JPH1052912A - 液体吐出方法及び液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡発生領域における発泡の圧力を吐出口方
向に導き、吐出効率を損なうことなく、高い吐出力を得
る。 【解決手段】 気泡発生領域７における気泡６の発生に
よって生じた圧力により、気泡発生領域７上に設けられ
た可動分離膜５が膨張し、第１の液流路３側にふくらむ
際、可動分離膜５の下流側部分が、可動分離膜５の上流
側部分よりも大きく第１の液流路３側に変位する構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギー等に
よる気泡の発生によって、所望の液体を吐出する液体吐
出方法及び液体吐出装置に関し、特に、気泡の発生を利
用して変位する可動分離膜を用いる液体吐出方法及び液
体吐出装置に関する。

【０００２】なお、本発明における「記録」とは、文字
や図形等のように意味を持つ画像を被記録媒体に対して
付与することだけでなく、パターン等のように意味を持
たない画像を付与することをも意味するものである。

【０００３】

【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来から知られている。
このバブルジェット記録方法を用いる記録装置には、特
公昭６１−５９９１１号公報や特公昭６１−５９９１４
号公報に開示されているように、インクを吐出するため
の吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、イン
ク流路内に配されたインクを吐出するためのエネルギー
発生手段としての発熱体（電気熱変換体）とが一般的に
設けられている。

【０００４】上記のような記録方法によれば、品位の高
い画像を高速、低騒音で記録することができるととも
に、この記録方法を行うヘッドではインクを吐出するた
めの吐出口を高密度に配置することができるため、小型
の装置で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容
易に得ることができる等の多くの優れた点を有してい
る。このため、このバブルジェット記録方法は近年、プ
リンター、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機
器に利用されており、さらに、捺染装置等の産業用シス
テムにまで利用されるようになってきている。

【０００５】他方、従来のバブルジェット記録方法にお
いては、発熱体がインクに接した状態で加熱を繰り返す
ため、発熱体の表面にインクの焦げによる堆積物が発生
する場合があった。また、吐出すべき液体が熱によって
劣化しやすい液体の場合や十分に発泡が得られにくい液
体の場合においては、前述の発熱体による直接加熱気泡
形成では、良好な吐出が行われない場合もある。

【０００６】これに対して、本願出願人は、特開昭５５
−８１１７２号公報に、発泡液と吐出液とを分離する可
撓性膜を介して、発泡液を熱エネルギーによって発泡さ
せて吐出液を吐出する方法を提案している。この方法に
おける可撓性膜と発泡液との構成は可撓性膜がノズルの
一部に設けられているものであるが、それに対して、ヘ
ッド全体を上下に分離する大きな膜を用いる構成が特開
昭５９−２６２７０号公報に開示されている。この大き
な膜は、液路を形成する２つの板材によって挟持される
ことによって２つの液路内の液体が互いに混合されない
ことを目的として設けられたものである。

【０００７】他方、発泡液自体に特徴を持たせ、発泡特
性を考慮したものとして、吐出液よりも低沸点の液体を
用いる特開平５−２２９１２２号公報に開示されている
ものや、導電性を有する液体を発泡液として用いる特開
平４−３２９１４８号公報に開示されているものがあ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の分離膜を用いた液体吐出方式は、発泡液
と吐出液とを分離するだけの構成、あるいは、発泡液自
体の改良を行うだけのものであり、実用的な水準ではな
い。

【０００９】本発明者達は、分離膜を用いた液滴吐出に
ついて吐出液滴を中心に検討したところ、熱エネルギー
による気泡形成がもたらす液体吐出は、分離膜の変化を
介在しているために効率が下がってしまい、結果的に実
用化されていないという結論に至った。

【００１０】そこで、本発明者達は、分離膜の分離機能
による効果を生かしながら、液体吐出をより高い水準に
できる液体吐出方法及び装置を研究することに至った。

【００１１】本発明は、この研究の中で生まれたもの
で、液滴吐出のために吐出効率を向上させることがで
き、吐出液滴の体積、あるいは、吐出速度を安定及び高
める画期的な液体吐出方法及び装置を提供するものであ
る。

【００１２】本発明は、吐出口に連通する吐出液用の第
１液流路と、発泡液を供給あるいは移動可能に備えると
ともに気泡発生領域を含む第２の液流路と、第１及び第
２の液流路を分離する可動分離膜とを備えた液体吐出ヘ
ッドを用いて第１の液流路における吐出液の流れ方向に
関して吐出口よりも上流側に可動分離膜の変位領域を有
する液体吐出方法及び装置において、吐出効率が向上で
きるものである。

【００１３】特に、本発明者達は、気泡発生領域となる
空間を小空間とするような場合、すなわち、吐出口より
も吐出液の流れ方向に関して上流側に形成されている
が、気泡発生領域自体が発熱部と同等の幅、長さしか持
たず、気泡発生領域において気泡が発生した場合、可動
性膜はその気泡の発生によって、吐出液の吐出方向に関
して垂直方向のみに変位するため、十分な吐出速度を得
ることができず、効率的な吐出動作を行うことができな
いという問題があることも解明した。この場合における
原因が、閉鎖された小空間のみで、常に同じ発泡液が繰
り返し使用されるという点にも着眼し、本発明は、効率
的な吐出動作を実現させるものでもある。

【００１４】本発明の第１の目的は、可動性膜により吐
出液と発泡液とを実質的に分離、より好ましくは完全に
分離する構成において、発泡の圧力によって生じた力で
可動性膜を変形させて吐出液に圧力を伝達する際に、圧
力が上流側に逃げるのを防止するだけでなく、圧力を吐
出口方向に導き、吐出効率を損なうことなく、高い吐出
力を得ることができる液体吐出方法及び液体吐出装置を
提供することにある。

【００１５】また、本発明の第２の目的は、上述した構
成によって、発熱体上に堆積する堆積物の量を低減する
とともに、吐出液に対して熱的影響を与えず効率良く液
体を吐出することができる液体吐出方法及び液体吐出装
置を提供することにある。

【００１６】また、本発明の第３の目的は、吐出液の粘
度や材質組成にかかわらず、選択自由度が広い液体吐出
方法及び液体吐出装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、液体を吐出する吐出口に連通する第１の液
流路と、液体に気泡を発生させる気泡発生領域を具備す
る第２の液流路とを互いに常に実質的に分離する可動分
離膜を、前記第１の液流路における液体の流れに関して
前記吐出口よりも上流側で変位せしめる工程を有する液
体吐出方法において、液体の流れ方向に関して前記可動
分離膜の下流側部分が前記可動分離膜の上流側部分より
も相対的に前記吐出口側へ大きく変位する工程を有する
ことを特徴とする。

【００１８】ここで、前記工程が気泡の成長過程の途中
以降になされた場合は、吐出量の一層の増大が図られ、
また、前記工程が気泡の成長過程の実質的初期以降に継
続してなされた場合は、吐出速度の一層の増大が図られ
る。

【００１９】また、前記工程において可動分離膜の変位
を規制する方向規制手段によって、可動分離膜の変位を
所望のもの、あるいは安定したものとすることができ
る。

【００２０】なお、上述した本発明の特徴の上記変位工
程を具体的に実施するための構成としては、以下に説明
する実施例の構成を挙げることができる。加えて、本発
明の技術思想に包含される他の構成によって上記変位工
程を達成できるものは、本発明に含まれるものである。

【００２１】さらに、可動分離膜の形状が予め決められ
ていたり、たるみ部が設けられていれば、気泡の発生に
伴って可動分離自体を伸長させる必要がなく、吐出効率
が上がるとともに、可動分離膜自体で変位の規制が行わ
れる。

【００２２】また、第２の液流路内での気泡の成長を規
制することによって可動分離膜の変位が規制される場合
は、気泡自体に直接作用し、気泡発生初期から可動分離
膜の変位の規制が行われる。

【００２３】ここで、本発明装置の代表的な構成例を挙
げておく。以下に言う「方向規制」は、可動分離膜自体
の構成（例えば、弾性率の分布や変形伸長部と非変形部
との組合せ等あるいは可動分離膜に作用する付加部材ま
たは第１の液流路の構造によるもの等の他、これらの組
合せの全てを含むものである。本発明の代表的な構成
は、液体を吐出する吐出口に連通する第１の液流路と、
液体に気泡を発生させる気泡発生領域を具備する第２の
液流路と、前記第１の液流路と前記第２の液流路とを互
いに常に実質的に分離する可動分離膜とを少なくとも有
してなる液体吐出装置において、前記可動分離膜を、前
記第１の液流路における液体の流れに関して前記吐出口
よりも上流側で変位せしめるとともに、液体の流れ方向
に関して前記可動分離膜の下流側部分が前記可動分離膜
の上流側部分よりも相対的に前記吐出口側へ大きく変位
せしめる方向規制手段を有することを特徴とする。

【００２４】（作用）上記のように構成された本発明に
おいては、気泡発生領域における気泡の発生及び成長に
伴って、気泡発生領域上に設けられた可動分離膜が、第
１の液流路側に変位するが、その際、可動分離膜の下流
側部分が、該可動分離膜の上流側部分よりも大きく第１
の液流路側に変位するので、気泡の発生による圧力が第
１の液流路の吐出口側に導かれる。それにより、第１の
液流路内の液体が気泡の発生によって吐出口から効率良
く吐出される。

【００２５】また、可動分離膜の変形領域にたるみ部を
設けた場合、気泡の発生及び成長にによりたるみ部が曲
線状に変位するから気泡の体積がより有効に可動分離膜
の変形に作用するので、さらに効率よく液体が吐出され
る。

【００２６】また、可動分離膜の第１の液流路側に、気
泡発生領域と面する部分の上流側端部よりも下流側に自
由端、該自由端よりも上流側に支点をそれぞれ具備し、
可動分離膜に隣接して配された可動部材を設けた場合
は、気泡が消泡する際における可動分離膜の第２の液流
路への変位が抑制されるので、上流側への液の移動が抑
制され、リフィル特性の向上やクロストークの低減が図
られる。

【００２７】また、第２の液流路の形状を、気泡発生領
域において発生する気泡による圧力が吐出口側へ導かれ
やすい形状とした場合も、第１の液流路内の液体が気泡
の発生によって吐出口から効率良く吐出される。

【００２８】また、第１の液流路の形状を、上流側にお
ける高さが下流側における高さよりも低くなるような形
状とした場合、可動分離膜の下流側部分が、該可動分離
膜の上流側部分よりも大きく第１の液流路側に変位する
ので、気泡の発生による圧力が第１の液流路の吐出口側
に導かれ、それにより、第１の液流路内の液体が気泡の
発生によって吐出口から効率良く吐出される。

【００２９】また、可動分離膜を、下流側の厚さが上流
側の厚さよりも薄くなるように形成した場合は、気泡発
生領域における気泡の成長に対して可動分離膜が吐出口
方向に変形しやすくなるので、第１の液流路内の液体が
吐出口から効率良く吐出される。

【００３０】また、非発泡時に第２の液流路側に突出
し、発泡時に第１の液流路側に突出する凸形状部を可動
分離膜に設けた場合は、気泡発生領域における気泡発生
による圧力が凸形状部によって第１の液流路の吐出口側
に導かれ、それにより、第１の液流路内の液体が気泡の
発生によって吐出口から効率良く吐出される。さらに、
凸形状部の内部容積を、気泡発生領域において発生する
気泡の最大膨張体積よりも小さくすれば、液体の吐出特
性による気泡の膨張体積がばらついた場合においても、
凸形状部の変位量が一定となるので、ノズル毎にばらつ
きのない良好な吐出が行われる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
説明するが、その前に本発明の基礎となる吐出の基本概
念について２つの実施の形態を挙げて説明する。

【００３２】図１乃至図３は、本発明の液体吐出方法の
実施例を説明するものための図であり、吐出口は、第１
の液流路の端部域に配されており、吐出口の上流側（第
１の液流路における吐出液の流れ方向に関して）に、発
生した気泡の成長にしたがって変位する変位可能な可動
分離膜の変位領域が存在している。また、第２の液流路
は、発泡液を収納し、あるいは、発泡液で充填され（好
ましくは、補充可能、より好ましくは、発泡液の移動可
能）ており、気泡の発生領域を備えている。

【００３３】本例では、この気泡発生領域も、上述した
吐出液の流れ方向に関して吐出口側よりも上流域に対応
して位置する。加えて、分離膜は、気泡発生領域を形成
する電気熱変換体よりも長く、可動領域として有する
が、上記流れ方向に関して、電気熱変換体の上流側端部
と第１の液流路の共通液室との間、好ましくは、該上流
側端部に不図示の固定部を有している。したがって、分
離膜の実質的な可動範囲は、図１〜図３で理解される。

【００３４】これらの図における可動分離膜の状態は、
可動分離膜自体の弾性、厚さ、あるいは他の付加的構造
から得られるもの全てを代表する要素である。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の液体吐出方法の
第１の実施の形態（吐出工程の途中から本発明の変位工
程を有する場合）を説明するための流路方向の断面図で
ある。

【００３５】本形態は図１に示すように、吐出口１に直
接連通した第１の液流路３内に、第１の共通液室１４３
から供給される第１の液体が満たされており、また、気
泡発生領域７を有する第２の液流路４に、発熱体２によ
って熱エネルギーを与えられることにより発泡する発泡
用の液体が満たされている。なお、第１の液流路３と第
２の液流路４との間には、第１の液流路３と第２の液流
路４とを互いに分離する可動分離膜５が設けられてい
る。また、可動分離膜５とオリフスプレート９とは互い
に密着固定され、ここでもそれぞれの液流路内の液体が
混ざり合うことはない。

