(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、該インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、該圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドにおいて、
前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記インク供給口の開口率を任意に変化させる供給口バルブと、
該供給口バルブの開口率を変化させて前記吐出口からのインク吐出量を制御するインク加圧室圧力制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、該インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、該圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドにおいて、
前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記吐出口の開口率を任意に変化させる吐出口バルブと、
前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記インク供給口の開口率を任意に変化させる供給口バルブと、
前記吐出口バルブと前記供給口バルブの開口率をそれぞれ任意の且つ独立に変化させて前記吐出口からのインク吐出量を制御するインク加圧室圧力制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記圧力発生手段及び前記バルブのそれぞれが、空隙を隔てて対向する二つの可撓性部材からなり、該可撓性部材間に電圧を印加したときに静電気力によって少なくとも一方の可撓性部材が弾性的に変形することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記可撓性部材のいずれかが、静電気力によって移動又は回転することを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記可撓性部材が、導電体又は導電体を絶縁体で一部若しくは全部覆ったものであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記バルブの可撓性部材が、インクの吐出流入方向に対して略垂直に移動することを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記バルブの可撓性部材が、インクの吐出流入方向に対して略平行に移動することを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
複数の前記インク加圧室を設け、該インク加圧室に連通する共通のインク供給室を設けたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
それぞれ開閉自在な吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、前記インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、前記圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドの駆動方法において、
前記吐出口を開き、前記インク供給口の開口率を任意に変化させた状態で、前記圧力発生手段により前記インク加圧室を加圧することで、吐出インク量を制御することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
前記吐出口を開き前記圧力発生手段により前記インク加圧室を加圧して前記吐出口からインクを吐出させ、前記インク加圧室の加圧開始から任意時間経過後に前記吐出口を閉じることで、吐出インク量を制御することを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１１】
複数の前記インク加圧室を設け、該インク加圧室に連通する共通のインク供給室を設け、前記吐出口、前記インク供給口、又は前記吐出口及び前記インク供給口を前記インク加圧室ごとに独立に開閉制御することを特徴とする請求項９又は１０記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気力をインク発射の駆動源に用いるインクジェットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクを加圧によって発射させ、記録紙に衝突させて印字を行うインクジェットヘッドには、発熱体により気泡を発生させてインクを発射するバブル型のものがある。このバブル型のインクジェットヘッド１は、図５１に示すようにノズル３内に発熱体５を設けてあり、ノズル３の後部（図５１の上部）には不図示のインクカートリッジよりインク７が供給されるようになっている。発熱体５が加熱されると、ノズル３内にバブル９が発生し、バブル９により押し出されたインクがインク滴７ａとなって不図示の記録紙へ向けて発射される。駆動電圧が切られると、バブル９は消滅し、毛管現象によりノズル３内にインク７が流入して、これを繰り返すことで、記録紙への印字が行われる。
【０００３】
また、インクジェットヘッドには、ピエゾ素子等をインク発射の駆動源に用いた圧電素子型のものがある。この圧電素子型のインクジェットヘッド１１は図５２に示すように基端を固定した圧電素子１３の先端にピン１５を固定してあり、ピン１５の先端はノズル１７内に挿入してある。ノズル１７にはインク流路１９を接続してあり、インク流路１９には不図示のインクカートリッジによりインク７が供給される。圧電素子１３に駆動パルスが印加されると、圧電素子１３が変位してピン１５がインク流路１９を開閉するようにノズル１７内で移動する。インク７は、ノズル１７内に生じる負圧により吸入され、ピン１５が再びノズル１７内に入ることで、インク滴７ａとなって発射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したバブル型のインクジェットヘッドは、瞬時にインクを加熱してバブルを発生させなければならないため、駆動電力が大きくなる不利があった。また、駆動パルスを発熱体に印加してから、バブルを発生させるまでの時間が、発熱体の発熱効率、発熱体（固体）とインク（流体）との間の熱伝達率、インク自体の昇温特性等の種々のファクタにより遅延することとなるため、応答の高速化が困難である問題があった。
【０００５】
他方、圧電素子型のインクジェットヘッドは、圧力、振動等の機械量を得るためには高い駆動電圧が必要となる不利があった。また、変換感度が比較的低く、応答の高速化が困難である問題があった。更に、変形材料と一体に用いた場合には、変形材料と共振構造としなければならないため、設計が困難である問題があった。また、圧電素子を同一基板上に成膜することにより、電子回路と接続して集積回路化することも期待されるが、この場合、厚膜による成膜法では微細化、マルチ化が困難であり、薄膜による成膜法ではピエゾ膜自体の形成が困難となる問題があった。
【０００６】
このような問題を解消するものとして、インク加圧室の一部を振動壁で形成し、この振動壁を静電気力（マクスウェルの応力）により変形させてインクを吐出させるインクジェットヘッドが提案されている。
例えば、米国特許第４５２０３７５号公報には、インク室の一方に半導体平行平板の振動板を設け、静電気力による負圧後の加圧によりインクを吐出させるものが開示されている。
【０００７】
特開平５−５０６０１号公報には、複数のノズル孔と、このノズル孔のそれぞれに連通する複数の吐出室と、この吐出室の一部を変形可能とした振動板とを具備し、静電気力により振動板を変形させて吐出室を負圧にし、その後振動板が復帰するときに吐出室を加圧してインクを吐出させるものが開示されている。
特開平６−１０６７２５号公報には、剛体電極と弾性体電極とを対向配置してノズルを形成し、このノズル内に誘電率の高いインクを入れ、両電極間に電圧を印加して静電吸引力により弾性体電極を剛体電極の方向に変形させ、ノズル先端からインクを吐出させるものが開示されている。
【０００８】
これらの方式によるインクジェットヘッドは、上述したバブル型、圧電素子型のものに比較して、駆動電圧を低くでき、高速駆動が可能であり、高集積化が可能であるとともに、素子の材料選択の自由度が高く設計が容易であり、しかも、シリコン等の半導体で作成することにより、駆動回路が一体形成できる利点がある。
【０００９】
ところが、これらのインクジェットヘッドにおいては、高速吐出、高効率吐出を達成するための手段について言及されていない。また、階調制御や、マルチノズル時のインク量の補正についても言及されていない。
【００１０】
この高速吐出、高効率吐出を実現するには以下の課題がある。
即ち、インク加圧室には、インク吐出口とインク供給口とが存在する。インク加圧室を加圧してインク吐出口からインクを吐出させる場合、同時にインク供給口からインク供給室へ向かってインクが逆流するため、インクを吐出させるためのエネルギー効率が悪く（高効率吐出が行えず）、インクを高速に吐出させることのできない問題が生じる。この問題に対処するには、インク供給口の流路抵抗を、インク吐出口に比べて高くする必要がある。
【００１１】
他方、インク加圧室を負圧にしてインク供給室からインクを供給する場合、インク供給口の流路抵抗が高いと、インク供給速度が低下し、インクを高速に供給できない問題が生じる。また、この場合にはインク吐出口から気泡が侵入する可能性もある。この問題に対処するには、インク供給口の流路抵抗を、インク吐出口に比べて低くする必要がある。
【００１２】
これらは、相反する関係にあり、従来では双方の妥協値により中立値を求めて、インク供給口、インク吐出口の流路抵抗を決定していた。
このような課題を解消するために、インク供給口の形状をテーパ状とした特開平９−０１４１８５５号公報に開示されるものも提案されているが、流路形状のみに依存して流路抵抗をインク流れ方向別に制御することから、効果には限界があった。
【００１３】
また、階調制御については以下の課題がある。
即ち、従来、インク滴濃度や面積をダイレクトに変化させる階調手段として、加圧の程度（印加電圧や印加時間、印加パルス数等）を制御し、吐出インク量を変化させる方法が知られているが、インクジェットヘッドの場合、インク加圧室の体積が吐出するインク滴の体積に比べて非常に大きいため、精度良くインク滴の量を制御することが困難であった。
【００１４】
