】
本発明（請求項５記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、スリット間隔を先端に行くほど細くなるようにして、平行平板状毛細管力に傾斜を持たせることを特徴とする。
【００１２】
本発明（請求項６記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、導電性インクの液面に選択的に微小な波を起こし、そこに一様な電界を印加して、エッジ効果により電界を液面の波の凸部に集中させ、静電力が増加し凸部がさらに成長することにより、テーラーコーンを形成し、その先端から飛翔するインク滴により記録を行うように構成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明（請求項７記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、請求項６において、エレクトロウェッティング効果を利用して低電圧で撥水、親水の表面性を制御し、液面のメニスカスに変化を起こさせ、インクの液面に微小な波を起こし、これをインク飛翔のトリガーとして利用することを特徴とする。
【００１４】
本発明（請求項８記載の発明）に係る静電吸引型インクジェットヘッドは、請求項６または請求項７において、スリット状のインク吐出口の上下に誘電体層で絶縁された画素電極を持ち、スリット先端部を撥水コーティングしたライン型スリットヘッド構成とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明に係る静電吸引型インクジェットヘッドによれば、エレクトロウェッティング効果を利用して、低電圧でインクをノズル先端に選択的に供給し、それを静電吐出させて記録を行うようにしているので、以下に種々優れた効果がある。
【００１６】
すなわち、本発明によれば、インク液の表面張力を制御することにより、ノズル内のインクの排出とノズル内へのインクの選択的供給を行い、ノズル先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うので、毛細管内壁とインク液の接触角が９０°より大きい場合は毛細管内へのインク液の浸透は起きず、インク液の表面張力を低下させ、接触角を９０°より小さくすると毛細管内への浸透が起きる現象を利用してインクの選択的供給を行うことができる。
【００１７】
特に、ノズル内壁にエレクトロウェッティング効果用の電極と高誘電率誘電体の薄膜を形成しているので、低電圧でエレクトロウェッティング効果の発現が可能である。
【００１８】
また、本発明によれば、高誘電率誘電体薄層の表面に撥水コーティングを施し（誘電体が撥水性の場合はコーティングは不要）、電圧オフの時はノズル内からインクをインク室に排出し、電圧を印加することによりインクをノズル先端に所要の状態で供給することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、ノズル内側形状を先端に行くほど細くなるようにすることで、毛細管力に傾斜を持たせ、これにより電圧オフの時はノズルの表面張力と撥水性表面により、ノズル内のインクをインク室への排出を促し、電圧オンの時はノズル先端部へのインクの供給を補助する。
【００２０】
さらに、本発明によれば、インク液の表面張力の制御を、エレクトロウェッティング効果を利用して行い、つまりノズル内壁に、エレクトロウェッティング用の電極と誘電体の薄層を形成し、その表面に撥水コーティングを施す（誘電体が撥水性の場合はコーティングは不要）構成としているので、誘電体の膜厚が薄いほど、誘電率が大きいほどエレクトロウェッティング効果は大きくなり、低電圧化が可能になる
【００２１】
また、別の本発明によれば、エレクトロウェッティング効果を利用して、スリット上下に配置した微細電極に沿ってスリット先端までインクを選択的に供給し、それを静電吐出させて記録を行うので、インク液の表面張力を制御することで、スリット内のインクの排出とスリット内へのインクの選択的供給を行い、スリット先端に供給されたインクを静電吸引して記録を行うことができる。
【００２２】
特に、本発明によれば、インクの流路が全てスリット間であり、ノズル方式に比べ目詰まりの発生が非常に少ないという利点がある。
【００２３】
すなわち、本発明によれば、毛細管内壁とインク液の接触角が９０°より大きい場合は毛細管内へのインク液の浸透は起きず、インク液の表面張力を低下させ、接触角を９０°より小さくすると毛細管内への浸透が起きる現象を利用してインクの選択的供給を行うことができる。
【００２４】