【００３６】ここで、可動分離膜５は、通常、気泡発生
領域７において発生する気泡によって変位する際、方向
性を持たないか、むしろ、変位自由度の高い共通液室側
へ変位が進行する場合がある。

【００３７】本発明においては、この可動分離膜５の動
きに着眼したものであって、可動分離膜５自体に直接的
あるいは間接的に作用する変位の方向を規制する手段を
設け、それにより、可動分離膜５の気泡によって生じる
変位（移動、膨張または伸長等）を吐出口方向に向ける
ようにした。

【００３８】図１（ａ）に示す初期状態においては、第
１の液流路３内の液体が毛細管力によって吐出口１近傍
まで引き込まれている。なお、本形態においては、吐出
口１が発熱体２の第１の液流路３への投影領域に対し、
第１の液流路３の液体流れ方向に関して下流側に位置し
ている。

【００３９】この状態において、発熱体２（本形態にお
いては、４０μｍ×１０５μｍの形状を有する発熱抵抗
体）に熱エネルギーが与えられると、発熱体２が急速に
加熱され、気泡発生領域７の第２の液体に接触する表面
は第２の液体を加熱発泡させる（図１（ｂ））。この加
熱発泡により生じる気泡６は、米国特許第４，７２３，
１２９号に記載されているような膜沸騰現象に基づく気
泡であり、発熱体表面全域に一斉にきわめて高い圧力を
伴って発生するものである。このときに発生する圧力
は、圧力波となって第２の液流路４内の第２の液体を伝
搬し、可動分離膜５に作用して、それにより、可動分離
膜５が変位して、第１の液流路３内の第２の液体の吐出
が開始される。

【００４０】発熱体２の表面全体に発生した気泡６が急
速に成長していくと、膜状となる（図１（ｃ））。発生
初期のきわめて高い圧力による気泡６の膨張は、可動分
離膜５をさらに変位せしめ、それにより、吐出口１から
の第１の液流路３内の第１の液体の吐出が進む。

【００４１】その後、さらに気泡６が成長すると、可動
分離膜５の変位が大きくなる（図１（ｄ））。なお、図
１（ｄ）に示す状態までは、可動分離膜５は、可動分離
膜５の発熱体２に対向する領域の中央部５Ｃに対してそ
の上流側部５Ａの変位と下流側部５Ｂの変位とがほぼ等
しくなるように伸長し続けている。

【００４２】その後、さらに気泡６が成長すると、気泡
６及び変位を続ける可動分離膜５が、それぞれ上流側部
５Ａよりも下流側部５Ｂが相対的に大きく吐出口方向に
変位し、それにより、第１の液流路３内の第１の液体
が、吐出口１方向に直接的に移動せしめられる（図１
（ｅ））。

【００４３】このように、液体を吐出口方向へ直接移動
させるように可動分離膜５が下流側の吐出方向へ変位す
る工程を有することにより、より吐出効率が向上する。
さらに、相対的に上流側への液体の移動が少なくなり、
ノズル内、特に、可動分離膜５の変位領域への液体のリ
フィル（上流側からの補充）に有効に作用することにな
る。

【００４４】また、図１（ｄ），図１（ｅ）に示すよう
に、可動分離膜５自体も図１（ｄ）から図１（ｅ）に変
化するように吐出口方向へ変位する場合、上述した吐出
効率及びリフィル効率をさらに向上させることができる
とともに、第１の液流路３内の発熱体２の投影領域の第
１の液体を吐出口方向へ輸送移動を生じさせ、吐出量の
向上を図ることができる。

【００４５】（第２の実施の形態）図２は、本発明の液
体吐出方法の第２の実施の形態（初期段階から本発明の
変位工程を有する例）を説明するための流路方向の断面
図である。

【００４６】本形態も上述した第１の実施の形態と基本
的に同様な構成で、図２に示すように、吐出口１１に直
接連通した第１の液流路１３内に、第１の共通液室１４
３から供給される第１の液体が満たされており、また、
気泡発生領域１７を有する第２の液流路１４に、発熱体
１２によって熱エネルギーを与えられることにより発泡
する発泡用の液体が満たされている。なお、第１の液流
路１３と第２の液流路１４との間には、第１の液流路１
３と第２の液流路１４とを互いに分離する可動分離膜１
５が設けられている。また、可動分離膜１５とオリフス
プレート１９とは互いに密着固定され、ここでもそれぞ
れの液流路内の液体が混ざり合うことはない。

【００４７】図２（ａ）に示す初期状態においては、図
１（ａ）と同様に、第１の液流路１３内の液体が毛細管
力によって吐出口１１近傍まで引き込まれている。な
お、本形態においては、吐出口１１が発熱体１２の第１
の液流路１３への投影領域に対し、下流側に位置してい
る。

【００４８】この状態において、発熱体１２（本形態に
おいては、４０μｍ×１１５μｍの形状を有する発熱抵
抗体）に熱エネルギーが与えられると、発熱体１２が急
速に加熱され、気泡発生領域１７の第２の液体に接触す
る表面は第２の液体を加熱発泡させる（図２（ｂ））。
この加熱発泡により生じる気泡１６は、米国特許第４，
７２３，１２９号に記載されているような膜沸騰現象に
基づく気泡であり、発熱体表面全域に一斉にきわめて高
い圧力を伴って発生するものである。このときに発生す
る圧力は、圧力波となって第２の液流路１４内の第２の
液体を伝搬し、可動分離膜１５に作用して、それによ
り、可動分離膜１５が変位して、第１の液流路１３内の
第２の液体の吐出が開始される。

【００４９】発熱体１２の表面全体に発生した気泡１６
が急速に成長していくと、膜状となる（図２（ｃ））。
発生初期のきわめて高い圧力による気泡１６の膨張は、
可動分離膜１５をさらに変位せしめ、それにより、吐出
口１からの第１の液流路１３内の第１の液体の吐出が進
む。このとき、図２（ｃ）に示すように、可動分離膜１
５は、初期の段階から可動領域のうち、上流側部１５Ａ
よりも下流側部１５Ｂの変位が相対的に大きく変位して
いる。それにより、第１の液流路１３内の第１の液体が
吐出口１１へ初期から効率良く移動せしめられる。

【００５０】その後、さらに気泡１６が成長すると、図
２（ｃ）の状態に対して可動分離膜１５の変位及び気泡
の成長が促進されるため、それに伴って可動分離膜１５
の変位も大きくなる（図２（ｄ））。特に、可動領域の
下流側部１５Ｂが上流側部１５Ａ及び中央部１５Ｃより
もさらに大きく吐出口方向に変位することにより、第１
の液流路１３内の第１の液体が吐出口方向に直接的に加
速して移動するとともに、上流側部１５Ａの変位が全工
程中で少ないため、上流方向への液移動が少なくなる。

【００５１】したがって、吐出効率、とりわけ吐出速度
を向上させることができるとともに、ノズルの液体のリ
フィル及び吐出液滴の体積の安定化にも有利となる。

【００５２】その後、さらに気泡１６が成長すると、可
動分離膜１５の下流側部１５Ｂ及び中央部１５Ｃがさら
に吐出口方向に変位、伸長し、上述した効果、すなわ
ち、吐出効率及び吐出速度の向上が図られる（図２
（ｅ））。特に、この場合の可動分離膜１５の形状にお
いては、断面形状から示されるものだけではなく、液流
路の幅方向の変位、伸長も大きくなるため、第１の液流
路１３内の第１の液体を吐出口方向に移動させる作用領
域が大きくなり、相乗的に吐出効率が向上する。特に、
このときの可動分離膜１５の変位形状を人間の鼻の形状
に類似していることから鼻形状と称する。なお、この鼻
形状においては、図２（ｅ）に示すように、初期状態に
おいて上流側に位置していたＢ点が初期状態において下
流側に位置していたＡ点よりも下流側に位置するような
「Ｓ」字形状や図１（ｃ）のようにこれらのＡ，Ｂ点が
同等の位置にあるような形状を含むものとする。

【００５３】（可動分離膜の変位の形態）図３は、本発
明の液体吐出方法における可動分離膜の変位工程を説明
するための流路方向の断面図である。

【００５４】なお、本形態においては、特に、可動分離
膜の可動範囲及び変位の変化に着目して説明を行うた
め、気泡や第１の液流路や吐出口の図示は省略するが、
いずれの図も基本的な構成として、第２の液流路２４の
うち、発熱体２２の投影領域近辺が気泡発生領域２７で
あり、第２の液流路２４と第１の液流路２３とは可動分
離膜２５によって、常時、すなわち初期から変位期間に
わたって実質的に分離されている。また、発熱体２２の
下流側端部（図中Ｈ線）を境に下流側に吐出口、上流側
に第１の液体の供給部が設けられている。なお、本形態
以降における「上流側」、「下流側」は、可動分離膜の
可動範囲の中央部から見て、流路の液体流れ方向に関し
ての意味である。

【００５５】図３（ａ）に示すものにおいては、可動分
離膜２５が、初期状態から図中、、の順で変位し
ていき、上流側よりも下流側の方が大きく変位する工程
を初期から有しており、特に、吐出効率を高めるととも
に下流側の変位が第１の液流路２３内の第１の液体を吐
出口方向へ押し出すような移動を生じさせる作用がある
ため、吐出速度の向上を図ることができる。なお、図３
（ａ）では、上記可動範囲は実質一定とした。

【００５６】図３（ｂ）に示すものにおいては、可動分
離膜２５が、図中、、の順で変位していくに従っ
て、可動分離膜２５の可動範囲が吐出口側へ移動または
拡大している。この形態において、上記可動範囲はその
上流側が固定されている。ここで、可動分離膜２５の下
流側が上流側よりも大きく変位していくとともに、気泡
の成長自体をも吐出口方向に成長させることができるた
め、吐出効率をより一層高めることができる。

【００５７】図３（ｃ）に示すものにおいては、可動分
離膜２５が、初期状態から図中に示す状態までは上
流側と下流側とが均等または上流側の方がやや大きく変
位するが、図中からに示すようにさらに気泡が成長
すると、下流側の方が上流側よりも大きく変位する。そ
れにより、可動領域上部の第１の液体をも吐出口方向へ
移動させることができ、吐出効率を向上させることがで
きるとともに、吐出量を増大させることができる。

【００５８】さらに、図３（ｃ）中に示す工程におい
ては、可動分離膜２５のある点Ｕが、初期状態において
それによりも下流に位置していた点Ｄよりも吐出口側に
変位するため、この膨張して吐出口側に突き出した部分
によってより一層吐出効率が向上する。なお、この形状
を、前述したように鼻形状と称する。

【００５９】以上説明したような工程を有する液体吐出
方法が本発明に含まれるが、図３に示したものはそれぞ
れ必ずしも独立したものではなく、それぞれの成分をを
有する工程も本発明に含まれるものとする。また、鼻形
状を有する工程も、図３（ｃ）に示したものだけでな
く、図３（ａ），（ｂ）に示したものにも導入可能であ
る。また、図３において用いた可動分離膜においては、
伸縮性を有するか否かは問わず、予めたるみを持たせた
ものでもよい。また、図面上の可動分離膜の厚さは特に
寸法上の意味はない。

【００６０】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００６１】なお、本明細書中の「方向規制手段」は、
可動分離膜自体の構成もしくは特徴によるもの、気泡発
生手段の可動分離膜に対する作用もしくは配置関係、気
泡発生領域周囲の流体抵抗関係、可動分離膜に直接ある
いは間接的に作用する部材、または、可動分離膜の変位
もしくは伸長を規制する部材（手段）のいずれか少なく
とも１つを対象とするもので、本願が規定する「変位」
をもたらすもの全てを含むものである。したがって、本
願発明には、上記方向規制手段の複数（２つ以上）を含
む実施形態は当然含まれる。ただし、以下に記載する実
施例としては、複数の方向規制手段を任意に組み合せた
ものは明記していないが、本発明は、以下の実施例に限
られることはない。

【００６２】（実施例１）図４は、本発明の液体吐出方
法及び液体吐出装置の第１の実施例を示す流路方向の断
面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、（ｂ）
は発泡時（吐出時）の状態を示す図、（ｃ）は消泡時の
状態を示す図である。

【００６３】図４（ａ）に示すように本実施例において
は、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与え
る発熱体１０２（本実施例においては、４０μｍ×１０
５μｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板１１０上
に、発泡液用の第２の液流路１０４が設けられ、その上
に吐出口１０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路
１０３が設けられている。また、第１の液流路１０３と
第２の液流路１０４との間に、弾性を有する薄膜で形成
された可動分離膜１０５が設けられており、可動分離膜
１０５によって第１の液流路１０３内の吐出液と第２の
液流路１０４内の発泡液とが区分されている。なお、可
動分離膜１０５においては、発熱体１０２に対向して配
され、発熱体１０２における発熱によって気泡が発生す
る気泡発生領域１０７の少なくとも一部に対面してい
る。さらに、可動分離膜１０５の第１の液流路１０３側
には、気泡発生領域１０７上に自由端１３１ａ、自由端
１３１ａよりも上流側に支点１３１ｂをそれぞれ有し、
可動分離膜１０５に隣接して配された方向規制手段とし
ての可動部材１３１が設けられている。