このような課題を解消するために、単一の圧電素子による加圧手段と、複数の発熱による座屈バルブ手段とにより、階調制御や複数ノズルの吐出時の補正を可能とした特開平９−１９３３８５号公報に開示されるものも提案されているが、圧電素子による加圧手段は、上述したように応答が遅く、駆動電圧が高い問題がある。また、圧電素子の組み込みアッセンブリはコスト高となり、高集積化マルチノズルに不向きである。座屈バルブは、熱膨張によるもので、応答が遅く、信頼性及び寿命も問題となる。更に、一つの加圧手段で複数のノズルから吐出させることにより、補正が必要となる。
【００１５】
マルチノズル時のインク量の補正については以下の課題がある。
即ち、共通のインク供給室に連通した複数のインク加圧室を有するマルチノズル型ヘッドでは、隣接するノズル相互間の干渉により、高品位なインク吐出が得られない問題がある。
このような課題を解消するために、ノズル端部（インク供給口）にバルブを設け、隣接ノズルの干渉を防止する特開平５−１９３１４９号公報に開示されるものも提案されているが、加圧手段がバブル（サーマル気泡）方式であり、高速化、信頼性に問題がある。また、バルブの構造、アッセンブリが複雑である。更に、この構成の場合、隣接ノズルの相互干渉防止が目的であり、高速吐出や階調制御を行う構造ではなかった。
【００１６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その第一の目的とするところは、低電圧、高応答性が得られるインクジェットヘッドを得ることにある。
さらに、第２の目的とするところは、高速吐出、高効率吐出の可能なインクジェットヘッドを得ることにある。
さらに、また、第３の目的とするところは、インク量変化による高品質な階調制御の可能なインクジェットヘッドを得ることにある。
【００１７】
さらに、また、第４の目的とするところは、フォトリソプロセスにより一体形成が可能で、設計自由度を高めることができ、しかも、集積回路化が可能で、微細化、マルチ化の容易なインクジェットヘッドを得ることにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１のインクジェットヘッドは、吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、該インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、該圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドにおいて、前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記インク供給口の開口率を任意に変化させる供給口バルブと、該供給口バルブの開口率を変化させて前記吐出口からのインク吐出量を制御するインク加圧室圧力制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
このインクジェットヘッドでは、インク吐出時に、インク供給口を閉鎖することにより、加圧時のインクの吐出が高効率に行え、吐出サイクルの短縮が可能となり、高速な吐出が可能となる。
【００２６】
請求項２記載のインクジェットヘッドは、吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、該インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、該圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドにおいて、前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記吐出口の開口率を任意に変化させる吐出口バルブと、前記インク加圧室に設けられ静電気力によって前記インク供給口の開口率を任意に変化させる供給口バルブと、前記吐出口バルブと前記供給口バルブの開口率をそれぞれ任意の且つ独立に変化させて前記吐出口からのインク吐出量を制御するインク加圧室圧力制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
このインクジェットヘッドでは、インク供給時に、吐出口を閉鎖することにより、インク供給口からのインクの供給を高効率に行え、インク吐出時に、インク供給口を閉鎖することにより、加圧時のインクの吐出を高効率に行え、吐出サイクルが飛躍的に短縮されて、高速な吐出が可能となる。
【００２８】
請求項３記載のインクジェットヘッドは、前記圧力発生手段及び前記バルブのそれぞれが、空隙を隔てて対向する二つの可撓性部材からなり、該可撓性部材間に電圧を印加したときに静電気力によって少なくとも一方の可撓性部材が弾性的に変形することを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、静電気力により変形する可撓性部材を、インク加圧室の圧力発生手段、或いは吐出口及びインク供給口の開閉バルブとして用いることで、圧力発生手段、バルブが簡単な構造で製作可能となる。
【００２９】
請求項４のインクジェットヘッドは、前記バルブが、静電気力によって移動又は回転することを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、静電気力の引力、斥力を利用して可撓性部材が動作するので、発熱体、圧電素子を用いる場合に比べて、圧力発生手段或いはバルブの高速な動作が可能となる。
【００３０】
請求項５のインクジェットヘッドは、前記可撓性部材が、導電体又は導電体を絶縁体で一部若しくは全部覆ったものであることを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、可撓性部材を導電体とすることで、大きな静電気力が得られるとともに、導電体を絶縁体で覆うことで、短絡の防止、電界放出の防止が可能となる。
【００３１】
請求項６のインクジェットヘッドは、前記バルブの可撓性部材が、インクの吐出流入方向に対して略垂直に移動することを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、バルブの板面にインク流が垂直に当たらず、インク流れからの影響を受けずに、小さな力でバルブの開閉が可能となる。
【００３２】
請求項７のインクジェットヘッドは、前記バルブの可撓性部材が、インクの吐出流入方向に対して略平行に移動することを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、バルブの板面で、吐出口、或いはインク供給口を閉鎖するので、比較的大きな開口面積の閉鎖が確実に行える。
【００３３】
請求項８のインクジェットヘッドは、複数の前記インク加圧室を設け、該インク加圧室に連通する共通のインク供給室を設けたことを特徴とする。このインクジェットヘッドでは、複数のインク加圧室がフォトリソ、エッチング等により一体形成可能となる。また、吐出口、或いはインク供給口にバルブが設けられることにより、共通のインク供給室に連通させた場合であっても、隣接するインク加圧室の圧力が相互に干渉することがない。
【００３４】
請求項９のインクジェットヘッドの駆動方法は、それぞれ開閉自在な吐出口及びインク供給口を有するインク加圧室と、前記インク加圧室に設けられる圧力発生手段とを具備し、前記圧力発生手段を静電気力によって変形させることで前記インク加圧室を加圧又は負圧にしてインク加圧室内のインクを前記吐出口からインク滴として発射させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記吐出口を開き、前記インク供給口の開口率を任意に変化させた状態で、前記圧力発生手段により前記インク加圧室を加圧することで、吐出インク量を制御することを特徴とする。
【００３５】
このインクジェットヘッドの駆動方法では、吐出口を開き、インク供給口の開口率を任意に変化させた状態で、圧力発生手段によりインク加圧室を加圧することで、吐出インク量を任意に制御できる。
【００４０】
請求項１０のインクジェットヘッドの駆動方法は、前記吐出口を開き前記圧力発生手段により前記インク加圧室を加圧して前記吐出口からインクを吐出させ、前記インク加圧室の加圧開始から任意時間経過後に前記吐出口を閉じることで、吐出インク量を制御することを特徴とする。
【００４１】
このインクジェットヘッドの駆動方法では、吐出口を開き圧力発生手段によりインク加圧室を加圧して吐出口からインクを吐出させ、インク加圧室の加圧開始から任意時間経過後に吐出口を閉じることで、吐出インク量を任意に制御できる。
【００４２】
請求項１１のインクジェットヘッドの駆動方法は、複数の前記インク加圧室を設け、該インク加圧室に連通する共通のインク供給室を設け、前記吐出口、前記インク供給口、又は前記吐出口及び前記インク供給口を前記インク加圧室ごとに独立に開閉制御することを特徴とする。このインクジェットヘッドの駆動方法では、共通のインク供給室に、複数のインク加圧室を連通させて設けた場合であっても、吐出口、或いはインク供給口に設けられたバルブをインク加圧室ごとに開閉制御することで、隣接するインク加圧室の圧力が相互に干渉することなく、マルチノズルヘッドにおいても高効率なインク吐出、インク供給が可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェットヘッドの実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る第１の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００４５】
基板２１上には帯状の共通電極２３を形成してあり、共通電極２３は基板２１上に形成した絶縁性を有する電極保護膜２５によって覆われている。電極保護膜２５上には、平行な複数の隔壁２７を共通電極２３の長手方向に等間隔で形成してある。隔壁２７は、例えば電極保護膜２５と同質材料をエッチングすることにより形成することができる。
【００４６】
基板２１上の前後端には隣接する隔壁２７同士によって挟まれる前壁３１、後壁３３を形成してあり、前壁３１、後壁３３には吐出口３５、インク供給口３７を形成してある。隔壁２７、前壁３１、後壁３３の上端面には、絶縁性を有する可撓板３９を密接して形成してある。これにより、共通電極２３の長手方向には、隔壁２７によって仕切られ、電極保護膜２５と可撓板３９とによって挟まれる空隙４１を有した複数のインク加圧室４３が形成される。
【００４７】
インク加圧室４３は、吐出口３５、インク供給口３７のみを開口させて液密構造となっている。インク供給口３７には、不図示のインク流路を介してインクカートリッジに接続してある。なお、インク供給口３７は、インク加圧室４３が負圧となった時に、インク供給口３７からのみインクがインク加圧室４３に流入するように、吐出口３５に比べて開口面積が十分に大きく形成されている。
【００４８】
可撓板３９上には、それぞれのインク加圧室４３に対応させて複数の信号電極４５を形成してある。この信号電極４５には、共通電極２３との間で、印字情報に基づく電圧が電源４７から選択的に印加される。
【００４９】