また、本発明によれば、インク液の表面張力の制御を、エレクトロウェッティング効果を利用して行うことから、スリット内壁に、エレクトロウェッティング用の電極と誘電体の薄層を形成し、その表面に撥水コーティングを施す（誘電体が撥水性の場合はコーティングは不要）構成とし、このとき誘電体の膜厚が薄いほど、誘電率が大きいほどエレクトロウェッティング効果は大きくなり、低電圧化が可能になる
【００２５】
また、本発明によれば、スリット間隔を先端に行くほど細くなるようにして、平行平板状毛細管力に傾斜を持たせ、これにより電圧オフの時はインクの表面張力と撥水性表面により、スリット内のインクをインク室への排出を促し、電圧オンの時はスリット先端部へのインクの供給を補助することができる。
【００２６】
さらに、別の本発明によれば、エレクトロウェッティング効果により液面のメニスカスを変化させて、インク滴の飛翔のトリガーとしているから、導電性インクの液面に選択的に微小な波を起こし、そこに一様な電界を印加すると、エッジ効果により電界が液面の波の凸部に集中し、静電力が増加し凸部がさらに成長し、ついにはテーラーコーンが形成され、その先端から飛翔するインク滴により所要の記録を行うことができる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、エレクトロウェッティング効果を利用して低電圧で表面性（撥水・親水）を制御し、液面のメニスカスに変化を起こさせ、インクの液面に微小な波を起こし、これをインク飛翔のトリガーとして利用するので、インクの流路が全てスリット間であり、ノズル方式に比べ目詰まりの発生が非常に少ない。
【００２８】
また、本発明によれば、スリット状のインク吐出口の上下に誘電体層で絶縁された画素電極を持ち、スリット先端部を撥水コーティングしたライン型スリットヘッド構成としているので、構造が非常に単純であり、フォトリソグラフィ技術により、容易に高解像度のヘッドが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る静電吸引型インクジェットヘッドの一実施形態を示す。
【００３０】
これらの図において、符号１０はマルチノズルヘッドを構成する１つのノズルであり、このノズル１０を構成する基材の内面には、ノズル電極１１、誘電体層１２、撥水（インク）層１３が形成されている。
ここで、ノズル１０とノズル電極１１は画素ごとに１個持ち、Ｓｗ１素子、Ｓｗ２素子は画素ごとに１個持つか、時分割制御方式により、複数画素に１個の割合で持つように構成してもよい。
【００３１】
また、１５はインク室であり、その背面側には共通駆動電極１６と共通制御電極１７とが設けられている。さらに、１８は印字用紙、１９は対向電極である。
なお、上述した電極には、制御電源Ｖｃ、共通駆動電源Ｖｋ、バイアス電源Ｖｂ等が適宜接続されている。さらに、Ｓｗ３素子はヘッド１全体で全画素共通に１個持つ。
【００３２】
図２は上述したインクジェットヘッドの動きを説明するものであり、ここにおいて、インク室１５にはインクタンク（図示せず）より、毛細管力やポンプ（図示せず）によりインクが充填されている
【００３３】
このような構成において、同図（ａ）で示す状態Ａでは、Ｓｗ１素子をＡ側、Ｓｗ３素子をＦ側、Ｓｗ２素子をＤ側に切替え、インク内の電荷を放電させる。これにより、インク液は放電することにより、標準の表面張力状態になっており、撥水（インク）層表面のノズル１０内には進入できずに、ノズル１０入口に待機する。
【００３４】
同図（ｂ）に示す状態Ｂでは、記録する画素に対応するＳｗ２素子をＥ側に切替える。インク液とノズル電極１１の間に電圧が印加され、エレクトロウェッティング効果が発現し、インクの表面張力が低下し、インクがノズル１０内に浸透し、先端部に供給される。
なお、制御電圧を印加しない場合は、インクは状態Ａを保っている。
【００３５】
上述した表面張力の低下を接触角の関係で表すと次式（数１）のように表される。
【００３６】
【数１】
2009234026.tif 000003
【００３７】
たとえばエポキシ樹脂に高誘電率フィラー（チタン酸バリウム等）を高充填した高誘電率絶縁シート（比誘電率＝４５、膜厚＝１０μｍ）利用してヘッドを構成し、インクの表面張力を標準的な値として２０ｍＮ／ｍ、電圧オフ時の接触角を９０°として接触角の変化をみると、次の表１のようになる。
【００３８】
【表１】
2009234026.tif 000004
【００３９】
すなわち、接触角９０°の撥水（インク）性の状態から親水（インク）性へと低電圧の印加で移行する。
【００４０】
ノズル内への浸透現象は次のLucas-Washburnの式（数２）で表される。
【００４１】
【数２】
2009234026.tif 000005
【００４２】