【００６４】なお、可動部材１３１の自由端１３１ａに
おいては、気泡発生領域１０７に面する部分に設けられ
ていなくても、支点１３１ｂに対して下流側に設けら
れ、可動分離膜１０５の伸長を吐出口１０１方向に導く
ものであればよいが、さらに好ましくは発熱体１０２の
少なくとも一部に可動分離膜１０５を介して対面させる
ことで、可動分離膜１０５の変位を効率的に制御するこ
とができる。特に、発熱体１０２または気泡発生領域１
０７の面積中心よりも下流側に可動部材１３１をその自
由端１３１ａが位置するように可動分離膜１０５と対面
させる位置にすることで、可動部材１３１は発熱体１０
２に対し垂直方向に膨張しようとする成分をより吐出口
１０１方向に集中させることが可能となるため、吐出効
率が飛躍的に向上する。また、自由端１３１ａが気泡発
生領域１０７よりも下流側に設けられている場合におい
ても、自由端１３１ａがより大きく変位して可動分離膜
１０５を吐出口１０１方向においてより大きく変位させ
ることで、吐出効率が向上する。

【００６５】いま、発熱体１０２において熱が発せられ
ると、発熱体１０２上の気泡発生領域１０７に気泡１０
６が発生し、それにより、可動分離膜１０５が第１の液
流路１０３側に変位するが、ここで、可動分離膜１０５
においては、可動部材１３１によってその変位が規制さ
れる。可動部材１３１においては、気泡発生領域１０７
上に自由端１３１ａ、その上流に支点１３１ｂがそれぞ
れ設けられているため、可動分離膜１０５は、上流側よ
りも下流側の方が大きく変位するようになる（図４
（ｂ））。

【００６６】つまり、可動分離膜１０５が変位する方向
を規制する方向規制手段によって所望の変形や変位を安
定的に得ることができる。

【００６７】このように、気泡１０６の成長にともなっ
て、可動分離膜１０５の下流側の部分が大きく変位し、
それにより、気泡１０６の成長が主に吐出口１０１側に
伝達され、第１の液流路１０３内の吐出液が吐出口１０
１から効率良く吐出される。

【００６８】その後、気泡１０６が収縮すると可動分離
膜１０５が変位前の位置に戻るが、その際、消泡の圧力
によって可動分離膜１０５が変位前の位置よりも第２の
液流路１０４側に変位してしまう。しかしながら、本実
施例においては、可動分離膜１０５が可動部材１３１と
一体化されているため、可動分離膜１０５の第２の液流
路１０４側への変位が抑制される（図４（ｃ））。

【００６９】そのため、第１の液流路１０３側の圧力の
低下が抑えられ、それにより、メニスカスの後退が抑制
され、リフィル特性が向上する。

【００７０】また、可動部材１３１により、上流側への
液の移動が抑制され、リフィル特性の向上やクロストー
クの低減等の効果が得られる。

【００７１】以上述べたように、本実施例の構成によれ
ば、吐出液と発泡液とを別液体とし、吐出液を吐出させ
ることができる。このため、従来、熱を加えても発泡が
十分に行われにくく吐出力が不十分であったポリエチレ
ングリコール等の高粘度の液体であっても、この液体を
第１の液流路１０３に供給し、発泡液に発泡が良好に行
われる液体（エタノール：水＝４：６の混合液１〜２ｃ
ｐ程度等）を第２の液流路１０４に供給することで良好
に吐出させることができる。

【００７２】また、発泡液として、熱を受けても発熱体
の表面にコゲ等の堆積物を生じさせない液体を選択する
ことにより、発泡を安定化させ、良好な吐出を行うこと
ができる。

【００７３】さらに、本発明の液体吐出装置の構造にお
いては上述した実施例において説明したような効果をも
生じるため、さらに高吐出効率、高吐出力で高粘性液体
等の液体を吐出することができる。

【００７４】また、加熱に弱い液体を用いた場合におい
ても、この液体を第１の液流路１０３に吐出液として供
給し、第２の液流路１０４に熱的に変質しにくく良好に
発泡を生じさせる液体を供給すれば、加熱に弱い液体に
熱的な害を与えることなく、しかも上述したように高吐
出効率、高吐出力で吐出させることができる。

【００７５】以下に、液体に熱を与えるための発熱体１
０２が設けられた素子基板１１０の構成について説明す
る。

【００７６】図５は、本発明の液体吐出装置の一構成例
を示す縦断面図であり、（ａ）は後述する保護膜がある
装置を示す図、（ｂ）は保護膜がない装置を示す図であ
る。

【００７７】図５に示すように、素子基板１１０上に、
第２の液流路１０４と、分離壁となる可動分離膜１０５
と、可動部材１３１と、第１の液流路１０３と、第１の
液流路１０３を構成する溝が設けられている溝付部材１
３２とが設けられている。

【００７８】素子基板１１０には、シリコン等の基体１
１０ｆ上に、絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化
膜またはチッ化シリコン膜１１０ｅが成膜されており、
その上に０．０１〜０．２μｍ厚の発熱体を構成するハ
フニュウムボライド（ＨｆＢ ₂ ）、チッ化タンタル（Ｔ
ａＮ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等の電気抵抗層１
１０ｄと、０．２〜１．０μｍ厚のアルミニウム等の配
線電極１１０ｃとがパターニングされている。この２つ
の配線電極１１０ｃから電気抵抗層１１０ｄに電圧を印
加し、電気抵抗層１１０ｄに電流を流して発熱させる。
配線電極１１０ｃ間の電気抵抗層１１０ｄ上には、酸化
シリコンやチッ化シリコン等の保護層１１０ｂが０．１
〜０．２μｍ厚で形成され、さらにその上に、０．１〜
０．６μｍ厚のタンタル等の耐キャビテーション層１１
０ａが成膜されており、インク等各種の液体から電気抵
抗層１１０ｄを保護している。

【００７９】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）
等が耐キャビテーション層１１０ａとして用いられる。

【００８０】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより上述の保護層を必要としない構成でもよ
く、その例を図５（ｂ）に示す。

【００８１】このような保護層を必要としない抵抗層の
材料としては、イリジュウム＝タンタル＝アルミ合金等
が挙げられる。特に、本発明において、発泡のための液
体を吐出液と分離して発泡に適したものにできるため、
このように保護層がない場合に有利である。

【００８２】このように、上述した実施例における発熱
体１０２の構成としては、配線電極１１０ｃ間の電気抵
抗層１１０ｄ（発熱部）だけででもよく、また電気抵抗
層１１０ｄを保護する保護層を含むものでもよい。

【００８３】本実施例においては、発熱体１０２とし
て、電気信号に応じて発熱する抵抗層で構成された発熱
部を有するものを用いたが、本発明は、これに限られる
ことなく、吐出液を吐出させるのに十分な気泡を発泡液
に生じさせるものであればよい。例えば、発熱部として
レーザ等の光を受けることで発熱するような光熱変換体
や高周波を受けることで発熱するような発熱部を有する
発熱体でもよい。

【００８４】なお、前述の素子基板１１０には、発熱部
を構成する電気抵抗層１１０ｄとこの電気抵抗層１１０
ｄに電気信号を供給するための配線電極１１０ｃとで構
成される電気熱変換体の他に、この電気熱変換素子を選
択的に駆動するためのトランジスタ、ダイオード、ラッ
チ、シフトレジスタ等の機能素子が一体的に半導体製造
工程によって作り込まれていてもよい。

【００８５】また、上述したような素子基板１１０に設
けられている電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐
出するためには、電気抵抗層１１０ｄに配線電極１１０
ｃを介して矩形パルスを印加し、配線電極１１０ｃ間の
電気抵抗層１１０ｄを急峻に発熱させればよい。

【００８６】図６は、図５に示した電気抵抗層１１０ｄ
に印加する電圧波形を示す図である。

【００８７】上述した実施例における液体吐出装置にお
いては、それぞれ電圧２４Ｖ、パルス幅７μｓｅｃ、電
流１５０ｍＡ、電気信号を６ｋＨｚで加えることで発熱
体を駆動させ、前述のような動作によって、吐出口から
液体であるインクを吐出させた。しかしながら、本発明
における駆動信号の条件はこれに限られることなく、発
泡液を適正に発泡させることができる駆動信号であれば
よい。

【００８８】以下に、部品点数の削減を図りながらも、
２つの共通液室を有し、各共通液室に異なる液体を良好
に分離して導入することができ、コストダウンを可能と
する液体吐出装置の構造例について説明する。

【００８９】以上、図５，６の説明は実施例１の形態で
説明したが、基板の構成としては、以下の実施例や他の
形態等の本発明に適用可能である。

【００９０】図７は、本発明の液体吐出装置の一構成例
を示す模式図であり、図４及び図５において示した例と
同じ構成要素については同じ符号を用いており、詳しい
説明はここでは省略する。

【００９１】図７に示す液体吐出装置における溝付部材
１３２は、吐出口１０１を有するオリフィスプレート１
３５と、複数の第１の液流路１０３を構成する複数の溝
と、複数の第１の液流路１０３に共通して連通し、第１
の液流路１０３に液体（吐出液）を供給するための第１
の共通液室１４３を構成する凹部とから概略構成されて
いる。

【００９２】この溝付部材１３２の下側部分に可動部材
１３１と少なくとも一部において接着された可動分離膜
１０５を接合することにより、複数の第１の液流路１０
３が形成される。溝付部材１３２には、その上部から第
１の共通液室１４３内に到達する第１の液体供給路１３
３が設けられており、また、その上部から可動部材１３
１及び可動分離膜１０５を突き抜けて第２の共通液室１
４４内に到達する第２の液体供給路１３４が設けられて
いる。

【００９３】第１の液体（吐出液）は、図７中矢印Ｃで
示すように、第１の液体供給路１３３及び第１の共通液
室１４３を経て第１の液流路１０３に供給され、第２の
液体（発泡液）は、図７中矢印Ｄで示すように、第２の
液体供給路１３４及び第２の共通液室１４４を経て第２
の液流路１０４に供給されるようになっている。

【００９４】なお、本実施例においては、第２の液体供
給路１３４が第１の液体供給路１３３と平行して配され
ているが、本発明は、これに限られることはなく、第１
の共通液室１４３の外側に設けられた可動分離膜１０５
を貫通して、第２の共通液室１４４に連通するように形
成されればどのように配されてもよい。

【００９５】また、第２の液体供給路１３４の太さ（直
径）に関しては、第２の液体の供給量を考慮して決めら
れ、第２の液体供給路１３４の形状においては、丸形状
である必要はなく矩形状等でもよい。

【００９６】また、第２の共通液室１４４においては、
溝付部材１３２を可動分離膜１０５で仕切ることによっ
て形成することができる。形成の方法としては、基板１
１０上にドライフィルムで共有液室枠と第２の液路壁を
形成し、可動分離膜１０５を固定した溝付部材１３２と
可動分離膜１０５との結合体と基板１１０とを貼り合わ
せることにより第２の共通液室１４４や第２の液流路１
０４を形成してもよい。

【００９７】図８は、本発明の液体吐出装置の一構成例
を示す分解斜視図である。

【００９８】本実施例においては、アルミニウム等の金
属で形成された支持体１３６上に、前述のように、発泡
液に対して膜沸騰による気泡を発生させるための熱を発
生する発熱体１０２としての電気熱変換素子が複数設け
られた素子基板１１０が設けられている。

【００９９】素子基板１１０上には、ＤＦドライフィル
ムにより形成された第２の液流路１０４を構成する複数
の溝と、複数の第２の液流路１０４に連通し、それぞれ
の第２の液流路１０４に発泡液を供給するための第２の
共通液室（共通発泡液室）１４４を構成する凹部と、前
述した可動部材１３１が接着された可動分離膜１０５と
が設けられている。

【０１００】溝付部材１３２においては、可動分離膜１
０５と接合されることで第１の液流路（吐出液流路）１
０３を構成する溝と、この吐出液流路に連通し、それぞ
れの第１の液流路１０３に吐出液を供給するための第１
の共通液室（共通吐出液室）１４３を構成するための凹
部と、第１の共通液室１４３に吐出液を供給するための
第１の液体供給路（吐出液供給路）１３３と、第２の共
通液室１４４に発泡液を供給するための第２の液体供給
路（発泡液供給路）１３４とを有している。第２の液体
供給路１３４は、第１の共通液室１３３の外側に設けら
れた可動部材１３１及び可動分離膜１０５を貫通して第
２の共通液室１４４に連通する連通路に繁がっており、
この連通路によって吐出液と混合することなく発泡液を
第２の共通液室１４４に供給することができる。

【０１０１】なお、素子基板１１０、可動部材１３１、
可動分離膜１０５及び溝付部材１３２の配置関係は、素
子基板１１０の発熱体１０２に対応して可動部材１３１
が配置されており、この可動部材１３１に対応して第１
の液流路１０３が設けられている。また、本実施例にお
いては、第２の液体供給路１３４を１つの溝付部材１３
２に設けた例について示したが、液体の供給量に応じて
複数個設けてもよい。さらに、第１の液体供給路１３３
と第２の液体供給路１３４の流路断面積は供給量に比例
して決めればよい。このような流路断面積の最適化によ
り、溝付部材１３２等を構成する部品のより一層の小型
化を図ることも可能である。