このように構成されるインクジェットヘッド５１は、基板２１を透明ガラス板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、金属酸化物、セラミックなどの無機絶縁体、半導体により形成することができる。
また、共通電極２３は、金属或いは導電性を有する金属化合物で形成することができる。この場合、金属としては、金、銀、パラジウム、亜鉛、アルミニウム等を用いることができ、金属化合物としては、酸化イリジウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００５０】
共通電極２３は、基板２１の表面に上述した導電性材料の薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法により積層し、この薄膜の表面にレジストを塗布して、露光、現像を行うことで形成できる。露光はフォトレジストの上にフォトマスクを配置し、その上から紫外線を照射して行い、現像はフォトレジストの可溶部が除去できる現像液にて処理することにより行う。
【００５１】
共通電極２３は、基板２１上に積層した電極保護膜２５によって覆う。そして、電極保護膜２５上に不図示の圧力室形成層を積層し、これにエッチングを施すことにより隔壁２７、前壁３１、後壁３３、吐出口３５、インク供給口３７を形成する。この隔壁２７、前壁３１、後壁３３の上端面に、可撓板３９を密着させてインク加圧室４３を形成する。可撓板３９の上面には、導電性材料の薄膜を積層し、上述した共通電極２３の場合と同様にして露光、現像を行うことで信号電極４５を成形する。なお、共通電極２３、信号電極４５に接続される電源供給回路も、これら共通電極２３及び信号電極４５の形成と同時にパターン形成することができる。
【００５２】
図３は本発明に係る第１の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図である。
このインクジェットヘッド５１では、共通電極２３と信号電極４５との間に電源４７により電圧を印加すると、クーロン力によって可撓板３９が吸引されて空隙４１側に撓む。これにより、インク加圧室４３内の圧力が上昇して、インク加圧室４３内の不図示のインクが吐出口３５からインク滴となって発射される。
【００５３】
電圧を消去すると、可撓板３９が弾性復帰し、インク加圧室４３内が負圧となってインク供給口３７からインクが空隙４１に流入して、次のインク滴の発射に備えることになる。従って、印字情報に基づき、電源４７の電圧をそれぞれの信号電極４５へ選択的に印加することにより、所望画像の形成が可能となる。
このインクジェットヘッド５１によれば、発熱体を発熱させるバブル型のインクジェットヘッドや、機械的損失の多い圧電素子を変形させる圧電素子型のインクジェットヘッドに対し、クーロン力によって可撓板３９を直接動作させることができるので、機械的損失が少なく、小さな消費電力での駆動を可能にすることができる。
【００５４】
そして、バブルを発生させるまでの遅延ファクタの多いバブル型のインクジェットヘッドや、比較的変換感度の低い圧電素子型のインクジェットヘッドに対し、応答高速を高速にすることができる。
また、共通電極２３、電極保護膜２５、インク加圧室４３、可撓板３９、共通電極２３を順次積層する構造であるので、フォトリソプロセスにより、一体形成することができる。また、このことから、シリコン基板に駆動回路と一体に形成することも可能になる。
【００５５】
更に、インク加圧室４３の一つの内壁を直接可撓板３９として形成できるため、変形材料と一体に用いる場合のように、変形材料と共振構造をとる必要がなく、設計の設計自由度を高めることができる。
また、精密な機械加工の必要とされる圧電素子を用いたインクジェットヘッドに対し、フォトリソプロセスによる一体形成が可能となるので、微細化、マルチ化を容易にすることができる。
【００５６】
次に、本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドを説明する。
図４は本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図、図５は図４のＢ−Ｂ矢視図、図６は図４のＣ−Ｃ矢視図、図７は図４のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
第２の実施の形態のインクジェットヘッド６１は、基板部６３と、バルブ部６５と、カバー部６７とによって要部が構成される。基板部６３は、更に、基板６９と、共通電極７１と、電極保護層７３と、第一周壁７５とからなる。基板６９上には共通電極７１を形成してあり、共通電極７１は基板６９上に形成した絶縁性を有する電極保護層７３によって覆われる。
【００５７】
電極保護層７３の上面には、四角枠状の第一周壁７５を形成してある。第一周壁７５の平行な対向壁の一方には吐出口７７を形成してあり、他方にはインク供給口７９を形成してある。
バルブ部６５は、第一周壁７５と略同一外形状の枠体８１からなる。枠体８１は、第一周壁７５の上端面に密着して形成される。吐出口７７に対応する枠体８１の辺部には、スリット８３を形成してある。枠体８１は、スリット８３を形成することで、このスリット８３と内周穴８１ａとの間に、可撓可能な両端支持梁状の可撓性部材（吐出口バルブ板）８５を形成している。この吐出口バルブ板８５は、枠体８１を第一周壁７５に積層することで、吐出口７７の内部開口上方に位置する。吐出口バルブ板８５の内部には、導電体である吐出口バルブ電極８７を形成してある。
【００５８】
枠体８１の上面には、カバー部６７が積層される。カバー部６７は、第二周壁８９と、圧力発生手段である加圧板９１とからなる。第二周壁８９は、第一周壁７５と略同一外形状の四角枠状である。この第二周壁８９の上面には、加圧板９１が積層される。加圧板９１は、可撓性を有し、内部に加圧電極９３を形成してある。
【００５９】
従って、電極保護層７３と加圧板９１との間には、第一周壁７５、枠体８１、第二周壁８９によって周囲の包囲されたインク加圧室９５が形成される。インク加圧室９５は、第一周壁７５に形成された吐出口７７、インク供給口７９のみを開放させて、液密構造となっている。インク加圧室９５は、インク供給口７９を介して不図示のインク供給室に接続される。
【００６０】
このように構成されるインクジェットヘッド６１は、上述の第１の実施の形態と同様に、基板６９を透明ガラス板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、金属酸化物、セラミックなどの無機絶縁体、半導体により形成することができる。また、共通電極７１、吐出口バルブ電極８７、加圧電極９３は、金属或いは導電性を有する金属化合物で形成することができる。この場合、金属としては、金、銀、パラジウム、亜鉛、アルミニウム等を用いることができ、金属化合物としては、酸化イリジウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００６１】
次に、このように構成したインクジェットヘッド６１の動作を説明する。
図８は本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図、図９は本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
インクジェットヘッド６１は、図８（ａ）に示す静止状態では、吐出口バルブ板８５が、吐出口７７の内部開口の上方に位置し、吐出口７７を開放状態としている。
【００６２】
静止状態で、図９（ｂ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加すると、図８（ｂ）に示すように加圧板９１がインク加圧室９５側へ撓む。これにより、インク加圧室９５内の圧力が上昇して、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７からインク滴となって発射される。
次いで、加圧電極９３に電圧を印加した状態のまま、図９（ｃ）に示すように吐出口バルブ電極８７に電圧＋Ｖn を印加する。これにより、図８（ｃ）に示すように吐出口バルブ板８５が静電気力によって、共通電極７１側に撓み、吐出口７７の内部開口を塞ぐ。この際、吐出口バルブ板８５は、吐出口７７からのインクの吐出方向に対して略垂直に移動することとなる。
【００６３】
この状態で吐出口バルブ電極８７に電圧を印加したまま、図９（ｄ）に示すように加圧電極９３への電圧を消去すると、図８（ｄ）に示すように加圧板９１が弾性復帰し、インク加圧室９５内が負圧となり、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に流入する。
次いで、図９（ｅ）に示すように吐出口バルブ電極８７への電圧を消去すること、図８（ｅ）に示すように吐出口バルブ板８５が弾性復帰し、吐出口７７を開き、次のインク滴の発射に備えることになる。
【００６４】
このように、本実施の形態に係るインクジェットヘッド６１によれば、吐出口７７を開閉する吐出口バルブ板８５を設けたので、インク供給時に、吐出口７７を閉鎖することにより、インク供給室からのインクの供給を効率良く行うことができる。この結果、吐出サイクルを短縮することができ、高速な吐出を可能にすることができる。
【００６５】
また、このような構成によれば、インク加圧室９５を加圧するとき、及び吐出口バルブ板８５を閉じるときに、静電気力（引力）の作用による高速な動作が可能となる。そして、インク加圧室９５を負圧にするとき、及び吐出口バルブ板８５を開くときにおいても、静電気力（斥力）の作用及び材料の弾性復帰力による高速な動作が可能となる。加圧板９１、吐出口バルブ板８５は、変形部の形状、材質、電極間隙を、力学的、静電気学的に適宜に設計することにより、高効率且つ低電圧での動作が可能となる。
【００６６】
また、このような構成によれば、簡素な積層構造であるため、製作を容易に行うことができる。即ち、図７に示した基板部６３、バルブ部６５、カバー部６７をフォトリソ、エッチングにより加工した後、接合してもよく、基板部６３とバルブ部６５とを一体形成した後、カバー部６７を接合してもよく、更には、全てを一体形成することによっても製作が可能となる。この結果、容易な製作が可能となって、製造コストを安価にできる。
【００６７】
なお、共通電極７１、吐出口バルブ電極８７、加圧電極９３は、一般に金属が好ましいが、高濃度不純物が添加された半導体であってもよい。更に、これらの電極７１、８７、９３は、電極部を保護する目的から図１０に示すようにシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＰＳＧ等のガラス類、ポリイミド等からなる絶縁膜９７により覆われることが望ましい。
【００６８】
また、図示は省略するが、インクジェットヘッド６１は、静電気力による変形量を安定させるため、所望の位置に機械的ストッパを設けて、吐出口バルブ板８５、加圧板９１の変形量を一定に規制するものであってもよい。