これより、表１の例で１５Ｖの印加電圧で接触角が７７．０°に変化した場合のインクのノズル１０内への浸透距離、浸透時間を求めると表２のようになる。
ここでは、ノズルを直径１００μｍの毛細管とみなした。
【００４３】
【表２】
2009234026.tif 000006
【００４４】
このような状態において、Ａ４用紙、横送り、６００ｄｐｉ、３０ｐｐｍとすると、１ドットラインの印字は３２５μｓ以内の処理時間にする必要がある。
また、インクの浸透、排出を考える必要があるから、それぞれを約１５０μｓ以内に終了する必要がある。この時、表２より、この時間（１５０μｓ）で浸透距離は約９００μｍが可能である。よって、これらの条件のときは、印字ドットと非印字ドットでノズル内の液面先端の位置の差で９００μｍが確保でき、ノズルの長さをこの９００μｍとする。
【００４５】
次に、同図（ｃ）に示す状態Ｃでは、Ｓｗ１素子をＢ側に、Ｓｗ２素子をＣ側に切替える。その後に、Ｓｗ３素子をＧ側に切替え、共通駆動電極に共通駆動電源を印加することにより、状態Ｂでノズル先端まで移動したインクのみを静電吐出させる。
【００４６】
次に、Ｓｗ１素子をＡ側、Ｓｗ２素子をＤ側、Ｓｗ３素子をＦ側に切替え、状態Ａに戻し、次の印字に待機する。
この時、インク内の電荷を放電させることによって、インクの表面張力が標準値に戻り、ノズル１０の内壁の撥水（インク）性とノズル１０の内径の傾きにより、ノズル１０内のインクはインク室１５に排出される。
【００４７】
次に、以上のように、画像データに対応して状態Ａ〜状態Ｃを繰り返して印字を行う。
【００４８】
また、ノズル１０先端と記録媒質の距離はノズル１０先端の液面の電気流体的な不安定性を利用した従来の静電吸引型インクジェット方式と同様であり、０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度が可能である。
【００４９】
以上のような構成によれば、１０〜２０Ｖ程度の低電圧で印字画素ドットを選択することができる。
特に、従来の静電吸引方式に比べて非常に低電圧であり、切替え素子が安価に構成できる。
また、ノズル先端と記録媒質の距離は２ｍｍ程度までは可能であり、設計性、製造性が向上する。
【００５０】
図３はマルチノズルヘッドのノズル部構成の変形例を示す。
すなわち、ノズル１０の上下壁面は平行とし、上部基材の底面と下部基材の溝の底面に、エレクトロウェッティング用の電極１１と誘電体層１２を形成する。また、ノズル１０の左右側面は先端に行くほど間隔を狭くして、毛細管力に傾斜を持たせる。さらに、ノズル１０の内壁は撥水（インク）コーティングを施す。
そして、上部基材と下部基材を別々に加工を施し、最後に接合させて完成させる。
このような構成を採ることによって、マルチヘッドノズルの製造が容易になるのである。
【００５１】
図４ないし図６は本発明に係る静電吸引型インクジェットヘッドの別の実施形態を示すものであり、この実施形態では、ヘッドをスリットヘッド２０とし、インクの吐出口を上述した実施形態でのノズルではなく、スリット状インク吐出口２１とした場合である。
ただし、それ以外の構成は、前述した実施形態でのノズル１０とほぼ同等であるから、同一または相当する部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
ここで、画素電極２２，２３は画素ごとに上下１組持ち、Ｓｗ１素子、Ｓｗ２素子は画素ごとに１個持つか、時分割制御方式により、複数画素に１個の割合で持つように構成してもよい。また、制御電源Ｖｃ、共通駆動電源Ｖｋ、バイアス電源Ｖｂ、共通駆動電極１６、共通制御電極１７、対向電極１９、インク室１５、およびＳｗ３素子はヘッド２０全体で全画素共通に１個持つ。
【００５３】
上述した構成において、動作は図６に示すようになっている。ここで、このスリットヘッド２０の動作は、前述した実施形態でのノズル１０の場合とほぼ同じであり、詳細な説明は省略する。
【００５４】
ここで、この実施形態では、画素電極２２，２３に沿ったスリット間へのインクの浸透であるから、厳密には毛細管浸透現象ではないが、スリット間隔が狭い（１００μｍ程度）ために、前述した実施形態とほぼ同等の現象として近似して考えることができる。
また、この実施形態でのスリット内の液面先端の位置の差で９００μｍが確保でき、スリット状インク吐出部２１の長さをこの９００μｍとする。
【００５５】
さらに、この実施形態では、インク内の電荷を放電させることによって、インクの表面張力が標準値にもどり、スリット内壁の撥水（インク）性とスリット間隔の傾斜により、スリット内のインクはインク室１５に排出されるのである。
そして、画像データに対応して状態Ａ〜状態Ｃを繰り返して印字を行うのである。