【０１０２】以上説明したように本実施例によれば、第
２の液流路１０４に第２の液体を供給する第２の液体供
給路１３４と、第１の液流路１０３に第１の液体を供給
する第１の液体供給路１３３とが同一の溝付部材１３２
としての溝付天板からなることにより部品点数が削減で
き、工程の短縮化とコストダウンが可能となる。

【０１０３】また、第２の液流路１０４に連通した第２
の共通液室１４４への第２の液体の供給においては、第
１の液体と第２の液体とを分離する可動分離膜１０５を
突き抜ける方向で第２の液流路１０４によって行われる
構造であるため、可動分離膜１０５と溝付部材１３２と
発熱体１０２が形成された基板１１０との貼り合わせ工
程が１度で済み、作りやすさが向上するとともに、貼り
合わせ精度が向上し、良好に吐出させることができる。

【０１０４】また、第２の液体は、可動分離膜１０５を
突き抜けて第２の共通液室１４４へ供給されるため、第
２の液流路１０４への第２の液体の供給が確実となり、
供給量が十分確保できるため、安定した吐出が可能とな
る。

【０１０５】上述したように本発明においては、可動部
材１３１が接着された可動分離膜１０５を有する構成に
よって、従来の液体吐出装置よりも高い吐出力や吐出効
率でしかも高速に液体を吐出させることができる。発泡
液として前述のような性質の液体を用いればよく、具体
的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、
イソプロパノール、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−
オクタン、トルエン、キシレン、二塩化メチレン、トリ
クレン、フレオンＴＦ、フレオンＢＦ、エチルエーテ
ル、ジオキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エ
チル、アセトン、メチルエチルケトン、水等およびこれ
らの混合物が挙げられる。

【０１０６】吐出液としては、発泡性の有無、熱的性質
に関係なく様々な液体を用いることができる。また、従
来、吐出が困難であった発泡性が低い液体、熱によって
変質、劣化しやすい液体や高粘度液体等であっても利用
することができる。

【０１０７】ただし、吐出液の性質として吐出液自身、
または発泡液との反応によって、吐出や発泡また可動分
離膜や可動部材の動作等を妨げるような液体でないこと
が望まれる。

【０１０８】記録用の吐出液体としては、高粘度インク
等をも利用することができる。

【０１０９】その他の吐出液体としては、熱に弱い医薬
品や香水等の液体を利用することもできる。

【０１１０】発泡液と吐出液に以下で示すような組成の
液体を組み合わせて吐出させて記録を行った。その結
果、従来の液体吐出装置では吐出が困難であった十数ｃ
ｐ粘度の液体はもちろん１５０ｃｐという非常に高い粘
度の液体で良好に吐出することができ、高画質な記録物
を得ることができた。 発泡液 １ エタノール ４０ ｗｔ％ 水 ６０ ｗｔ％ 発泡液 ２ 水 １００ ｗｔ％ 発泡液 ３ イソプロピルアルコール １０ ｗｔ％ 水 ９０ ｗｔ％ 吐出液 １ カーボンブラック ５ ｗｔ％ （顔料インク約１５ｃｐ） ステレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 分離材（酸化 １４０、重量平均分子量 ８０００ ） １ ｗｔ％ モノエタノールアミン ０．２５ ｗｔ％ グリセリン ６．９ ｗｔ％ チオジグソコール ５ ｗｔ％ エタノール ３ ｗｔ％ 水 １６．７５ ｗｔ％ 吐出液 ２（５５ｃｐ） ポリエチレングリコール ２００ １００ｗｔ％ 吐出液 ３（１５０ｃｐ） ポリエチレングリコール ６００ １００ｗｔ％ ところで、前述したような従来吐出されにくいとされて
いた液体の場合には、吐出速度が低いために、吐出方向
性のバラツキが助長され記録紙上のドットの着弾精度が
悪く、また吐出不安定による吐出量のバラツキが生じこ
れらのことで、高品位画像が得にくかった。しかし、上
述した実施例における構成においては、気泡の発生を発
泡液を用いることで充分に、しかも安定して行うことが
できる。このことで、液滴の着弾精度向上とインク吐出
量の安定化を図ることができ、記録画像品位を著しく向
上することができた。

【０１１１】次に、本発明の液体吐出装置の製造工程に
ついて説明する。

【０１１２】大まかには、素子基板上に第２の液流路の
壁を形成し、その上に可動分離膜を取り付け、さらにそ
の上に第１の液流路を構成する溝等が設けられた溝付部
材を取り付ける。もしくは、第２の液流路の壁を形成し
た後、この壁の上に可動部材が接着された可動分離膜が
取り付けられた溝付部材を接合することで装置の製造を
行った。

【０１１３】さらに、第２の液流路の作製方法について
詳しく説明する。

【０１１４】まず、素子基板（シリコンウエハ）上に、
半導体と同様の製造装置を用いてハフニュウムボライド
やチッ化タンタル等からなる発熱体を有する電気熱変換
用素子を形成し、その後、次工程における感光性樹脂と
の密着性の向上を目的として素子基板の表面に洗浄を施
した。さらに、密着性を向上させるには、素子基板表面
に紫外線−オゾン等による表面改質を行った後、例えば
シランカップリング剤（日本ユニカ製：Ａ１８９）をエ
チルアルコールで１重量％に希釈した液を上記改質表面
上にスピンコートすればよい。

【０１１５】次に、表面洗浄を行い、密着性を向上させ
た基板上に、紫外線感光性樹脂フィルム（東京応化製：
ドライフィルム オーディルＳＹ−３１８）ＤＦをラミ
ネートした。

【０１１６】次に、ドライフィルムＤＦ上にフォトマス
クＰＭを配し、このフォトマスクＰＭを介してドライフ
ィルムＤＦのうち、第２の流路壁として残す部分に紫外
線を照射した。この露光工程は、キヤノン（株）製：Ｍ
ＰＡ−６００を用いて行い、約６００ｍＪ／ｃｍ² の露
光量で行った。

【０１１７】次に、ドライフィルムＤＦを、キシレンと
ブチルセルソルビアセテートとの混合液からなる現像液
（東京応化製：ＢＭＲＣ−３）で現像し、未露光部分を
溶解させ、露光して硬化した部分を第２の液流路の壁部
分として形成した。さらに、素子基板表面に残った残渣
を酸素プラズマアッシング装置（アルカンテック社製：
ＭＡＳ−８００）で約９０秒間処理して取り除き、引き
続き、１５０℃で２時間、さらに紫外線照射１００ｍＪ
／ｃｍ² を行って露光部分を完全に硬化させた。

【０１１８】以上の方法により、上記シリコン基板から
分割、作製される複数のヒータボード（素子基板）に対
し、一様に第２の液流路を精度よく形成することができ
る。すなわち、シリコン基板を、厚さ０．０５ｍｍのダ
イヤモンドブレードを取り付けたダイシングマシン（東
京精密製：ＡＷＤ−４０００）で各々のヒータボード１
に切断、分離した。分離されたヒータボードを接着剤
（東レ製：ＳＥ４４００）でアルミベースプレート上に
固定した。

【０１１９】次いで、予めアルミベースプレート上に接
合しておいたプリント基板と、ヒータボードとを直径
０．０５ｍｍのアルミワイヤで接続した。

【０１２０】次に、このようにして得られたヒータボー
ドに、上述の方法で溝付部材と可動分離膜との接合体を
位置決め接合した。すなわち、可動分離膜を有する溝付
部材とヒータボードとを位置決めし、押さえバネにより
係合、固定した後、インク・発泡液用供給部材をアルミ
ベースプレート上に接合固定し、アルミワイヤ間、溝付
部材とヒータボードとインク・発泡液用供給部材との隙
間をシリコーンシーラント（東芝シリコーン製：ＴＳＥ
３９９）で封止して完成させた。

【０１２１】以上の製法で、第２の液流路を形成するこ
とにより、各ヒータボードのヒータに対して位置ズレの
ない精度の良い流路を得ることができる。特に、溝付部
材と可動分離膜とをあらかじめ、先の工程で接合してお
くことで、第１の液流路と可動部材の位置精度を高める
ことができる。そして、これらの高精度・製造技術によ
って、吐出安定化が図られ印字品位が向上し、また、ウ
エハ上に一括で形成することが可能なため、多量に低コ
ストで製造することが可能である。

【０１２２】なお、本実施例においては、第２の液流路
を形成するために紫外線硬化型のドライフィルムを用い
たが、紫外域、特に２４８ｎｍ付近に吸収帯域をもつ樹
脂を用い、ラミネート後、硬化させ、エキシマレーザで
第２の液流路となる部分の樹脂を直接除去することによ
っても得ることが可能である。

【０１２３】また、第１の液流路等は、吐出口を有する
オリフィスプレートと第１の液流路を構成する溝と、複
数の第１の液流路に共通に連通し第１の液体をそれぞれ
の液流に供給するための第１の共通液室を構成する凹部
を有する溝付天板を、上述した基板と可動分離膜の結合
体に接合することで形成した。可動分離膜は、この溝付
天板と第２の液流路壁とできょう持されることで固定さ
れる。なお、可動分離膜は基板側に固定されるだけでな
く、上述したように、溝付天板に固定された後、基板と
位置決め固定しても良い。

【０１２４】方向規制手段となる可動部材１３１の材料
としては、耐久性の高い、銀、ニッケル、金、鉄、チタ
ン、アルミニュウム、白金、タンタル、ステンレス、り
ん青銅等の金属、およびその合金、または、アクリロニ
トリル、ブタジエン、スチレン等のニトリル基を有する
樹脂、ポリアミド等のアミド基を有する樹脂、ポリカー
ボネイト等のカルボキシル基を有する樹脂、ポリアセタ
ール等のアルデヒド基を持つ樹脂、ポリサルフォン等の
スルホン基を持つ樹脂、そのほか液晶ポリマー等の樹脂
およびその化合物、耐インク性の高い、金、タングステ
ン、タンタル、ニッケル、ステンレス、チタン等の金
属、これらの合金および耐インク性に関してはこれらを
表面にコーティングしたもの若しくは、ポリアミド等の
アミド基を有する樹脂、ポリアセタール等のアルデヒド
基を持つ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等のケトン
基を有する樹脂、ポリイミド等のイミド基を有する樹
脂、フェノール樹脂等の水酸基を有する樹脂、ポリエチ
レン等のエチル基を有する樹脂、ポリプロピレン等のア
ルキル基を持つ樹脂、エポキシ樹脂等のエポキシ基を持
つ樹脂、メラミン樹脂等のアミノ基を持つ樹脂、キシレ
ン樹脂等のメチロール基を持つ樹脂およびその化合物、
さらに二酸化珪素等のセラミックおよびその化合物が望
ましい。

【０１２５】また、可動分離膜１０５の材質としては、
前述したポリイミドの他、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン、ポリウレタ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフ
ォン、ポリアリレート、シリコンゴム、ポリサルフォ
ン、の近年のエンジニアリングプラスチックに代表され
る耐熱性、耐溶剤性、成型性が良好で、弾性があり薄膜
化が可能な樹脂、およびその化合物が望ましい。

【０１２６】また、可動分離膜１０５の厚さは、分離壁
としての強度を達成でき、膨張、収縮が良好に動作する
という観点からその材質と形状等を考慮して決定すれば
よいが、０．５μｍ〜１０μｍ程度が望ましい。

【０１２７】（実施例２）図９は、本発明の液体吐出装
置の第２の実施例を示す図であり、（ａ）は非発泡時に
おける流路方向の断面図、（ｂ）は発泡時における流路
方向の断面図、（ｃ）は（ａ）に示した図面の第２の液
流路から第１の液流路を見た図である。

【０１２８】図９（ａ），（ｃ）に示すように本実施例
においては、液体に気泡を発生させるための熱エネルギ
ーを与える発熱体１０２（本実施例においては、４０μ
ｍ×１０５μｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板
１１０上に、発泡液用の第２の液流路１０４が設けら
れ、その上に吐出口１０１に直接連通した吐出液用の第
１の液流路１０３が設けられている。気泡発生領域１０
７の上流側の端部よりも下流側に自由端、上流側に支点
をそれぞれ有し、方向規制手段である可動部材１３１が
設けられており、第１の液流路１０３と第２の液流路１
０４との間の開口部に設けられた可動分離膜１０５と可
動部材１３１とは、可動部材１３１の自由端側の一部と
なる接着部１３１ｃにおいて互いに接着されており、そ
れにより、第１の液流路１０３と第２の液流路１０４と
が常に実質的に分離されている。

【０１２９】いま、発熱体１０２において熱が発せられ
ると、発熱体１０２上の気泡発生領域１０７に気泡１０
６が発生し、それにより、可動分離膜１０５が第１の液
流路１０３側に変位するが、ここで、可動分離膜１０５
においては、可動部材１３１によってその変位が制御さ
れる。可動部材１３１においては、気泡発生領域１０７
上に自由端、その上流に支点がそれぞれ設けられている
ため、可動分離膜１０５は、上流側よりも下流側の方が
大きく変位するようになる（図９（ｂ））。

【０１３０】このように、気泡１０６の成長にともなっ
て、可動分離膜１０５の下流側の部分が大きく変位し、
それにより、気泡１０６の発生による圧力が主に吐出口
１０１側に伝達され、第１の液流路１０３内の吐出液が
吐出口１０１から効率良く吐出される。また、可動分離
膜を全面に覆う必要がなく、コストを削減することがで
きる。