【００６９】
次に、この第２の実施の形態の種々の変形例を説明する。これら変形例は、第２の実施の形態の構成の要部である吐出口バルブ板を共通に備えるものである。まず、第２の実施の形態の変形例１を図１１に基づき説明する。図１１は第２の実施の形態の変形例１を示す断面図である。
この変形例１では、共通電極を分離して、吐出口バルブ電極８７に対向するバルブ対向電極１０１と、加圧電極９３に対向する加圧板対向電極１０３とを独立に形成してある。
【００７０】
このような変形例１によれば、各電極間の電界クロストークを低減させることができ、より高精度にインクジェットヘッドを動作させることができる。
【００７１】
次に、第２の実施の形態の変形例２を図１２乃至図１６に基づき説明する。図１２は第２の実施の形態の変形例２を示す断面図、図１３は図１２のＤ−Ｄ矢視図、図１４は図１２のＥ−Ｅ矢視図、図１５は図１２のＦ−Ｆ矢視図、図１６は第２の実施の形態の変形例２の動作を説明する断面図である。
この変形例２では、第一周壁７５にインク供給口７９のみが形成されている。吐出口７７は、加圧板９１に形成されている。枠体８１に形成された吐出口バルブ板８５は、インク加圧室９５内において、吐出口７７の内部開口の下方に配置されている。加圧板９１には加圧電極９３が形成されており、吐出口バルブ板８５には吐出口バルブ電極８７が形成されている。
【００７２】
吐出口バルブ板８５は、吐出口バルブ電極８７に電圧が印加されることにより、静電気力により、加圧板９１方向へ撓み、図１６に示すように吐出口７７の内部開口を塞ぐようになっている。即ち、この変形例２では、吐出口７７からのインクの吐出方向に対して略平行に吐出口バルブ板８５が移動するようになっている。
【００７３】
このような変形例２によれば、静電気力により吐出口バルブ板８５を加圧板９１方向に撓めて移動させることで、吐出口７７の流路抵抗を高めたり、或いは吐出口７７を閉鎖させることができる。そして、吐出口バルブ板８５の上面を密接して吐出口７７を塞ぐので、比較的大口径の吐出口７７を開閉することができる。
【００７４】
この変形例２の他にも、吐出口７７の位置、構造は適宜決定されるものであってよい。更に、吐出バルブの構成は、上述した構造以外に、静電気力（引力、斥力）により機械的に変形又は移動するものであればよく、例えば片持ち梁構造の吐出口バルブ板や、静電リニアアクチュエータ型のバルブや、静電回転型のバルブであってもよい。
【００７５】
次に、第２の実施の形態の変形例３を図１７に基づき説明する。図１７は第２の実施の形態の変形例３の動作を説明する断面図である。
第２の実施の形態で説明したインクジェットヘッド６１は、インク吐出時に、吐出口バルブ電極８７に電圧を印加せず、加圧電極９３のみに電圧を印加することで、吐出口７７を全開した状態でインク加圧室９５内のインクを吐出口７７から吐出した。従って、この場合には、吐出口７７の流路抵抗が最小であるため、インク吐出量は、最大量となる。
【００７６】
一方、この変形例３によるインクジェットヘッドは、加圧電極９３に印加する電圧が一定で、且つ加圧時間が一定の場合、吐出口バルブ電極８７に適宜な電圧を印加することで、吐出口７７の開口率を任意に変化させる。
従って、インク加圧室９５を加圧する際、図１７（ｂ）に示すように吐出口バルブ電極８７に適宜な電圧Ｖn1を印加して、吐出口７７の開口率を適宜に制御することにより、吐出インク量を所望の量に制御することができる。
【００７７】
このような変形例３によるインクジェットヘッドの駆動方法によれば、吐出口７７の開口率を変化させることにより、インク吐出量を任意に且つ高精度に制御して、階調制御を可能にすることができる。
なお、この変形例３による駆動方法は、加圧電極９３に印加する電圧、時間を変化させて、インク量を制御する手段を組み合わせてもよく、この場合にはよりキメ細かな階調制御が可能となる。
【００７８】
次に、第２の実施の形態の変形例４を図１８、図１９に基づき説明する。図１８は第２の実施の形態の変形例４の動作を説明する断面図、図１９は第２の実施の形態の変形例４の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
上述した変形例３の階調制御では、吐出口バルブ板８５によって吐出口７７の開口率を変化させることにより、インク吐出量を変化させて階調制御を行ったが、この変形例４の場合では、吐出口バルブ板８５の開閉時間を制御することにより、インク吐出量を変化させて、階調制御を可能としている。
【００７９】
即ち、図１９に示すようにインク吐出開始時には、吐出口バルブ電極８７には電圧を印加せずに、加圧電極９３のみに電圧＋Ｖp を印加して、インクを全開した吐出口７７より吐出させる。この際、加圧開始から任意時間Ｔn 経過後に、吐出口バルブ電極８７に電圧＋Ｖn を印加することで、図１８（ｂ）に示すように吐出口７７を閉じる。
【００８０】
図１９において、Ｔm は、インクが吐出する最大時間であり、Ｔn は、加圧してインクが吐出してから、吐出口７７を閉じてインクの吐出が停止するまでの時間である。従って、このＴn を、０≦Ｔn ≦Ｔm の範囲で変化させることで、吐出インク量を精度良く任意に制御して、階調制御を可能にすることができる。
なお、この変形例４による駆動方法は、加圧電極９３に印加する電圧、或いは吐出口バルブ電極８７に印加する電圧を変化させて、インク量を制御する手段を組み合わせてもよく、この場合にはよりキメ細かな階調制御が可能となる。
【００８１】
次に、第２の実施の形態の変形例５を図２０、図２１に基づき説明する。図２０は第２の実施の形態の変形例５の動作を説明する断面図、図２１は第２の実施の形態の変形例５の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
この変形例によるインクジェットヘッドは、図２０（ａ）に示すようにインク加圧室９５内に加圧板９１を設け、加圧板９１と共通電極７１との間に、加圧板９１の可撓空間となるキャビティ１１１を形成してある。この変形例では、加圧板９１を、バルブ部６５の枠体８１に形成することができる。
【００８２】
このように構成したインクジェットヘッドは、加圧板９１を、共通電極７１に接近させて設けることができる。従って、インク加圧室９５内に加圧板９１を設けることにより、カバー部６７には加圧板９１を設ける必要がなくなり、カバー部６７はインク加圧室９５を封止するカバーとしてのみ形成すればよいことになる。
【００８３】
このように構成したインクジェットヘッドの動作を説明する。
図２０（ａ）に示すように静止状態では、吐出口バルブ電極８７、加圧電極９３に電圧が印加されず、吐出口７７は全開した状態となる。
この状態で、図２１（ｂ）に示すように吐出口バルブ電極８７に電圧＋Ｖn を印加し、図２０（ｂ）に示すように吐出口バルブ板８５を可撓させて吐出口７７を閉じる。
【００８４】
次いで、吐出口バルブ電極８７に電圧を印加したままの状態で、図２１（ｃ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加する。これにより、加圧板９１は、図２０（ｃ）に示すようにキャビティ１１１側に撓み、インク加圧室９５内を負圧にする。インク加圧室９５が負圧になることにより、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に供給される。
【００８５】
次いで、図２１（ｄ）に示すように吐出口バルブ電極８７の電圧を消去することにより、図２０（ｄ）に示すように吐出口７７を開く。
次いで、図２１（ｅ）に示すように加圧電極９３の電圧を消去することにより、図２０（ｅ）に示すように加圧板９１がインク加圧室９５内の圧力を上昇させる方向に弾性復帰し、これにより、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７から発射されることになる。
【００８６】
この変形例５によるインクジェットヘッドによれば、全ての電極７１、８７、９３、変形板を、同一の基板部６３に形成することができる。このため、可動部の相対位置を高精度に製作することができる。
また、加圧電極９３と共通電極７１との間隙を、小さくすることができるため、より低い電圧での駆動を可能にすることができる。
【００８７】
次に、第２の実施の形態の変形例６を図２２乃至図２４に基づき説明する。図２２は第２の実施の形態の変形例６を示すマルチノズル部の斜視図、図２３は第２の実施の形態の変形例６を示すマルチノズルヘッド内部の平面図、図２４は第２の実施の形態の変形例６の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【００８８】
この変形例では、基板６９上に、複数のインク加圧室９５を並設してあり、それぞれのインク加圧室９５には上述した吐出口バルブ板８５及び加圧板９１を設けてある。また、それぞれのインク加圧室９５のインク供給口７９には、共通のインク供給室１２１を連通させて接続してある。インク供給室１２１にはインクカートリッジ接続口１２３を設けてあり、インクカートリッジ接続口１２３には不図示のインクカートリッジが接続される。
【００８９】
このように構成したインクジェットヘッド（マルチノズルインクジェットヘッド）の動作を説明する。
先ず、図２４（ａ）に示すように全ての吐出口７７を開き、この状態で、図２４（ｂ）に示すように任意のインク加圧室９５ａ、９５ｃを加圧してインクを吐出させる。
【００９０】
次いで、図２４（ｃ）に示すように吐出口バルブ板８５を可撓させることで、全ての吐出口７７を閉じる。
次いで、図２４（ｄ）に示すように吐出口７７を閉じた状態で、加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃの加圧電極９３への電圧を消去し、加圧板９１を弾性復帰させることで加圧したインク加圧室９５内を負圧にし、インク供給口７９を介してインク供給室１２１からインクを供給する。
【００９１】
マルチヘッド部は、フォトリソ、エッチング等により一体形成可能である。これに別途製作したインク供給室１２１を接合することによりヘッド全体が製作されるが、マルチヘッド部とインク供給室１２１とを一体形成することによって製作するものであってもよい。
このマルチノズルインクジェットヘッドによれば、インク供給時に、全ての吐出口７７が閉じられるので、負圧によるインク供給時に、インク吸引圧力の損失を無くして、高効率で高速にインクを供給することができる。
【００９２】
また、共通のインク供給室１２１から、共通の負圧によりインクを吸引するので、ノズル数に関係なく、インク供給能力を一定にすることができ、安定したインク供給を可能にすることができる。
【００９３】
次に、本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドを説明する。