また、スリット先端と記録媒質の距離はノズル先端の液面の電気流体的な不安定性を利用した従来の静電吸引型インクジェット方式と同様であり、０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度が可能である。
【００５６】
このような構成でも、前述した実施形態とほぼ同等の作用効果を奏する。
また、この実施形態では、スリット先端と記録媒質の距離は２ｍｍ程度までは可能であり、設計性、製造性が向上する。
さらに、この実施形態では、インクの流路が全てスリット間であり、ノズル方式に比べ目詰まりの発生が非常に少ないという利点がある。
【００５７】
図７は本発明のさらに別の実施形態を示すものであり、この実施形態も、ライン型ヘッドと呼ばれるスリットヘッド２０である場合である。
ここで、画素電極２２，２３は画素ごとに上下一組をもち、誘電体層１２により導電性インクとは絶縁されている。
【００５８】
また、スリットの先端は図のように撥水コーティング１３を施す。
Ｓｗ１素子は画素ごとに１個持つか、時分割制御方式により、複数画素に１個の割合で持つように構成してもよい。
【００５９】
さらに、制御電源Ｖｋ、バイアス電源Ｖｂ、制御電極２５、対向電極１９、インク室１５およびＳｗ２素子、Ｓｗ３素子はヘッド２０全体で１個持つ。
また、スリットヘッド２０と対向電極１９の間に記録用紙１８を配置し、対抗電極１９に向かって飛翔したインク滴により、この上に記録を行う。
【００６０】
このような実施形態でのスリットヘッド２０において、その動作は図８、図９に示すようになっている。
【００６１】
すなわち、インク室１５にはインクタンク（図示せず）からポンプ等（図示せず）によりインクが充填される。
ここで、インク室１５に加えた正圧と、スリット先端の撥水コーティング１３により、スリット先端の液面形状は図のように凸面となるが、この状態で制御電源をＯＮ（Ｓｗ２をＤ側）、バイアス電源をＯＮ（Ｓｗ３を短絡）しても、インクが対向電極に向かって飛翔しないように、これらの電源値を調整しておく。
【００６２】
図８（ａ）、図９（ａ）に示す「スタンバイ状態」では、次のようになっている。
すなわち、Ｓｗ１素子をＡ側、Ｓｗ２素子をＥ側に切替え、前ドットの印字動作の時にインク内に注入された電荷を放電させる。インクは放電することにより、エレクトロウェッティング効果がなくなり、スリット先端の液面は凸面となる。また、Ｓｗ３素子は開放に切替え、次の印字動作に備える。
【００６３】
次に、図８（ｂ−１，ｂ−２）、図９（ｂ）に示す「印字／非印字画素選択」のように、印字画素に対応するＳｗ１素子をＡ側、非印字画素に対応するＳｗ１素子をＣ側に切替えると同時に、Ｓｗ２素子をＤ側に切替える。すると、制御電極２５より電荷が注入され、Ｓｗ１素子をＡ側に切り替えＧＮＤに接続された印字画素に電荷が集中し、エレクトロウェッティング効果が発現し、その部分の濡れ性が親水性に傾き、スリット先端の液面の形状が凹面になる。
【００６４】
ここで、図８（ｂ−１）に示すように、制御電極２５と同電位の非印字画素電極部には電荷の集中はなく、濡れ性の変化はなく、撥水性のままで、スリット先端の液面は凸面を保持している。
【００６５】
次に、図８（ｃ−１，ｃ−２）、図９（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す「インク滴の飛翔」に示すように、印字画素のＳｗ１素子をＢ側に切替え、電極をフローティングにすることによりエレクトロウェッティング効果が低下し、液面が凹面から元の凸面に戻ろうとし、この時、図９（ｃ）に示すように、液面表面が波立つ。
【００６６】
この時、Ｓｗ３素子を短絡してバイアス電源ＶｂをＯＮすることにより、エッジ効果により電界が表面の波の微小な凸部に集中し、静電力が増加し凸部がさらに細長く成長し、図９（ｄ）に示すように、糸曳き現象が始まる。
【００６７】
糸曳き現象が始まるとついにはテーラーコーンが形成され、図９（ｅ）に示すように、その先端から液滴が対向電極に向かって飛翔を開始し、間にある記録紙に印字される。
【００６８】
一方、エレクトロウェッティング効果の発現していない非印字画素はＳｗ１素子をＢ側に切替えても、液面表面は波立たず、液面の凸部の曲率が大きく、エッジ効果が働かず、糸曳き現象に成長しないためインク滴の飛翔が起こらない。
【００６９】
以上のように、画像データに対応して上の状態を繰り返して印字を行う。
この濡れ性の変化を接触角の関係で表すと、次式（数１）のように表される。
（たとえばJournalofAppliedPhysics.Vol.92,No.7,2002pp.4080〜4087を参照）
【００７０】
【数３】
2009234026.tif 000007
【００７１】