【０１３１】（実施例３）図１０は、本発明の液体吐出
方法及び液体吐出装置の第３の実施例を示す流路方向の
断面図である。

【０１３２】図１０（ａ）に示すように本実施例におい
ては、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与
える発熱体１１２（本実施例においては、４０μｍ×１
０５μｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板１３０
上に、発泡液用の第２の液流路１１４が設けられ、その
上に吐出口１１１に直接連通した吐出液用の第１の液流
路１１３が設けられている。また、第１の液流路１１３
と第２の液流路１１４との間に、弾性を有する薄膜で形
成された可動分離膜１１５が設けられており、可動分離
膜１１５によって第１の液流路１１３内の吐出液と第２
の液流路１１４内の発泡液とが区分されている。なお、
可動分離膜１１５においては、発熱体１１２に対向して
配され、発熱体１１２における発熱によって気泡が発生
する気泡発生領域１１７の少なくとも一部に対面してい
る。さらに、可動分離膜１１５の第１の液流路１１３側
には、気泡発生領域１１７の上流側端部よりも下流側に
自由端１５１ａ、自由端１５１ａよりも上流側に支点１
５１ｂをそれぞれ有し、可動分離膜１１５に隣接して配
された方向規制手段である可動部材１５１が設けられて
おり、可動分離膜１１５と可動部材１５１とは、可動部
材１５１の自由端１５１ａ側の一部（気泡発生領域１１
７の上流側）となる接着部１５１ｃにおいて互いに接着
されていてもよい。なお、可動部材１５１においては、
接着部１５１ｃと支点１５１ｂとの間の一部が第１の液
流路１１３側に湾曲した湾曲部１５１ｄとなっている。

【０１３３】以下に、上記のように構成された液体吐出
装置における液体吐出動作について説明するが、その前
に、図１０に示した可動分離膜１１５の特性について説
明する。

【０１３４】図１１は、本発明の液体吐出装置に用いら
れる可動分離膜の特性を示す図であり、（ａ）は気泡発
生領域において発生した気泡の圧力ｆとそれに対する可
動分離膜の応力Ｆとの関係を示す図であり、（ｂ）は
（ａ）に示した気泡の体積変化に対する可動分離膜の応
力Ｆの特性を示すグラフである。

【０１３５】図１１に示すように、可動分離膜の応力
は、気泡の発生初期の気泡の体積Ｖ_Bが小さなうちは気
泡の体積Ｖ_Bの増加に伴って指数関数的に増加するが、
全体的に膨張していくにしたがって可動分離膜の膜厚が
薄くなり、応力が弱くなるため、ある変曲点に達すると
応力が減少に転じる。

【０１３６】ここで、図１０にもどり、本実施例におけ
る液体吐出動作について説明する。

【０１３７】発熱体１１２において熱が発せられると、
発熱体１１２上の気泡発生領域１１７に気泡１１６が発
生し、それにより、可動分離膜１１５のうち、可動部材
１５１の湾曲部１５１ｄの下部が伸長する（図１０
（ｂ））。

【０１３８】さらに、気泡１１６が大きく成長すると、
可動分離膜１１５が伸長し、第１の液流路１１３側に変
位し始める（図１０（ｃ））。

【０１３９】その後、さらに気泡１１６が成長すると、
可動分離膜１１５がさらに第１の液流路１１３側に変位
しようとするが、上流側は支点１５１ｂによって固定さ
れているため、変位が抑制され、自由端１５１ａ側であ
る下流側が大きく変位することになる（図１０
（ｄ））。

【０１４０】このように、気泡１１６の成長にともなっ
て、可動分離膜１１５の下流側の部分が大きく変位し、
それにより、気泡１１６の発生による圧力が主に吐出口
１１１側に伝達され、第１の液流路１１３内の吐出液が
吐出口１１１から効率良く吐出される。

【０１４１】この状態において、可動分離膜１１５の応
力は、上流側では伸長が抑制されるために図１１（ｂ）
におけるＣ点で保持され、下流側では伸長がより強調さ
れるために図１１（ｂ）におけるＥ点となる。したがっ
て、可動分離膜１１５全体の応力分布においては、上流
側における応力が下流側における応力よりも大きくなる
分布となる。

【０１４２】その後、気泡１１６が収縮すると可動分離
膜１１５が変位前の位置に戻ろうとするが（図１０
（ｅ））、その際、上述したような応力分布によって、
気泡１１６の上流側が収縮速度が速く、下流側が収縮速
度が遅くなる。そのため、可動分離膜１１５全体の応力
分布は、上流側における応力が徐々に小さくなり、下流
側における応力が徐々に大きくなるように推移する。

【０１４３】そして、消泡の負圧によって、可動分離膜
１１５のうち、可動部材１５１の湾曲部１５１ｄの下部
が変位前の位置よりも第２の液流路１０４側に変位して
しまうが、可動部材１５１の湾曲部１５１ｄが設けられ
ているため、第１の液流路１１３側の圧力の低下が抑え
られ、それにより、メニスカスの後退が抑制され、リフ
ィル特性が向上する（図１０（ｆ））。

【０１４４】また、可動部材１５１により、上流側への
液の移動が抑制され、リフィル特性の向上やクロストー
クの低減等の効果が得られる。

【０１４５】（実施例４）図１２は、本発明の液体吐出
装置の第４の実施例を示す図であり、（ａ）は流路方向
の断面図、（ｂ）は上面図である。

【０１４６】本実施例は図１２に示すように、第１の実
施例に示したものに対して、可動部材１６１が、自由端
１６１ａが設けられた下流側に向かうにしたがってその
幅が狭くなるような台形の形状となっている点のみが異
なり、その他の構成については同様である。

【０１４７】上記のように構成された液体吐出装置にお
いては、可動部材１６１が、その幅が下流側に向かうに
したがって狭くなるような台形の形状となっているた
め、可動部材１６１が変形しやすく、気泡発生領域１０
７において発生する気泡の圧力に対して可動分離膜１０
５が効率良く変位するようになる。

【０１４８】そのため、吐出効率の向上及び吐出量の増
大を図ることができる。

【０１４９】また、本実施例における自由端１６１ａに
おいては、より好ましくは、発熱体１０２の中心よりも
上流側に位置するように構成されていれば、上述した効
果がさらに向上する。

【０１５０】（実施例５）図１３は、本発明の液体吐出
方法及び液体吐出装置の第５の実施例を示す流路方向の
断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、
（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図である。ま
た、図１４は、図１３に示した液体吐出装置の部分破断
斜視図である。

【０１５１】図１３及び図１４に示すように本実施例に
おいては、実施例１と同様に液体に気泡を発生させるた
めの熱エネルギーを与える発熱体２０２（本実施例にお
いては、４０μｍ×１０５μｍの形状の発熱抵抗体）が
設けられた基板２１０上に、発泡液用の第２の液流路２
０４が設けられ、その上に吐出口２０１に直接連通した
吐出液用の第１の液流路２０３が設けられている。ま
た、第１の液流路２０３と第２の液流路２０４との間
に、弾性を有する薄膜で形成された可動分離膜２０５が
設けられており、可動分離膜２０５によって第１の液流
路２０３内の吐出液と第２の液流路２０４内の発泡液と
が区分されている。

【０１５２】ここで、発熱体２０２の面方向上方の投影
部分に位置する部分の可動分離膜２０５には、発熱体２
０２に対向するように面して、吐出口２０１側に自由端
を有する方向規制手段である肉厚部２０５ａが、また、
自由端の吐出口２０１側にたるみ部２０５ｃがそれぞれ
設けられており、後述するように、発泡液の発泡によっ
て肉厚部２０５ａが第１の液流路２０３側に変位すると
ともに、たるみ部２０５ｃによって、吐出口２０１側の
変形が大きくなるように動作する（図１３（ｂ））。

【０１５３】本実施例においては、たるみ部を設けるこ
とにより、可動分離膜を膨張させなくてよいため、吐出
効率を高めることができる。

【０１５４】また、可動分離膜２０５の肉厚部２０５ａ
に対して吐出口２０１とは反対側には凹部２０５ｂが形
成されており、肉厚部２０５ａの変位を生じさせやすく
するためのヒンジ部となっている。なお、凹部２０５ｂ
においては、肉厚部２０５ａの厚さあるいは材質によっ
ては、肉厚部２０５ａが変位しやすいものであれば設け
なくても良い。

【０１５５】ただし、凹部２０５ｂは、肉厚部２０５ｂ
が変位する際の支点２０５ｄの役割を担う部分であり、
凹部２０５ｂが設けられていないものにおいても、変位
の起点となる場所としての支点２０５ｄを構成してい
る。

【０１５６】また、肉厚部２０５ａにおいては、液体の
吐出動作によって、共通液室（不図示）から肉厚部２０
５ａを経て吐出口２０１側へ流れる液体の流れの上流側
に支点２０５ｄを持ち、この支点２０５ｄに対して下流
側に自由端を持つように、発熱体２０２に面した位置に
発熱体２０２を覆うような状態で発熱体２０２から１０
〜１５μｍ程度の距離を隔てて設けられている。なお、
発熱体２０２と肉厚部２０５ａとの間が気泡発生領域２
０７となる。

【０１５７】発熱体２０２を発熱させることにより、可
動分離膜２０５の肉厚部２０５ａと発熱体２０２との間
の気泡発生領域２０７内の発泡液に熱が作用し、発泡液
に膜沸騰現象に基づく気泡が発生する。気泡の発生に基
づく圧力は、可動分離膜２０５に優先的に作用し、可動
分離膜２０５は図１３（ｂ）に示すように、凹部２０５
ｂを中心に肉厚部２０５ａが吐出口２０１側に大きく開
くように変位する。それにより、気泡発生領域２０７に
おいて発生した気泡による圧力が吐出口２０１側に導か
れる。

【０１５８】さらに、方向規制手段の側方の可動分離膜
に蛇腹状部が入っている場合、発泡の圧力によって、方
向規制手段の自由端側の可動分離膜は、側方に可動分離
膜がある場合に比べ、ふくらみに制約がなくなるので、
より吐出口方向に大きくふくらむため、高い吐出効率と
吐出力を得ることができる。

【０１５９】この場合、方向規制手段が閉じたとき、可
動分離膜の蛇腹状部は実質的に密閉となり、第１の液と
第２の液とを遮断することができる。また、変位したと
き、第１の液流路壁によって、方向規制手段側方から外
への発泡の圧力の逃げを防止することができるため、蛇
腹状部のない場合に比べて吐出効率及び吐出力を損なう
ことはない。

【０１６０】以下に、上記のように構成された液体吐出
装置の吐出動作について詳細に説明する。

【０１６１】図１５は、図１３及び図１４に示した液体
吐出装置の動作を説明するための図である。

【０１６２】図１５（ａ）においては、発熱体２０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加されておらず、発
熱体２０２において熱は発生していない。なお、肉厚部
２０５ａは、基板２０１と略平行な第１の位置にある。

【０１６３】ここで重要なことは、肉厚部２０５ａが、
発熱体２０２における発熱によって発生した気泡に対し
て少なくとも下流側部分に対面する位置に設けられてい
ることである。つまり、気泡の下流側が肉厚部２０５ａ
に作用するように、液流路構造上では少なくとも発熱体
２０２の面積中心より下流（発熱体２０２の面積中心を
通って流路の長さ方向に直交する線より下流）の位置ま
で肉厚部２０５ａが配されている。

【０１６４】ここで、発熱体２０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体２０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域２０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡２０６が発生する。気泡
２０６が発生すると、可動分離膜２０５のたるみ部２０
５ｃは、肉厚部２０５ａが、気泡２０６の発生に基づく
圧力により、気泡２０６の圧力の伝搬方向を吐出口方向
に導くように第１の位置から第２の位置へ変位する（図
１５（ｂ））。

【０１６５】ここで重要なことは、前述したように、可
動分離膜２０５の肉厚部２０５ａの自由端を下流側（吐
出口側）に配置し、支点２０５ｄを上流側（共通液室
側）に位置するように配置して、肉厚部２０５ａの少な
くとも一部を発熱体２０２の下流部分すなわち気泡２０
６の下流部分に対面させることである。

【０１６６】さらに気泡２０６が成長すると、気泡発生
に伴う圧力に応じて可動分離膜２０５の肉厚部２０５ａ
が第１の液流路２０３側にさらに変位する。これに伴
い、自由端側たるみ部２０５ｃは、吐出方向に大きくふ
くらみ、また、支点側のたるみ部２０５ｃは、肉厚部２
０５ａが吐出口方向へのふくらむ力で引っ張られてシフ
トするのをアシストする。この結果、発生した気泡２０
６は上流より下流に大きく成長し、肉厚部２０５ａが第
１の位置を大きく越える（図１５（ｃ））。

【０１６７】このように、気泡２０６の成長に応じて可
動分離膜２０５の肉厚部２０５ａが第１の液流路２０３
側に徐々に変位していくことによって、自由端側に気泡
２０６が成長し、たるみ部２０５ｃが吐出口方向に大き
くふくらむため、気泡２０６の発生による圧力が吐出口
２０１方向に均一に向かう。それにより、吐出口２０１
からの液体の吐出効率が高まる。なお、可動分離膜２０
５は、発泡圧を吐出口２０１方向へ導く際もこの伝達の
妨げになることはほとんどなく、伝搬する圧力の大きさ
に応じて効率よく圧力の伝搬方向や気泡２０６の成長方
向を制御することができる。