図２５は本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図、図２６は図２５のＧ−Ｇ矢視図、図２７は図２５のＨ−Ｈ矢視図、図２８は図２５のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
第３の実施の形態のインクジェットヘッド１３１は、基板部６３と、バルブ部１３３と、カバー部６７とによって要部が構成される。基板部６３は、更に、基板６９と、共通電極７１と、電極保護層７３と、第一周壁７５とからなる。基板６９上には共通電極７１を形成してあり、共通電極７１は基板６９上に形成した絶縁性を有する電極保護層７３によって覆われる。
【００９４】
電極保護層７３の上面には、四角枠状の第一周壁７５を形成してある。第一周壁７５の平行な対向壁の一方には吐出口７７を形成してあり、他方にはインク供給口７９を形成してある。
バルブ部１３３は、第一周壁７５と略同一外形状の枠体１３５からなる。枠体１３５は、第一周壁７５の上端面に密着して形成される。インク供給口７９に対応する枠体１３５の辺部には、スリット１３７を形成してある。枠体１３５は、スリット１３７を形成することで、このスリット１３７と内周穴１３５ａとの間に、可撓可能な両端支持梁状の可撓性部材（供給口バルブ板）１３９を形成している。この供給口バルブ板１３９は、枠体１３５を第一周壁７５に積層することで、インク供給口７９の内部開口上方に位置する。供給口バルブ板１３９の内部には、導電体である供給口バルブ電極１４１を形成してある。
【００９５】
枠体１３５の上面には、カバー部６７が積層される。カバー部６７は、第二周壁８９と、加圧板９１とからなる。第二周壁８９は、第一周壁７５と略同一外形状の四角枠状である。この第二周壁８９の上面には、加圧板９１が積層される。加圧板９１は、可撓性を有し、内部に加圧電極９３を形成してある。
従って、電極保護層７３と加圧板９１との間には、第一周壁７５、枠体８１、第二周壁８９によって周囲の包囲されたインク加圧室９５が形成される。インク加圧室９５は、第一周壁７５に形成された吐出口７７、インク供給口７９のみを開放させて、液密構造となっている。インク加圧室９５は、インク供給口７９を介して不図示のインク供給室に接続される。
【００９６】
このように構成されるインクジェットヘッド１３１は、上述の第１の実施の形態と同様に、基板６９を透明ガラス板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、金属酸化物、セラミックなどの無機絶縁体、半導体により形成することができる。また、共通電極７１、供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３は、金属或いは導電性を有する金属化合物で形成することができる。この場合、金属としては、金、銀、パラジウム、亜鉛、アルミニウム等を用いることができ、金属化合物としては、酸化イリジウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００９７】
次に、このように構成したインクジェットヘッド１３１の動作を説明する。図２９は本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図、図３０は本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
インクジェットヘッド１３１は、図２９（ａ）に示す静止状態では、供給口バルブ板１３９が、インク供給口７９の内部開口の上方に位置し、インク供給口７９を開放状態としている。
【００９８】
静止状態で、図３０（ｂ）に示すように供給口バルブ電極１４１に電圧＋Ｖs を印加すると、図２９（ｂ）に示すように供給口バルブ板１３９が静電気力によって、共通電極７１側に撓み、インク供給口７９の内部開口を塞ぐ。
次いで、図３０（ｃ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加すると、図２９（ｃ）に示すように加圧板９１が静電気力によって、インク加圧室９５側へ撓む。これにより、インク加圧室９５内の圧力が上昇して、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７からインク滴となって発射される。
【００９９】
次いで、加圧電極９３に電圧を印加した状態のまま、図３０（ｄ）に示すように供給口バルブ電極１４１への電圧を消去すると、図２９（ｄ）に示すように供給口バルブ板１３９が弾性復帰し、インク供給口７９を開放する。
次いで、図３０（ｅ）に示すように加圧電極９３への電圧を消去すると、図２９（ｅ）に示すように加圧板９１が弾性復帰し、インク加圧室９５内が負圧となり、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に流入し、次のインク滴の発射に備えることになる。
【０１００】
このように、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１３１によれば、インク供給口７９を開閉する供給口バルブ板１３９を設けたので、インク吐出時に、インク供給口７９を閉鎖することにより、加圧時のインクの吐出を効率良く行うことができる。この結果、吐出サイクルを短縮することができ、高速な吐出を可能にすることができる。
【０１０１】
そして、インク供給口７９が供給口バルブ板１３９で閉鎖できるので、インク供給口７９を大きく形成でき、インク供給時の流路抵抗を小さくして、インク供給時間を短縮することができる。これによっても、高速のインク吐出が安定して可能になる。
また、このような構成によれば、インク加圧室９５を加圧するとき、及び供給口バルブ板１３９を閉じるときに、静電気力（引力）の作用による高速な動作が可能となる。そして、インク加圧室９５を負圧にするとき、及び供給口バルブ板１３９を開くときにおいても、静電気力（斥力）の作用及び材料の弾性復帰力による高速な動作が可能となる。加圧板９１、供給口バルブ板１３９は、変形部の形状、材質、電極間隙を、力学的、静電気学的に適宜に設計することにより、高効率且つ低電圧での動作が可能となる。
【０１０２】
また、このような構成によれば、簡素な積層構造であるため、製作を容易に行うことができる。即ち、図２８に示した基板部６３、バルブ部１３３、カバー部６７をフォトリソ、エッチングにより加工した後、接合してもよく、基板部６３とバルブ部１３３とを一体形成した後、カバー部６７を接合してもよく、更には、全てを一体形成することによっても製作が可能となる。この結果、容易な製作が可能となって、製造コストを安価にできる。
【０１０３】
なお、共通電極７１、供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３は、一般に金属が好ましいが、高濃度不純物が添加された半導体であってもよい。更に、これらの電極７１、１４１、９３は、電極部を保護する目的からシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＰＳＧ等のガラス類、ポリイミド等からなる絶縁膜により覆われることが望ましい。
【０１０４】
また、図示は省略するが、インクジェットヘッド１３１は、静電気力による変形量を安定させるため、所望の位置に機械的ストッパを設けて、供給口バルブ板１３９、加圧板９１の変形量を一定に規制するものであってもよい。
インクジェットヘッド１３１は、第２の実施の形態の場合と同様に、共通電極を分離して、加圧電極９３、供給口バルブ電極１４１に対して独立に対向電極を設けてもよい。これにより、各電極間の電界クロストークを低減させることができ、より高精度にインクジェットヘッドを動作させることができる。
【０１０５】
インクジェットヘッド１３１は、第一周壁７５に吐出口７７のみを形成し、インク供給口７９を加圧板９１に形成するものであってもよい。この場合、枠体１３５の供給口バルブ板１３９は、インク加圧室９５内において、インク供給口７９の内部開口下方に配置し、静電気力により、加圧板９１方向へ撓み、インク供給口７９の内部開口を塞ぐようにする。このように、供給口バルブ板１３９は、インク供給口７９からのインクの吐出方向に対して略平行に移動するものとしてもよい。
【０１０６】
この他にも、インク供給口７９の位置、構造は適宜決定されるものであってよい。更に、供給口バルブの構成は、上述した構造以外に、静電気力（引力、斥力）により機械的に変形又は移動するものであればよく、例えば片持ち梁構造の供給口バルブ板１３９や、静電リニアアクチュエータ型のバルブや、静電回転型のバルブであってもよい。
【０１０７】
次に、この第３の実施の形態の種々の変形例を説明する。これら変形例は、第３の実施の形態の構成の要部である供給口バルブ板を共通に備えるものである。まず、第３の実施の形態の変形例１を図３１に基づき説明する。図３１は第３の実施の形態の変形例１の動作を説明する断面図である。
第３の実施の形態で説明したインクジェットヘッド１３１は、インク吐出時に、供給口バルブ電極１４１に電圧を印加し、インク供給口７９を閉じた状態で、加圧電極９３に電圧を印加することで、インク加圧室９５内のインクを吐出口７７から吐出した。従って、この場合には、開口が吐出口７７のみとなるため、加圧力が高効率に作用してインク吐出量は、最大量となる。
【０１０８】
一方、インク吐出時に、供給口バルブ電極１４１に電圧を印加せず、インク供給口７９を全開した状態で加圧電極９３に電圧を印加し、インクを吐出口７７から吐出した場合には、加圧力が低下してインク吐出量は、図３１（ａ）に示すように小量となる。
この変形例１によるインクジェットヘッドでは、加圧電極９３に印加する電圧＋Ｖp が一定で、且つ加圧時間が一定の場合、供給口バルブ電極１４１に適宜な電圧Ｖs1を印加することで、インク供給口７９の開口率を任意に変化させ、吐出インク量を所望の量に制御する。
【０１０９】
このような変形例１によるインクジェットヘッドの駆動方法によれば、インク供給口７９の開口率を変化させることにより、インク吐出量を任意に且つ高精度に制御して、階調制御を可能にすることができる。
なお、この変形例１による駆動方法は、加圧電極９３に印加する電圧、時間を変化させて、インク量を制御する手段を組み合わせてもよく、この場合にはよりキメ細かな階調制御が可能となる。
【０１１０】
次に、第３の実施の形態の変形例２を図３２、図３３に基づき説明する。図３２は第３の実施の形態の変形例３の動作を説明する断面図、図３３は第３の実施の形態の変形例２の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
この変形例によるインクジェットヘッドは、図３２（ａ）に示すようにインク加圧室９５内に加圧板９１を設け、加圧板９１と共通電極７１との間に、加圧板９１の可撓空間となるキャビティ１１１を形成してある。この変形例では、加圧板９１を、バルブ部１３３の枠体１３５に形成することができる。
【０１１１】