たとえばエポキシ樹脂に高誘電率フィラー（チタン酸バリウム等）を高充填した高誘電率絶縁シート（比誘電率＝４５、膜厚＝１０μｍ）利用してヘッドを構成し、インクの表面張力を標準的な値として２０ｍＮ／ｍ、電圧オフ時の接触角を１１０°として接触角の変化をみると、次の表３のようになる。
【００７２】
【表３】
2009234026.tif 000008
【００７３】
すなわち、接触角１１０°の撥水（インク）性の状態から親水（インク）性へと低電圧の印加で移行させることが可能である。
よって、本方式では制御電源の電圧は３０Ｖ程度で実現でき、他の静電型インクジェット方式に比べて、非常に低電圧で画素の印字／非印字の選択が可能である。
【００７４】
対向電極との距離及び、印加電圧を図１０のように考えると、スリット間隔：ｄは次式（数４）で表される。（たとえば画像電子学会誌１７巻第４号１９８８年、ｐｐ．１８５〜１９３を参照）
【００７５】
【数４】
2009234026.tif 000009
【００７６】
対向電極との距離ｈ：０．５［ｍｍ］を確保し、表面張力γ：２０［ｍＮ／ｍ］、印加電圧Ｖｂ：３［ｋＶ］とすると、
ｄ＞１９７μｍ
となるから、スリット間隔は２００μｍ以上とする。
【００７７】
なお、この実施形態では、スリットタイプのヘッド２０を想定しているが、画素電極の間を隔壁で区切ってノズルタイプとしても何ら問題なく動作する。
【００７８】
このような実施形態によれば、３０Ｖ程度の低電圧で印字画素ドットを選択することができる。特に、従来の静電吸引方式に比べて非常に低電圧であり、切替え素子が安価に構成できる。
【００７９】
また、インクの流路が全てスリット間であり、ノズル方式に比べ目詰まりの発生が非常に少ない。
さらに、構造が非常に単純であり、フォトリソグラフィ技術により、容易に高解像度のヘッドが実現できる。
【００８０】
図１１は上述した実施形態の変形例を説明するものである。
すなわち、スリット上下の画素電極は通常、同図（ａ）に示すように対向して配置されるが、これに代えて同図（ｂ）に示すように、対向して配置した画素電極を互い違いに配置してもよい。
このようにすると、それぞれが１画素に対応することにより、駆動電圧値は多少大きくする必要があるが、Ｓｗ１素子の必要数が半分になる。
【００８１】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、静電吸引型インクジェットヘッドを構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る静電吸引型インクジェットヘッドの一実施形態を示し、（ａ），（ｂ）はマルチノズルヘッドを構成した場合の１つのノズルを示す概略断面図とその要部拡大図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１のマルチノズルヘッドの動きを説明する説明図である。
【図３】図１のマルチノズルヘッドのノズル部の変形例を示し、（ａ）はその正面図、上面図、後面図、両側面図、（ｂ）はノズル構成を示す上面図、Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’断面図である。
【図４】本発明に係る静電吸引型インクジェットヘッドの別の実施形態を示し、（ａ），（ｂ）は１つのスリット状インク吐出口の詳細図と、その一部拡大図である。
【図５】図４の静電吸引型インクジェットヘッドの概略斜視図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は図４のマルチノズルヘッドの動きを説明する説明図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態を示し、（ａ）はライン型ヘッドにおける一つのスリット状インク吐出口を示す要部断面図、（ｂ）はそのスリットヘッド部を示す拡大図である。
【図８】図７のスリットヘッドでの動作を説明するための図である。
【図９】スリット先端のメニスカスの挙動を示す説明図である。
【図１０】スリット間隔ｄを説明する説明図である。
【図１１】スリット先端の正面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０…マルチノズルヘッド（ノズル）、１１…ノズル電極、１２…誘電体層、１３…撥水（インク）層、１５…インク室、１６…共通駆動電極、１７…共通制御電極、１８…印字用紙、１９…対向電極、２０…スリットヘッド、２１…スリット状インク吐出口、２２，２３…画素電極、２５…制御電極。
【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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