【０１６８】その後、気泡２０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、第２の位置まで変位していた可動分離膜２０５
の肉厚部２０５ａは、気泡２０６の収縮による負圧と可
動分離膜２０５自身のばね性による復元力によって図１
５（ａ）に示した初期の位置（第１の位置）に戻る（図
１５（ｄ））。また、消泡時には、吐出された液体の体
積分を補うために、上流側すなわち共通液室側から
Ｖ_D1，Ｖ_D2に示すように、また、吐出口２０１側からＶ
_Cに示すように液体が流れ込んでくる。

【０１６９】以上述べたように、本実施例の構成による
と、可動分離膜に設けられた方向規制手段が、圧力を効
率良く吐出口方向に伝搬させるため、より高吐出効率、
高吐出力で加熱に弱い液体や、高粘性液体等を吐出する
ことができる。

【０１７０】図１６は、図１３〜図１５に示した液体吐
出装置の可動分離膜２０５の肉厚部２０５ａと第２の液
流路２０４との配置関係を説明するための図であり、
（ａ）は、肉厚部２０５ａを上方から見た図、（ｂ）
は、可動分離膜２０５を外した第２の液流路２０４を上
方から見た図、（ｃ）は、肉厚部２０５ａと第２の液流
路２０４との配置関係をこれらを重ねることで模式的に
示した図である。なお、いずれの図も、下方が吐出口２
０１の配置方向である。

【０１７１】第２の液流路２０４においては、発熱体２
０２の前後で狭窄部２０９が設けられており、発泡時の
圧力が第２の液流路２０４を伝って逃げることを抑止す
るような室（発泡室）構造となっている。本発明の場
合、発泡液と吐出液とは、可動分離膜２０５によって、
完全に分離されているため、実質的に、発泡液の消費は
ないに等しい。しかし、物流保管環境における発泡液の
蒸発分の補充や、長時間連続運転で発生する発泡室内の
泡だまりを除去する目的で、発泡液の充填を少量ながら
行なう。従って、狭窄部２０９に於ける間隔を数μｍ〜
十数μｍと非常に狭くすることができ、第２の液流路２
０４において発生した発泡時の圧力を周囲にあまり逃が
すことなく、集中して可動分離膜２０５に向けることが
でき、この圧力による可動分離膜２０５の肉厚部２０５
ａの第１の液流路２０３側への変位によって、第１の液
流路２０３内の液体を、効率よく、また、高い吐出力に
よって吐出することができる。ここで、第２の液流路２
０４の発泡室の下流側の狭窄部２０９は、発泡室に残留
した泡を抜くための流路である。

【０１７２】なお、第２の液流路２０４の形状において
は、上述した構造に限られるものではなく、気泡発生に
伴う圧力が、効果的に可動分離膜に伝達できる形状であ
れば良い。

【０１７３】また、本実施例おいては、発熱体２０２と
して、４０μｍ×１０５μｍの形状のものを用い、可動
分離膜２０５は、発熱体２０２が設けられた発泡室を覆
うような状態で設けられているが、本発明における発熱
体２０２や可動分離膜２０５の大きさや形状、配置は、
これらに限られることなく、発泡時の圧力を吐出圧とし
て有効に利用できる形状および配置にすれば良い。

【０１７４】また、本実施例においては、厚さ１５μｍ
の感光性樹脂（ドライフィルム）を基板２１０上にラミ
ネートし、パターニングすることで第２の液流路２０４
を構成する流路壁を形成しているが、本発明は、これに
限られることなく、実施例１と同様に流路壁の材質とし
ては、発泡液に対して耐溶剤性があり、流路壁形状を容
易に形成できるものであれば良い。

【０１７５】以下に、部品点数の削減を図りながらも、
２つの共通液室を有し、各共通液室に異なる液体を良好
に分離して導入することができ、コストダウンを可能と
する液体吐出装置の構造例について説明する。

【０１７６】図１７は、本発明の液体吐出装置の一構成
例を示す模式図であり、図１３〜図１６において示した
例と同じ構成要素については同じ符号を用いており、詳
しい説明はここでは省略する。

【０１７７】図１７に示す液体吐出装置における溝付部
材２３２は、実施例１と同様に、吐出口、オリフィスプ
レート２３５、複数の第１の液流路２０３を構成する複
数の溝と、複数の第１の液流路２０３に共通して連通
し、第１の液流路２０３に液体（吐出液）を供給するた
めの第１の共通液室２４３を構成する凹部とから概略構
成されている。

【０１７８】この溝付部材２３２の下側部分に可動分離
膜２０５を内部が発熱体とほぼ対面するように接合する
ことにより、複数の第１の液流路２０３が形成される。
溝付部材２３２には、その上部から第１の共通液室２４
３内に到達する第１の液体供給路２３３が設けられてお
り、また、その上部から可動分離膜２０５を突き抜けて
第２の共通液室２４４内に到達する第２の液体供給路２
３４が設けられている。

【０１７９】第１の液体（吐出液）は、図１７中矢印Ｃ
で示すように、第１の液体供給路２３３を及び第１の共
通液室２４３を経て第１の液流路２０３に供給され、第
２の液体（発泡液）は、図１７中矢印Ｄで示すように、
第２の液体供給路２３４及び第２の共通液室２４４を経
て第２の液流路２０４に供給されるようになっている。

【０１８０】図１８は、本発明の液体吐出装置の一構成
例を示す分解斜視図である。

【０１８１】本実施例においても、実施例１とアルミニ
ウム等の金属で形成された支持体２３６上に、発熱体２
０２が複数設けられた素子基板２１０が設けられてい
る。

【０１８２】素子基板２１０上には、第２の液路壁によ
り形成された第２の液流路２０４を構成する複数の溝
と、複数の第２の液流路２０４に連通し、それぞれの第
２の液流路２０４に発泡液を供給するための第２の共通
液室（共通発泡液室）２４４を構成する凹部と、前述し
た肉厚部２０５ａが設けられた可動分離膜２０５とが設
けられている。

【０１８３】溝付部材２３２においては、可動分離膜２
０５と接合されることで第１の液流路（吐出液流路）２
０３を構成する溝と、この吐出液流路に連通し、それぞ
れの第１の液流路２０３に吐出液を供給するための第１
の共通液室（共通吐出液室）２４３を構成するための凹
部と、第１の共通液室２４３に吐出液を供給するための
第１の液体供給路（吐出液供給路）２３３と、第２の共
通液室２３４に発泡液を供給するための第２の液体供給
路（発泡液供給路）２３４とを有している。第２の液体
供給路２３４は、第１の共通液室２４３の外側に設けら
れた可動分離膜２０５を貫通して第２の共通液室２４４
に連通する連通路に繁がっており、この連通路によって
吐出液と混合することなく発泡液を第２の共通液室２４
３に供給することができる。

【０１８４】なお、素子基板２１０、可動分離膜２０５
及び溝付部材２３２の配置関係は、素子基板２１０の発
熱体２０２に対応して肉厚部２０５ａが配置されてお
り、この肉厚部２０５ａに対応して第１の液流路２０３
が設けられている。

【０１８５】以下に、上述した肉厚部を有する可動分離
膜の製法について述べる。

【０１８６】肉厚部を有する可動分離膜は、ポリイミド
樹脂から成り、以下の方法で作製した。

【０１８７】図１９は、図１３〜図１８に示した液体吐
出装置における可動分離膜の作製工程を説明するための
図である。

【０１８８】まず、図１９（ａ）に示すようなシリコン
のミラーウエハ上金属あるいは樹脂で可動分離膜のたる
みになる部分が形成されたものに、離型剤を塗布した
後、上述の液状のポリイミド樹脂をスピンコートして厚
さ約３μｍの膜を形成する（図１９（ｂ））。

【０１８９】次に、この膜を紫外線照射して硬化させた
後、更に一層スピンコートする。

【０１９０】次に、２層目の樹脂層に対し、肉厚部２０
５ａとなる部分を露光し、現像する（図１９（ｃ））。

【０１９１】これにより、肉厚部２０５ａが薄膜上に形
成される（図１９（ｄ））。

【０１９２】その後、この膜をミラーウエハ上よりはが
し、上述した第２の液流路が形成された基板上に位置決
め、貼り付けることで、作製した（図１９（ｅ））。

【０１９３】（実施例６）図２０は、本発明の液体吐出
方法及び液体吐出装置の第６の実施例を示す流路方向の
断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、
（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図である。

【０１９４】本実施例は図２０に示すように、図１３に
示したものに対して、方向規制手段を、第１の液流路２
１３と第２の液流路２１４を隔てる可動分離膜２１５の
一部とせずに、可動部材２３１として別部材としてい
る。

【０１９５】本実施例においては、方向規制手段と可動
分離膜とが別部材であるため、たるみ部は、前述した実
施例とは反対側に配設した。たるみ部の向きについて
は、気泡発生に伴う圧力がたるみ部を吐出口方向にふく
らませられれば良いため、特に向きに制約はない。

【０１９６】可動分離膜２１５は、上述した第５の実施
例におけるものと同様の方法によって一様の厚さに形成
される。

【０１９７】また、方向規制手段となる可動部材２３１
は、ニッケルの電鋳によって作製した。

【０１９８】なお、吐出液、発泡液の供給については、
第５の実施例において示したものと同様で良い。本実施
例の液体吐出装置によれば、方向規制手段を別体にする
ことで組立て工程は第５の実施例において示したものよ
りも一工程増えるが、可動分離膜２１５と方向規制手段
とが別体となっているため、一部品当りのコストを低減
させることが可能となるほか、ニッケルによるバネ性を
有効に利用して、ふくらんだ可動分離膜を効率よく、元
の位置に復帰させることが可能となる。

【０１９９】本実施例においては、可動部材２３１にニ
ッケルを使用したが、本発明は、ニッケルに限られるも
のではなく、可動部材２３１として良好に動作するため
の弾性を有していれば良い。

【０２００】図２１は、図２０に示した液体吐出装置の
変形例における液体吐出方法を説明するための図であ
る。

【０２０１】図２１に示すように本変形例においては、
発熱体３０２に面した可動分離膜３０５の下流側にたる
み部３２５ａが配設され、発熱体３０２に面した可動分
離膜３０５の上流側が方向規制手段の機能を有した構成
となっている。

【０２０２】図２１（ａ）においては、発熱体３０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加されておらず、発
熱体３０２において熱は発生していない。この状態にお
いては、たるみ部３２５ａは、第２液流路側にたるんで
いる。

【０２０３】ここで、発熱体３０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体３０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域３０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡３０６が発生する。気泡
３０６が発生すると、可動分離膜３０５のたるみ部３２
５ａが、気泡３０６の発生に基づく圧力により、気泡３
０６の圧力の伝搬方向を吐出口方向に導くように第１の
位置から第１の液流路３０３側の第２の位置へ変位する
（図２１（ｂ））。

【０２０４】さらに気泡３０６が成長すると、気泡発生
に伴う圧力に応じて可動分離膜３０５のたるみ部３２５
ａが第１の液流路３０３側にさらに変位する（図２１
（ｃ））。

【０２０５】その後、気泡３０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、第２の位置まで変位していた可動分離膜３０５
のたるみ部３０５ａは、気泡３０６の収縮による負圧と
可動分離膜３０５自身のばね性による復元力によって初
期の位置（第１の位置）に戻る（図２１（ｄ））。

【０２０６】（実施例７）図２２は、本発明の液体吐出
装置の第７の実施例を示す流路方向の断面図であり、
（ａ）は非発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐
出時）の状態を示す図である。

【０２０７】図２２に示すように本実施例においては、
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体３０２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μ
ｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板３１０上に、
発泡液用の第２の液流路３０４が設けられ、その上に吐
出口３０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路３０
３が設けられている。また、第１の液流路３０３と第２
の液流路３０４との間に、ほとんど弾性のない薄膜で形
成された可動分離膜３０５が設けられており、可動分離
膜３０５によって第１の液流路３０３内の吐出液と第２
の液流路３０４内の発泡液とが区分されている。

【０２０８】ここで、発熱体３０２の面方向上方の投影
部分に位置する部分の可動分離膜３０５は、非発泡時に
おいては第２の液流路３０４側に突出しており、図２２
（ａ）に示すように、可動分離膜の基準面３０５Ｂから
突出している距離Ｌが第１の液流路３０３の吐出口３０
１側である下流側の方が共通液室（不図示）側である上
流側よりも長くなっている。したがって、図２２（ｂ）
では。この形状が逆転し、本願の発明でいう変位工程を
なしうる。

【０２０９】つまり、可動分離膜の形状が予め規定され
ていることにより、所望の変位を安定的に得ることがで
き、さらに、方向規制手段を可動分離膜自体で兼ねるこ
とができ、シンプルな構造となる。

【０２１０】なお、この突出している部分である凸形状
部３０５ａの変位に伴う最大容積（図２２（ａ）と図２
２（ｂ）の各々の凸形状部がなす容積の和）は、気泡発
生領域３０７において発生する気泡の最大膨張体積より
も大きく形成されている。

【０２１１】また、可動分離膜３０５のうち凸形状部３
０５ａが形成されていない面と発熱体３０２の面との間
は、５〜２０μｍ程度の距離に設定されている。なお、
発熱体３０２と凸形状部３０５ａとの間が気泡発生領域
３０７となる。