このように構成したインクジェットヘッドは、加圧板９１を、共通電極７１に接近させて設けることができる。従って、インク加圧室９５内に加圧板９１を設けることにより、カバー部６７には加圧板９１を設ける必要がなくなり、カバー部６７はインク加圧室９５を封止するカバーとしてのみ形成すればよいことになる。
【０１１２】
このように構成したインクジェットヘッドの動作を説明する。
図３２（ａ）に示す静止状態では、図３３（ａ）に示すように供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３に電圧が印加されず、インク供給口７９は全開した状態となる。
この状態で、図３３（ｂ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加する。これにより、加圧板９１は、図３２（ｂ）に示すようにキャビティ１１１側に撓み、インク加圧室９５内を負圧にする。インク加圧室９５が負圧になることにより、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に供給される。
【０１１３】
次いで、加圧電極９３に電圧を印加したままの状態で、図３３（ｃ）に示すように供給口バルブ電極１４１に電圧＋Ｖs を印加し、図３２（ｃ）に示すように供給口バルブ板１３９を可撓させてインク供給口７９を閉じる。
次いで、図３３（ｄ）に示すように加圧電極９３の電圧を消去することにより、図３２（ｄ）に示すように加圧板９１がインク加圧室９５内の圧力を上昇させる方向に弾性復帰する。これにより、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７から発射されることになるが、インク供給口７９が閉じられているため、高速、高効率、且つ安定なインクの吐出が可能となる。
【０１１４】
次いで、図３３（ｅ）に示すように供給口バルブ電極１４１の電圧を消去することにより、図３２（ｅ）に示すように供給口バルブ板１３９を弾性復帰させ、インク供給口７９を開いて次のインク供給に備える。
この変形例２によるインクジェットヘッドによれば、全ての電極７１、１４１、９３、変形板を、同一の基板部６３に形成することができる。このため、可動部の相対位置を高精度に製作することができる。
【０１１５】
また、加圧電極９３と共通電極７１との間隙を、小さくすることができるため、より低い電圧での駆動を可能にすることができる。
【０１１６】
次に、第３の実施の形態の変形例３を図３４乃至図３６に基づき説明する。図３３は第３の実施の形態の変形例３を示すマルチノズル部の斜視図、図３５は第３の実施の形態の変形例３を示すマルチノズルヘッド内部の平面図、図３６は第３の実施の形態の変形例３の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【０１１７】
この変形例では、基板６９上に、複数のインク加圧室９５を並設してあり、それぞれのインク加圧室９５には上述した供給口バルブ板１３９及び加圧板９１を設けてある。また、それぞれのインク加圧室９５のインク供給口７９には、共通のインク供給室１２１を連通させて接続してある。インク供給室１２１にはインクカートリッジ接続口１２３を設けてあり、インクカートリッジ接続口１２３には不図示のインクカートリッジが接続される。
【０１１８】
このように構成したインクジェットヘッド（マルチノズルインクジェットヘッド）の動作を説明する。
先ず、図３６（ａ）に示すように全てのインク供給口７９を閉じ、この状態で、図３６（ｂ）に示すように任意のインク加圧室９５ａ、９５ｃを加圧してインクを吐出させる。
【０１１９】
次いで、図３６（ｃ）に示すように加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃの供給口バルブ板１３９を開く。
次いで、図３６（ｄ）に示すように加圧したインク加圧室９５の加圧電極９３への電圧を消去し、加圧板９１を弾性復帰させることで加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃ内を負圧にし、インク供給口７９を介してインク供給室１２１からインクを供給する。
【０１２０】
マルチヘッド部は、フォトリソ、エッチング等により一体形成可能である。これに別途製作したインク供給室１２１を接合することによりヘッド全体が製作されるが、マルチヘッド部とインク供給室１２１とを一体形成することによって製作するものであってもよい。
このマルチノズルインクジェットヘッドによれば、インク吐出時に、全てのインク供給口７９が閉じられるので、隣接するインク加圧室９５に圧力の相互干渉が発生せず、高精度にインクを吐出させることができる。
【０１２１】
また、加圧に要するエネルギーと吐出能力、及びインク供給に要するエネルギーとインク供給能力が、吐出口７７の数に関係なく略一定になるので、高効率、高速で且つ安定したインクの吐出及び供給を可能にすることができる。
なお、図３６（ａ）（ｂ）では、全てのインク供給口７９を閉じたが、インクを吐出するインク加圧室９５ａ、９５ｃのインク供給口７９のみを閉じてもよい。
【０１２２】
また、図３６（ｃ）（ｄ）では、加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃのインク供給口７９を開いたが、全てのインク供給口７９を開いてから、インク加圧室９５を負圧にしてインクを供給してもよい。
次に、本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドを説明する。
【０１２３】
図３７は本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図、図３８は図３７のＪ−Ｊ矢視図、図３９は図３７のＫ−Ｋ矢視図、図４０は図３７のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
第４の実施の形態のインクジェットヘッド１５１は、基板部６３と、バルブ部１５３と、カバー部６７とによって要部が構成される。基板部６３は、更に、基板６９と、共通電極７１と、電極保護層７３と、第一周壁７５とからなる。基板６９上には共通電極７１を形成してあり、共通電極７１は基板６９上に形成した絶縁性を有する電極保護層７３によって覆われる。
【０１２４】
電極保護層７３の上面には、四角枠状の第一周壁７５を形成してある。第一周壁７５の平行な対向壁の一方には吐出口７７を形成してあり、他方にはインク供給口７９を形成してある。
バルブ部１５３は、第一周壁７５と略同一外形状の枠体１５５からなる。枠体１５５は、第一周壁７５の上端面に密着して形成される。吐出口７７に対応する枠体１５５の辺部と、インク供給口７９に対応する枠体１５５の辺部とには、それぞれスリット１５７を形成してある。枠体１５５は、スリット１５７を形成することで、このスリット１５７と内周穴１５５ａとの間に、可撓可能な両端支持梁状の吐出口バルブ板８５及び供給口バルブ板１３９を形成している。
【０１２５】
吐出口バルブ板８５は、枠体１５５を第一周壁７５に積層することで、吐出口７７の内部開口上方に位置する。また、供給口バルブ板１３９は、枠体１５５を第一周壁７５に積層することで、インク供給口７９の内部開口上方に位置する。吐出口バルブ板８５の内部には、吐出口バルブ電極８７を形成してある。供給口バルブ板１３９の内部には、供給口バルブ電極１４１を形成してある。
【０１２６】
枠体８１の上面には、カバー部６７が積層される。カバー部６７は、第二周壁８９と、加圧板９１とからなる。第二周壁８９は、第一周壁７５と略同一外形状の四角枠状である。この第二周壁８９の上面には、加圧板９１が積層される。加圧板９１は、可撓性を有し、内部に加圧電極９３を形成してある。
従って、電極保護層７３と加圧板９１との間には、第一周壁７５、枠体１５５、第二周壁８９によって周囲の包囲されたインク加圧室９５が形成される。インク加圧室９５は、第一周壁７５に形成された吐出口７７、インク供給口７９のみを開放させて、液密構造となっている。インク加圧室９５は、インク供給口７９を介して不図示のインク供給室に接続される。
【０１２７】
このように構成されるインクジェットヘッド１５１は、上述の第１の実施の形態と同様に、基板６９を透明ガラス板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂フィルム、金属酸化物、セラミックなどの無機絶縁体、半導体により形成することができる。また、共通電極７１、吐出口バルブ電極８７、供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３は、金属或いは導電性を有する金属化合物で形成できる。この場合、金属としては、金、銀、パラジウム、亜鉛、アルミニウム等を用いることができ、金属化合物としては、酸化イリジウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【０１２８】
次に、このように構成したインクジェットヘッド１５１の動作を説明する。図４１は本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図、図４２は本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
インクジェットヘッド１５１は、図４１（ａ）に示す静止状態では、吐出口バルブ板８５、供給口バルブ板１３９が、吐出口７７の内部開口の上方、インク供給口７９の内部開口の上方に位置し、吐出口７７、インク供給口７９を開放状態としている。
【０１２９】
静止状態で、図４２（ｂ）に示すように供給口バルブ電極１４１に電圧＋Ｖs を印加すると、図４１（ｂ）に示すように供給口バルブ板１３９が静電気力によって共通電極７１側へ撓み、インク供給口７９を塞ぐ。
次いで、供給口バルブ電極１４１に電圧を印加したままの状態で、図４２（ｃ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加すると、図４１（ｃ）に示すように加圧板９１がインク加圧室９５側へ撓む。これにより、インク加圧室９５内の圧力が上昇して、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７からインク滴となって発射される。
【０１３０】
次いで、加圧電極９３に電圧を印加した状態のまま、図４２（ｄ）に示すように吐出口バルブ電極８７の電圧＋Ｖn を印加する。これにより、図４１（ｄ）に示すように吐出口バルブ板８５が静電気力によって、共通電極７１側に撓み、吐出口７７の内部開口を塞ぐ。この直後に、供給口バルブ電極１４１の電圧＋Ｖs を消去する。これにより、供給口バルブ板１３９が弾性復帰して、インク供給口７９が開かれることとなる。
【０１３１】
この状態で図４２（ｅ）に示すように加圧電極９３への電圧を消去すると、図４１（ｅ）に示すように加圧板９１が弾性復帰し、インク加圧室９５内が負圧となり、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に流入する。