【０２１２】ここで、発熱体３０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体３０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域３０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡３０６が発生する。気泡
３０６が発生すると、可動分離膜３０５の凸形状部３０
５ａが、気泡３０６の発生に基づく圧力により、気泡３
０６の圧力の伝搬方向を吐出口方向に導くように第１の
位置から第１の液流路３０３側の第２の位置へ変位す
る。

【０２１３】本実施例においては、可動分離膜３０５が
凸形状部３０５ａの変位によって第１の液流路３０３側
に変位するように形成されているため、可動分離膜３０
５が気泡の発生によって伸びて第１の液流路３０３側に
変位するものと比べて、気泡の発生によるエネルギーが
効率的に可動分離膜３０５の変位に寄与され、効率的な
吐出が行われる。さらに、可動分離膜３０５の凸形状部
３０５ａが、その最大変位容積が気泡発生領域３０７に
おいて発生する気泡の最大膨張体積よりも大きくなるよ
うに形成されているため、気泡の成長が規制されず、吐
出のさらなる効率化が図られる。

【０２１４】また、本実施例においては、可動分離膜３
０５が予め第２の液流路３０４側に突出しているため、
気泡３０６の発生に基づく圧力により、気泡３０６の圧
力の伝播方向を吐出口方向に導くように可動分離膜３０
５が第１の位置から第２の位置へ変位する際の変位量が
大きくなり、吐出口３０１からの液体の吐出効率が向上
する。また、可動分離膜３０５の凸形状部３０５ａにお
いては、その長さＬが、共通液室側よりも吐出口３０１
側の方が長くなっているため、吐出液用の第１の液流路
３０３内において気泡３０６の発生に基づく圧力を吐出
口３０１側へ伝播しやすく、吐出口３０１からの液体の
吐出効率が向上する。

【０２１５】その後、気泡３０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、第２の位置まで変位していた可動分離膜３０５
の凸形状３０５ａは、気泡３０６の収縮による負圧と可
動分離膜３０５自身のばね性による復元力によって初期
の位置（第１の位置）に戻る。

【０２１６】さらに、本発明の液体吐出装置の構造にお
いては上述した実施例において説明したような効果をも
生じるため、さらに一層高吐出効率、高吐出力で高粘性
液体等の液体を吐出することができる。

【０２１７】（実施例８）図２３は、本発明の液体吐出
方法及び液体吐出装置の第８の実施例を示す流路方向の
断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、
（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図である。

【０２１８】図２３に示すように本実施例においては、
図２２に示したものに対して、可動分離膜３０５と第１
の液流路３０３との間に可動分離膜３０５の変位を規制
する変位可能な可動部材３３１が設けられており、可動
部材３３１は発泡時及び消泡時において可動分離膜３０
５と一体となって変位する。その他の構成については、
同様である。なお、可動部材３３１においては、ニッケ
ルの電鋳によって作製されている。また、吐出液及び発
泡液の供給については、第７の実施例において示したも
のと同様でよい。

【０２１９】上記のように構成された液体吐出装置にお
いては、気泡発生時における可動分離膜３０５の変位可
能量も安定的に大きく確保することができる。さらに、
可動部材３３１により、可動分離膜３０５の変位を吐出
口方向へ導く作用を強化させることも可能である。ま
た、非発泡時に可動分離膜３０５が第２の液流路３０４
側に突出していることにより、発泡時において突出部分
上の液体をも吐出口３０１に導くことができる。また、
可動部材３３１によって、可動分離膜３０５の凸形状部
３０５ａが第２の液流路３０４側に突出する力が補助さ
れている。

【０２２０】なお、本実施例においては、可動部材３３
１にニッケルを使用したが、本発明はこれに限られず、
可動部材３３１として良好に動作するための弾性を有し
ていればよい。

【０２２１】（実施例９）図２４は、本発明の液体吐出
方法及び液体吐出装置の第９の実施例を示す流路方向の
断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、
（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図である。

【０２２２】発熱体に電気エネルギーが印加されると、
発熱体において発生した熱によって気泡発生領域内を満
たす発泡液体の一部が加熱され、膜沸騰にともなって気
泡が発生するが、その際、製造上や環境条件等によるば
らつき要素により、気泡の最大膨張体積は常に一定にな
るとは限らず、また、ノズル毎に異なっている場合もあ
る。

【０２２３】そこで、本実施例においては図２４に示す
ように、可動分離膜３１５の凸形状部３１５ａの最大変
位容積が、気泡発生領域３０７において発生する気泡３
１６の最大膨張体積よりも小さくなるように形成されて
いる。

【０２２４】具体的には、液体の吐出特性による気泡３
１６の膨張体積のばらつきは±１０％であるため、可動
分離膜３１５の凸形状部３１５ａの最大変位容積が、気
泡発生領域３０７において発生する気泡３１６の最大膨
張体積の８０％以下となるように形成する。

【０２２５】それにより、液体の吐出特性による気泡３
１６の膨張体積がばらついた場合においても、発泡時に
おける可動分離膜３１５の凸形状部３１５ａの変位量が
常に一定となり、吐出液の吐出量が一定となって、ノズ
ル毎にばらつきのない良好な吐出を行うことができる。

【０２２６】（実施例１０）図２５は、本発明の液体吐
出装置の第１０の実施例を示す図であり、（ａ）は非発
泡時の状態を示す流路方向の断面図、（ｂ）は発泡時
（吐出時）の状態を示す流路方向の断面図、（ｃ）は第
２の液流路の構成を示す図である。

【０２２７】図２５に示すように本実施例においては、
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体４０２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μ
ｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板４１０上に、
発泡液用の第２の液流路４０４が設けられ、その上に吐
出口４０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路４０
３が設けられている。また、第１の液流路４０３と第２
の液流路４０４との間に、弾性を有する薄膜で形成され
た可動分離膜４０５が設けられており、可動分離膜４０
５によって第１の液流路４０３内の吐出液と第２の液流
路４０４内の発泡液とが区分されている。

【０２２８】発熱体４０２を発熱させることにより、可
動分離膜４０５と発熱体４０２との間の気泡発生領域４
０７内の発泡液に熱が作用し、発泡液に膜沸騰現象に基
づく気泡が発生する。気泡の発生に基づく圧力は、可動
分離膜４０５に優先的に作用し、可動分離膜４０５は図
２５（ｂ）に示すように吐出口４０１側に大きく開くよ
うに変位する。それにより、気泡発生領域４０７におい
て発生した気泡による圧力が吐出口４０１側に導かれ
る。

【０２２９】本実施例においては、第２の液流路４０４
が発熱体４０２の直上である気泡発生領域４０７よりも
さらに下流側まで設けられており、それにより、発熱体
４０２の直上よりも下流側の流抵抗が小さくなり、発熱
体４０２における発熱により発生した気泡による圧力を
下流側に導きやすくなっている。このため、可動分離膜
４０５も吐出口４０１側に変位し、高い吐出効率と吐出
力が得られる。

【０２３０】また、第２の液流路内での気泡の成長を規
制することにより、気泡自身に直接作用することができ
るため、気泡発生初期から効果が得られる。

【０２３１】さらに、気泡４０６が収縮する際、気泡４
０６の収縮に伴う圧力によって可動分離膜４０５が変位
前の位置に素早く復帰するため、圧力の作用方向の制御
に加え、第１の液流路４０３に吐出液をリフィルする速
度が高まり、高速の印字においても安定した吐出が得ら
れる。

【０２３２】（実施例１１）図２６は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第１１の実施例を示す流路方
向の断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す図、
（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図である。

【０２３３】図２６に示すように本実施例においては、
第２の液流路４１４の発熱体４０２よりも吐出口側の壁
が、吐出口側に広がるようなテーパ状に形成されてお
り、これにより、気泡発生領域４０７及びその近傍の流
抵抗は、吐出口に向かうにしたがって小さくなり、発熱
体４０２における発熱により発生した気泡４１６の圧力
を吐出口方向へ導きやすく、第１０の実施例と同様に、
高吐出効率及び高吐出力が得られる。

【０２３４】図２７は、図２６に示した液体吐出装置の
変形例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は第２の
液流路壁の一部が階段状に形成されているものを示す
図、（ｂ）は第２の液流路壁の一部がある曲率半径で形
成されているものを示す図である。

【０２３５】図２７（ａ）に示すものにおいては、第２
の液流路４２４の発熱体４０２よりも吐出口側の壁が、
吐出口側に広がるような階段状に形成されており、ま
た、図２７（ｂ）に示すものにおいては、第２の液流路
４３４の発熱体４０２よりも吐出口側の壁が、吐出口側
に広がるようなある曲率半径で形成されているため、い
ずれの場合も、気泡発生領域４０７及びその近傍の流抵
抗は、吐出口に向かうにしたがって小さくなり、発熱体
４０２における発熱により発生した気泡の圧力を吐出口
方向へ導きやすく、図２６に示したものと同様に、高吐
出効率及び高吐出力が得られる。

【０２３６】（実施例１２）図２８は、本発明の液体吐
出装置の第１２の実施例を示す図であり、（ａ）は第２
の液流路と発熱体との位置関係を示す上面図、（ｂ）は
（ａ）に示した斜視図であり、図２８（ａ）中左側が吐
出口の配置方向である。

【０２３７】本実施例における第２の液流路は図２８に
示すように、図２５に示したものに対して発熱体４４２
の近傍において、第２の液流路４４４の幅が上流側から
下流側に向かうにつれて徐々に広くなっている。

【０２３８】以下に、上記のように構成された液体吐出
装置における吐出動作について詳細に説明する。

【０２３９】図２９は、図２８に示した液体吐出装置に
おける吐出動作を説明するための図であり、（ａ）は図
２８に示したＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図２８に示したＡ
−Ａ断面図、（ｃ）は図２８に示したＣ−Ｃ断面図であ
る。

【０２４０】図２９（I）においては、発熱体４４２に
電気エネルギーが印加されておらず、発熱体４４２にお
いて熱は発生していない。なお、可動分離膜４４５は、
基板４２０と略平行な第１の位置にある。

【０２４１】ここで、発熱体４４２に電気エネルギーが
印加されると、発熱体４４２が発熱して発生した熱によ
って気泡発生領域４４７内を満たす発泡液体の一部が加
熱され、膜沸騰に伴って気泡４４６が発生する（図２９
（II））。

【０２４２】発生した気泡４４６は発熱体４４２におけ
る発熱によって急速に成長していくが、その際、第２の
液流路４４４が図２９に示したような形状であるため、
上流側においてはその中央部が、下流側においてはその
両端部がそれぞれ大きく成長し、それにともなって可動
分離膜４４５が変位する（図２９（III））。

【０２４３】さらに、気泡４４６が成長すると、下流側
における中央部が最も大きく成長し、それにともなって
可動分離膜４４５の下流側が大きく変位する（図２９
（IV））。

【０２４４】その後、気泡４４６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、変位していた可動分離膜４４５が、気泡４４６
の収縮による負圧と可動分離膜４４５自身のばね性によ
る復元力によって初期の位置に戻る（図２９（V））。

【０２４５】このように、気泡４４６の発生により生じ
る圧力が徐々に下流側、すなわち吐出口側に向かうよう
になる。

【０２４６】これにより、気泡発生領域４４７及びその
近傍の流抵抗は、吐出口に向かうにしたがって小さくな
り、発熱体４４２における発熱により発生した気泡の圧
力を吐出口方向へ導きやすく、第１０の実施例と同様
に、高吐出効率及び高吐出力が得られる。また、発熱体
４４２の投影部の第１の液体をも吐出口方向へ輸送する
ことができ、吐出量が向上する。

【０２４７】図３０は、図２８に示した液体吐出装置の
変形例を示す図であり、（ａ）は発熱体の近傍の第２の
液流路の幅が上流側から下流側に向かうにつれて階段状
に徐々に広くなっているものを示す図、（ｂ）は発熱体
の近傍の第２の液流路の幅が上流側から下流側に向かう
につれてある曲率半径でもって徐々に広くなっているも
のを示す図、（ｃ）は発熱体の近傍の第２の液流路の幅
が上流側から下流側に向かうにつれて（ｂ）とは逆の曲
率半径で徐々に広くなっているものを示す図である。な
お、いずれの図においても、図中左側が吐出口の配置方
向である。

【０２４８】図３０（ａ）に示すものにおいては、発熱
体４４２の近傍の第２の液流路４５４の幅が上流側から
下流側に向かうにつれて階段状に徐々に広くなってお
り、また、図３０（ｂ）に示すものにおいては、発熱体
４４２の近傍の第２の液流路４６４の幅が上流側から下
流側に向かうにつれてある曲率半径でもって徐々に広く
なっており、また、図３０（ｃ）に示すものにおいて
は、発熱体４４２の近傍の第２の液流路４７４の幅が上
流側から下流側に向かうにつれて（ｂ）とは逆の曲率半
径で徐々に広くなっているため、いずれの場合も、気泡
発生領域及びその近傍の流抵抗は、吐出口に向かうにし
たがって小さくなり、発熱体４４２における発熱により
発生した気泡の圧力を吐出口方向へ導きやすく、高吐出
効率及び高吐出力が得られる。