次いで、図４２（ｆ）に示すように吐出口バルブ電極８７への電圧を消去すること、図４１（ｆ）に示すように吐出口バルブ板８５が弾性復帰し、吐出口７７を開き、次のインク滴の発射に備えることになる。
【０１３２】
このように、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１５１によれば、吐出口７７を開閉する吐出口バルブ板８５と、インク供給口７９を開閉する供給口バルブ板１３９とを設けたので、インク供給時には、吐出口７７を閉鎖することにより、インク供給室からのインクの供給を効率良く行うことができ、インク吐出時には、インク供給口７９を閉鎖することにより、加圧時のインクの吐出を効率良く行うことができる。この結果吐出サイクルを飛躍的に短縮することができ、高速吐出が可能となる。また、入力エネルギを飛躍的に低減することができる。
【０１３３】
また、このような構成によれば、インク加圧室９５を加圧するとき、吐出口バルブ板８５及び供給口バルブ板１３９を閉じるときに、静電気力（引力）の作用による高速な動作が可能となる。そして、インク加圧室９５を負圧にするとき、吐出口バルブ板８５及び供給口バルブ板１３９を開くときにおいても、静電気力（斥力）の作用及び材料の弾性復帰力による高速な動作が可能となる。加圧板９１、吐出口バルブ板８５、供給口バルブ板１３９は、変形部の形状、材質、電極間隙を、力学的、静電気学的に適宜に設計することにより、高効率且つ低電圧での動作が可能となる。
【０１３４】
また、このような構成によれば、簡素な積層構造であるため、製作を容易に行うことができる。即ち、図４０に示した基板部６３、バルブ部１５３、カバー部６７をフォトリソ、エッチングにより加工した後、接合してもよく、基板部６３とバルブ部１５３とを一体形成した後、カバー部６７を接合してもよく、更には、全てを一体形成することによっても製作が可能となる。この結果、容易な製作が可能となって、製造コストを安価にできる。
【０１３５】
なお、共通電極７１、吐出口バルブ電極８７、供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３は、一般に金属が好ましいが、高濃度不純物が添加された半導体であってもよい。更に、これらの電極７１、８７、１４１、９３は、電極部を保護する目的からシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＰＳＧ等のガラス類、ポリイミド等からなる絶縁膜９７により覆われることが望ましい。
【０１３６】
また、図示は省略するが、インクジェットヘッド１５１は、静電気力による変形量を安定させるため、所望の位置に機械的ストッパを設けて、吐出口バルブ板８５、供給口バルブ板１３９、加圧板９１の変形量を一定に規制するものであってもよい。
インクジェットヘッド１５１は、第２の実施の形態の場合と同様に、共通電極を分離して、加圧電極９３、吐出口バルブ電極８７、供給口バルブ電極１４１に対して独立に対向電極を設けてもよい。これにより、各電極間の電界クロストークを低減させることができ、より高精度にインクジェットヘッドを動作させることができる。
【０１３７】
インクジェットヘッド１５１は、第２、第３の実施の形態の場合と同様に、吐出口７７或いはインク供給口７９をカバー部６７に配設し、吐出口バルブ板８５、供給口バルブ板１３９の動作方向を、インクの流れ方向と平行とするものであってもよい。
この他にも、吐出口７７或いはインク供給口７９の位置、構造は適宜決定されるものであってよい。更に、吐出バルブ、供給口バルブの構成は、上述した構造以外に、静電気力（引力、斥力）により機械的に変形又は移動するものであればよく、例えば片持ち梁構造のバルブ板や、静電リニアアクチュエータ型のバルブや、静電回転型のバルブであってもよい。
【０１３８】
次に、この第４の実施の形態の種々の変形例を説明する。これら変形例は、第４の実施の形態の構成の要部である吐出口バルブ板及び供給口バルブ板を共通に備えるものである。
まず、第４の実施の形態の変形例１を図４３に基づき説明する。図４３は第４の実施の形態の変形例１のの動作を説明する断面図である。
【０１３９】
第４の実施の形態で説明したインクジェットヘッド１５１は、インク吐出時に、吐出口バルブ電極８７に電圧を印加せず、加圧電極９３、供給口バルブ電極１４１に電圧を印加することで、吐出口７７を全開した状態でインク加圧室９５内のインクを吐出口７７から吐出した。従って、この場合には、吐出口７７の流路抵抗が最小であるため、インク吐出量は、最大量となる。
【０１４０】
一方、この変形例１によるインクジェットヘッドは、加圧電極９３に印加する電圧が一定で、且つ加圧時間が一定の場合、吐出口バルブ電極８７に適宜な電圧Ｖn1を印加することで、吐出口７７の開口率を任意に変化させる。
従って、インク加圧室９５を加圧する際、図４３（ｂ）に示すように供給口バルブ電極１４１にＶs を印加してインク供給口７９を閉じる一方で、吐出口バルブ電極８７に適宜な電圧Ｖn1を印加して、吐出口７７の開口率を適宜に制御することにより、吐出インク量を所望の量に制御することができる。
【０１４１】
このような変形例１によるインクジェットヘッドの駆動方法によれば、吐出口７７の開口率を変化させることにより、インク吐出量を任意に且つ高精度に制御して、階調制御を可能にすることができる。
なお、この変形例１による駆動方法は、加圧電極９３に印加する電圧、時間を変化させて、インク量を制御する手段を組み合わせてもよく、この場合にはよりキメ細かな階調制御が可能となる。
【０１４２】
更に、この変形例１による駆動方法は、インク供給口７９の開口率を任意に変えてインク加圧室９５内の圧力を制御する手段と組み合わせ、インク量を制御するものであってもよい。
【０１４３】
次に、第４の実施の形態の変形例２を図４４、図４５に基づき説明する。図４４は第４の実施の形態の変形例２の動作を説明する断面図、図４５は第４の実施の形態の変形例２の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
上述した変形例１の階調制御では、吐出口バルブ板８５によって吐出口７７の開口率を変化させることにより、インク吐出量を変化させて階調制御を行ったが、この変形例２の場合では、吐出口バルブ板８５の開閉時間を制御することにより、インク吐出量を変化させて、階調制御を可能としている。
【０１４４】
即ち、図４５に示すようにインク吐出開始時には、吐出口バルブ電極８７には電圧を印加せずに、加圧電極９３、供給口バルブ電極１４１に電圧＋Ｖp 、電圧＋Ｖs を印加して、インクを全開した吐出口７７より吐出させる。この際、加圧開始から任意時間Ｔn 経過後に、吐出口バルブ電極８７に電圧＋Ｖn を印加することで、吐出口７７を閉じる。
【０１４５】
図４５において、Ｔm は、インクが吐出する最大時間であり、Ｔn は、加圧してインクが吐出してから、吐出口７７を閉じてインクの吐出が停止するまでの時間である。従って、このＴn を、０≦Ｔn ≦Ｔm の範囲で変化させることで、吐出インク量を精度良く任意に制御して、階調制御を可能にすることができる。
なお、この変形例２による駆動方法は、加圧電極９３に印加する電圧、或いは吐出口バルブ電極８７に印加する電圧を変化させて、インク量を制御する手段を組み合わせてもよく、この場合にはよりキメ細かな階調制御が可能となる。
【０１４６】
更に、この変形例２による駆動方法は、インク供給口７９の開口率を任意に変えてインク加圧室９５内の圧力を制御する手段と組み合わせ、インク量を制御するものであってもよい。
【０１４７】
次に、第４の実施の形態の変形例３を図４６、図４７に基づき説明する。図４６は第４の実施の形態の変形例３の動作を説明する断面図、図４７は第４の実施の形態の変形例３の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
この変形例によるインクジェットヘッドは、図４６（ａ）に示すようにインク加圧室９５内に加圧板９１を設け、加圧板９１と共通電極７１との間に、加圧板９１の可撓空間となるキャビティ１１１を形成してある。この変形例では、加圧板９１を、バルブ部１５３の枠体１５５に形成することができる。
【０１４８】
このように構成したインクジェットヘッドは、加圧板９１を、共通電極７１に接近させて設けることができる。従って、インク加圧室９５内に加圧板９１を設けることにより、カバー部６７には加圧板９１を設ける必要がなくなり、カバー部６７はインク加圧室９５を封止するカバーとしてのみ形成すればよいことになる。
【０１４９】
このように構成したインクジェットヘッドの動作を説明する。
図４７（ａ）に示すように静止状態では、吐出口バルブ電極８７、供給口バルブ電極１４１、加圧電極９３に電圧が印加されず、吐出口７７及びインク供給口７９は全開した状態となる。
この状態で、図４７（ｂ）に示すように吐出口バルブ電極８７に電圧＋Ｖn を印加し、図４６（ｂ）に示すように吐出口バルブ板８５を可撓させて吐出口７７を閉じる。
【０１５０】
次いで、吐出口バルブ電極８７に電圧を印加したままの状態で、図４７（ｃ）に示すように加圧電極９３に電圧＋Ｖp を印加する。これにより、加圧板９１は、図４６（ｃ）に示すようにキャビティ１１１側に撓み、インク加圧室９５内を負圧にする。インク加圧室９５が負圧になることにより、インク供給口７９からインクがインク加圧室９５内に供給される。
【０１５１】
次いで、図４７（ｄ）に示すように供給口バルブ電極１４１に電圧＋Ｖs を印加して、インク供給口７９を閉じる。その直後に、吐出口バルブ電極８７の電圧を消去することにより、図４６（ｄ）に示すように吐出口７７を開く。
次いで、図４７（ｅ）に示すように加圧電極９３の電圧を消去することにより、図４６（ｅ）に示すように加圧板９１がインク加圧室９５内の圧力を上昇させる方向に弾性復帰し、これにより、インク加圧室９５内のインクが吐出口７７から発射されることになる。
【０１５２】
インクの発射の後、図４７（ｆ）に示すように供給口バルブ電極１４１の電圧を消去することにより、インク供給口７９を開き、再び次のインク発射に備えることとなる。
この変形例３によるインクジェットヘッドによれば、全ての電極７１、８７、１４１、９３、変形板を、同一の基板６９に形成することができる。このため、可動部の相対位置を高精度に製作することができる。
【０１５３】
また、加圧電極９３と共通電極７１との間隙を、小さくすることができるため、より低い電圧での駆動を可能にすることができる。
【０１５４】
次に、第４の実施の形態の変形例４を図４８乃至図５０に基づき説明する。図４８は第４の実施の形態の変形例４を示すマルチノズル部の斜視図、図４９は第４の実施の形態の変形例４を示すマルチノズルヘッド内部の平面図、図５０は第４の実施の形態の変形例４の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【０１５５】
この変形例では、基板６９上に、複数のインク加圧室９５を並設してあり、それぞれのインク加圧室９５には上述した吐出口バルブ板８５、供給口バルブ板１３９及び加圧板９１を設けてある。また、それぞれのインク加圧室９５のインク供給口７９には、共通のインク供給室１２１を連通させて接続してある。インク供給室１２１にはインクカートリッジ接続口１２３を設けてあり、インクカートリッジ接続口１２３には不図示のインクカートリッジが接続される。
【０１５６】
このように構成したインクジェットヘッド（マルチノズルインクジェットヘッド）の動作を説明する。
先ず、図５０（ａ）に示すように全ての吐出口７７を開くとともに、全てのインク供給口７９を閉じ、この状態で、図５０（ｂ）に示すように任意のインク加圧室９５ａ、９５ｃを加圧してインクを吐出させる。
【０１５７】
次いで、図５０（ｃ）に示すように吐出口バルブ板８５を可撓させることで、全ての吐出口７７を閉じ、供給口バルブ板１３９を弾性復帰させることで、加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃのインク供給口７９を開く。
次いで、図５０（ｄ）に示すように吐出口７７を閉じた状態で、加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃの加圧電極９３への電圧を消去し、加圧板９１を弾性復帰させることで加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃ内を負圧にし、インク供給口７９を介してインク供給室１２１からインクを供給する。
【０１５８】
マルチヘッド部は、フォトリソ、エッチング等により一体形成可能である。これに別途製作したインク供給室１２１を接合することによりヘッド全体が製作されるが、マルチヘッド部とインク供給室１２１とを一体形成することによって製作するものであってもよい。
このマルチノズルインクジェットヘッドによれば、インク吐出時に、全てのインク供給口７９が閉じられるので、隣接するインク加圧室９５の吐出圧力が相互干渉せず、高品位のインク吐出が高効率、高速に可能となる。また、インク供給時に、全ての吐出口７７が閉じられるので、負圧によるインク供給時に、インク吸引圧力の損失を無くして、高効率で高速にインクを供給することができる。
【０１５９】
そして、共通のインク供給室１２１から、共通の負圧によりインクを吸引するので、ノズル数に関係なく、インク供給能力を一定にすることができ、安定したインク供給を可能にすることができる。
更に、加圧に要するエネルギーと吐出能力、及びインク供給に要するエネルギーとインク供給能力が、吐出口７７の数に関係なく略一定になるので、高効率、高速で且つ安定したインクの吐出及び供給を可能にすることができる。
【０１６０】
なお、図５０（ａ）（ｂ）では、全てのインク供給口７９を閉じたが、インクを吐出するインク加圧室９５ａ、９５ｃのインク供給口７９のみを閉じてもよい。
また、図５０（ｃ）（ｄ）では、加圧したインク加圧室９５ａ、９５ｃのインク供給口７９を開いたが、全てのインク供給口７９を開いてから、インク加圧室９５を負圧にしてインクを供給してもよい。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共通電極と信号電極とに電圧を印加することで発生した静電気力により、可撓板をインク加圧室に変形させ、インク加圧室内のインクを発射させるので、発熱体、圧電素子を用いた場合に比べて、低電圧、高応答性のインクジェットヘッドを得ることができる。
【０１６２】
そして、本発明によれば、吐出口を開閉するバルブ、或いはインク供給口を開閉するバルブを設けたので、インク供給時には、吐出口を閉鎖してインクの供給を効率良く行うことができ、インク吐出時には、インク供給口を閉鎖してインクの吐出を効率良く行うことができ、高速吐出、高効率吐出の可能なインクジェットヘッドを得ることができる。
【０１６３】
また、本発明によれば、吐出口の開口率を変化させ、或いは吐出口の開閉時間を制御することにより、インク吐出量を変化させるようにしたので、高品質に階調制御の行えるインクジェットヘッドを得ることができる。
【０１６４】
更に、本発明によれば、インク加圧室等の要部がフォトリソプロセスにより形成できるので、一体形成が可能になるとともに、設計自由度を高めることができ、且つ微細化、集積回路化、マルチ化の容易なインクジェットヘッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】図４のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図８】本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る第２の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】図４の吐出口バルブ板の構造を示す断面図である。
【図１１】第２の実施の形態の変形例１を示す断面図である。
【図１２】第２の実施の形態の変形例２を示す断面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ矢視図である。
【図１４】図１２のＥ−Ｅ矢視図である。
【図１５】図１２のＦ−Ｆ矢視図である。
【図１６】第２の実施の形態の変形例２の動作を説明する断面図である。
【図１７】第２の実施の形態の変形例３の動作を説明する断面図である。
【図１８】第２の実施の形態の変形例４の動作を説明する断面図である。
【図１９】第２の実施の形態の変形例４の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図２０】第２の実施の形態の変形例５の動作を説明する断面図である。
【図２１】第２の実施の形態の変形例５の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図２２】第２の実施の形態の変形例６を示すマルチノズル部の斜視図である。
【図２３】第２の実施の形態の変形例６を示すマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図２４】第２の実施の形態の変形例６の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図２５】本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図である。
【図２６】図２５のＧ−Ｇ矢視図である。
【図２７】図２５のＨ−Ｈ矢視図である。
【図２８】図２５のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２９】本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図である。
【図３０】本発明に係る第３の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図３１】第３の実施の形態の変形例１の動作を説明する断面図である。
【図３２】第３の実施の形態の変形例２の動作を説明する断面図である。
【図３３】第３の実施の形態の変形例２の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図３４】第３の実施の形態の変形例３を示すマルチノズル部の斜視図である。
【図３５】第３の実施の形態の変形例３を示すマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図３６】第３の実施の形態の変形例３の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図３７】本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの断面図である。
【図３８】図３７のＪ−Ｊ矢視図である。
【図３９】図３７のＫ−Ｋ矢視図である。
【図４０】図３７のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図４１】本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの動作を説明する断面図である。
【図４２】本発明に係る第４の実施の形態のインクジェットヘッドの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図４３】第４の実施の形態の変形例１のの動作を説明する断面図である。
【図４４】第４の実施の形態の変形例２の動作を説明する断面図である。
【図４５】第４の実施の形態の変形例２の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図４６】第４の実施の形態の変形例３の動作を説明する断面図である。
【図４７】第４の実施の形態の変形例３の駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図４８】第４の実施の形態の変形例４を示すマルチノズル部の斜視図である。
【図４９】第４の実施の形態の変形例４を示すマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図５０】第４の実施の形態の変形例４の動作を説明するマルチノズルヘッド内部の平面図である。
【図５１】従来のバブル型のインクジェットヘッドの断面図である。
【図５２】従来の圧電素子型のインクジェットヘッド断面図である。
【符号の説明】
２３、７１  共通電極
３５、７７  吐出口
３７、７９  インク供給口
３９  可撓板
４３、９５  インク加圧室
４５  信号電極
５１、６１、１３１、１５１  インクジェットヘッド
８５  吐出口バルブ板（可撓性部材）
８７  吐出口バルブ電極（導電体）
９１  加圧板（圧力発生手段）
９７  絶縁体
１２１  インク供給室
１３９  供給口バルブ板（可撓性部材）
１４１  供給口バルブ電極（導電体）
【図１】
0003813725.tif 000002
【図２】
0003813725.tif 000003
【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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【図３３】
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【図３４】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４６】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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