【０２４９】（実施例１３）図３１は、本発明の液体吐
出装置の第１３の実施例を示す液体吐出装置の動作を説
明するための図である。

【０２５０】本実施例においては、先の各実施例と同様
に、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与え
る発熱体５０２（本実施例においては、４０μｍ×１０
５μｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板５１０上
に、発泡液用の第２の液流路５０４が設けられ、その上
に吐出口５０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路
５０３が設けられている。また、第１の液流路５０３と
第２の液流路５０４との間に、弾性を有する薄膜で形成
された可動分離膜５０５が設けられており、可動分離膜
５０５によって第１の液流路５０３内の吐出液と第２の
液流路５０４内の発泡液とが区分されている。さらに本
実施例において特徴的なことは、可動分離膜５０５の第
１の液流路５０３側に、気泡発生領域５０７近傍に開口
部を有し、可動分離膜５０５の変位を制限する可動分離
膜変位規制部材５３１が設けられていることである。

【０２５１】以下に、図３１を用いて本実施例の液体吐
出装置の吐出動作について詳細に説明する。

【０２５２】図３１（ａ）においては、発熱体５０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加されておらず、発
熱体５０２において熱は発生していない。なお、可動分
離膜５０５は、基板５１０と略平行な第１の位置にあ
る。

【０２５３】ここで重要なことは、可動分離膜変位規制
部材５３１の開口部の中心が発熱体５０２の中心よりも
下流側に設けられていることであり、それにより、可動
分離膜５０５の可動領域の中心が発熱体５０２の中心よ
りも下流側に位置することになる。

【０２５４】ここで、発熱体５０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体５０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域５０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡５０６が発生する。可動
分離膜５０５の可動領域の中心が発熱体５０２の中心よ
りも下流側に位置しているため、可動分離膜５０５は気
泡５０６の圧力によって発熱体５０２よりも下流側にお
いて変位しやすくなっている（図３１（ｂ））。

【０２５５】さらに気泡５０６が成長すると、気泡発生
に伴う圧力に応じて可動分離膜５０５が第１の液流路５
０３側にさらに変位する。この結果、発生した気泡５０
６は上流より下流に大きく成長し、可動分離膜５０５が
第１の位置を大きく越える（図３１（ｃ））。

【０２５６】その後、気泡５０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮していく
と、それにともなって、第２の位置まで変位していた可
動分離膜５０５は、気泡５０６の収縮による負圧によっ
て図３１（ａ）に示した初期の位置（第１の位置）に徐
々に戻っていく（図３１（ｄ））。

【０２５７】そして、気泡５０６が消滅すると、可動分
離膜５０５が初期の位置（第１の位置）に戻る（図３１
（ｅ））。また、消泡時には、吐出された液体の体積分
を補うために、上流側すなわち共通液室側からＶ_D1，Ｖ
_D2に示すように、また、吐出口５０１側からＶ_Cに示す
ように液体が流れ込んでくる。このとき、発泡時に発熱
体５０２から下流側（吐出口側）への液体の流れがあっ
たため、Ｖ_D1，Ｖ_D2の流れが大きくなり、リフィル速度
の向上及びメニスカスの後退量の減衰に大きく役立って
いる。

【０２５８】ここで、可動分離膜５３１の開口部におい
ては図３１に示すように、厚み方向が曲面形状になって
おり、それにより、この部分での可動分離膜５０５の応
力集中が緩和され、強度劣化が少なく、耐久性が向上す
る。

【０２５９】以下に、上述した液体吐出装置の構成なら
びに製法について述べる。

【０２６０】図３２は、図３１に示した液体吐出装置の
発熱体５０２と第２の液流路５０４と可動分離膜変位規
制部材５３１との配置関係を説明するための図であり、
（ａ）は発熱体５０２と第２の液流路５０４との位置関
係を示す図、（ｂ）は可動分離膜変位規制部材５３１を
上から見た図、（ｃ）は発熱体５０２と第２の液流路５
０４と可動分離膜変位規制部材５３１との配置関係を示
す図、（ｄ）は可動分離膜５０５の変位可能領域を示す
図であり、いずれの図も図中左側が吐出口の配置方向で
ある。

【０２６１】図３２（ｄ）に示すように、本形態におい
ては、第２の液流路５０４壁で囲まれた部分が可動分離
膜５０５の下方変位可能領域となり、また、可動分離膜
変位規制部材５３１の開口部内が可動分離膜５０５の上
方変位可能領域となり、可動分離膜５０５の可動領域の
中心は発熱体５０２の中心よりも下流側に位置してい
る。

【０２６２】なお、図３２（ｂ）に示すように、可動分
離膜変位規制部材５３１の開口部５３１ａにおいては、
四隅が曲線形状となっており、それにより、可動分離膜
５０５が破れる虞れがなくなり、耐久性が向上する。

【０２６３】第２の液流路５０４においては、発熱体５
０２の前後で第５の実施例と同じ目的のための狭窄部５
０９が設けられているが、発熱体５０２の吐出口５０１
側においては空間が大きく設けられている。

【０２６４】以上述べたように、本実施例の構成による
と、可動分離膜の可動領域の中心を発熱体の中心よりも
下流側に位置することにより、気泡発生に伴う圧力に応
じて変位した可動分離膜が下流側に成長するため、加熱
に弱い液体や、高粘性の液体等を効率良く、高い吐出圧
で吐出することができる。さらに、第１の液流路内の液
体の輸送作用により、吐出量のさらなる増大が図られ
る。

【０２６５】（実施例１４）図３３は、本発明の液体吐
出装置の第１４の実施例を示す流路方向の断面図であ
る。

【０２６６】図３３に示すように本実施例においては、
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体６０２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μ
ｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板６１０上に、
発泡液用の第２の液流路６０４が設けられ、その上に吐
出口６０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路６０
３が設けられている。また、第１の液流路６０３と第２
の液流路６０４との間に、弾性を有する薄膜で形成され
た可動分離膜６０５が設けられており、可動分離膜６０
５によって第１の液流路６０３内の吐出液と第２の液流
路６０４内の発泡液とが区分されている。

【０２６７】発熱体６０２を発熱させることにより、発
泡液に膜沸騰現象に基づく気泡が発生する。ここで、第
２の液流路６０４内において、発熱体６０２の面積中心
より下流側の流抵抗Ｒ₁が上流側の流抵抗Ｒ₂よりも大き
くなるような構成とすれば、気泡の発生に基づく圧力の
うち、発熱体６０２の面積中心よりも下流側の成分が可
動分離膜６０５に優先的に作用し、一方、上流側の成分
は可動分離膜６０５だけでなく上流側に作用する。

【０２６８】このため、気泡の成長が続くと、可動分離
膜６０５が吐出口６０１側に大きく変位する。それによ
り、気泡発生領域６０７において発生した気泡による圧
力が吐出口６０１側に導かれる。

【０２６９】以下に、上記のように構成された液体吐出
装置の吐出動作について詳細に説明する。

【０２７０】図３４は、図３３に示した液体吐出装置の
動作を説明するための図である。

【０２７１】図３４（ａ）においては、発熱体６０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加されておらず、発
熱体６０２において熱は発生していない。

【０２７２】ここで、発熱体６０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体６０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域６０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡６０６が発生する。気泡
６０６が発生すると、気泡６０６の発生に基づく圧力に
より、可動分離膜６０５が気泡６０６の伝搬を受けて第
１の位置から第２の位置へ変位し始める（図３４
（ｂ））。

【０２７３】ここで重要なことは、前述したように、第
２の液流路６０４において、発熱体６０２の面積中心よ
りも下流側（吐出口側）の圧力成分が可動分離膜６０５
に優先的に作用するように、下流側の流抵抗を上流側の
流抵抗よりも大きくすることである。

【０２７４】さらに気泡６０６が成長すると、下流側の
圧力成分のうち、水平方向の成分は上述した下流方向の
流抵抗を受けて上方へ向けられる。これにより、下流側
の圧力成分のほとんどが優先的に可動分離膜６０５に作
用し、可動分離膜６０５が第１の液流路６０３側にさら
に変位する。これにともなって、可動分離膜６０５は吐
出口６０１方向に大きくふくらむ（図３４（ｃ））。

【０２７５】このように、気泡６０６の成長に応じて可
動分離膜６０５の下流側部分が第１の液流路６０３側に
徐々に変位していくことによって、下流側に気泡６０６
が成長し、可動分離膜６０５が吐出口方向に大きくふく
らむため、気泡６０６の発生による圧力が吐出口６０１
方向に均一に向かう。それにより、吐出口６０１からの
液体の吐出効率が高まる。なお、可動分離膜６０５は、
発泡圧を吐出口６０１方向へ導く際もこの伝達の妨げに
なることはほとんどなく、伝搬する圧力の大きさに応じ
て効率よく圧力の伝搬方向や気泡６０６の成長方向を制
御することができる。

【０２７６】その後、気泡６０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、第２の位置まで変位していた可動分離膜６０５
は、気泡６０６の収縮による負圧によって、第１の位置
を越えて第２の液流路６０４側に変位した後、図３４
（ａ）に示した初期の位置（第１の位置）に戻る（図３
４（ｄ））。また、消泡時には、吐出された液体の体積
分を補うために、上流側すなわち共通液室側からＶ_D1，
Ｖ_D2に示すように、また、吐出口４０１側からＶ _Cに示
すように液体が流れ込んでくる。また、第２の液流路６
０４においても同様に、上流側から液体が流れ込んでく
る。

【０２７７】以下に、上述した液体吐出装置の構成につ
いて述べる。

【０２７８】図３５は、図３３及び図３４に示した液体
吐出装置の第２の液流路６０４の構成を説明するための
図であり、可動分離膜６０５が外された第２の液流路６
０４を上方から見た図である。なお、図中下方が吐出口
の配置方向である。

【０２７９】第２の液流路６０４においては、発熱体６
０２の前後で実施例５と同じ目的のための狭窄部６０９
ａ，６０９ｂがそれぞれ設けられており、発泡時の圧力
が第２の液流路６０４を伝わって逃げることを防止する
ような室（発泡室）構造となっている。ここで、第２の
液流路６０４の狭窄部６０９ａ，６０９ｂにおいては、
下流側（吐出口側）の開口部が上流側（共通液室）側の
開口部よりも狭くなるように形成されている。このよう
に、開口部の下流側を狭く形成することにより、第２の
液流路６０４における流抵抗を下流側で大きく、上流側
で小さくすることができ、気泡の発生により生じた圧力
の下流側成分を効果的に、かつ、優先的に可動分離膜６
０５に作用させ、第１の液流路６０３側に変位させるこ
とで、第１の液流路６０３内の液体を、効率よく、ま
た、高い吐出力によって吐出することができる。ここ
で、第２の液流路６０４の発泡室の下流側の狭窄部６０
９ａは、発泡室に残留した泡を抜くための流路である。

【０２８０】なお、第２の液流路６０４の形状において
は、上述したものに限られるものではなく、気泡発生に
伴う圧力が、効果的に可動分離膜６０５に伝達できる形
状であればよい。

【０２８１】以上述べたように、本実施例の構成による
と、第２の液流路の発熱体の面積中心よりも下流側の流
抵抗を上流側の流抵抗よりも大きくすることにより、気
泡の発生に伴う圧力によって変位した可動分離膜が、下
流側に成長するため、加熱に弱い液体や高粘性の液体等
を効率良く高い吐出圧で吐出することができる。

【０２８２】（実施例１５）図３６は、本発明の液体吐
出装置の第１５の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、発泡時における状態を示している。

【０２８３】図３６に示すように本実施例においては、
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体７０２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μ
ｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板７１０上に、
発泡液用の第２の液流路７０４が設けられ、その上に吐
出口７０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路７０
３が設けられている。また、第１の液流路７０３と第２
の液流路７０４との間に、弾性を有する薄膜で形成され
た可動分離膜７０５が設けられており、可動分離膜７０
５によって第１の液流路７０３内の吐出液と第２の液流
路７０４内の発泡液とが区分されている。

【０２８４】なお、本実施例における最も大きな特徴
は、第１の液流路７０３を構成する天板７０９の高さ、
すなわち、発熱体７０２の投影領域における第１液流路
７０３の高さが、共通液室（不図示）がある上流側より
も吐出口７０１がある下流側の方が高くなるように形成
されていることである。

【０２８５】上記のように構成された液体吐出装置にお
いては、発熱体７０２を発熱させることにより、発泡液
に膜沸騰現象に基づく気泡７０６が発生する。ここで、
気泡７０６が発生すると可動分離膜７０５が第１の液流
路７０３側に変位するが、第１液流路７０３の高さが上
流側よりも下流側の方が高くなるように形成されている
ため、可動分離膜７０５は上流側よりも下流側において
大きく第１の液流路７０３側に変位する。それにより、
気泡発生領域において発生した気泡７０６による圧力が
吐出口７０１側に導かれる。

【０２８６】以下に、上記のように構成された液体吐出
装置の吐出動作について詳細に説明する。

【０２８７】図３７は、図３６に示した液体吐出装置の
動作を説明するための図である。

【０２８８】図３７（ａ）においては、発熱体７０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加されておらず、発
熱体７０２において熱は発生していない。なお、可動分
離膜７０５は、基板７１０と略平行な第１の位置にあ
る。

【０２８９】ここで、発熱体７０２に電気エネルギー等
が印加されると、発熱体７０２が発熱して発生した熱に
よって気泡発生領域７０７内を満たす発泡液体の一部が
加熱され、膜沸騰に伴って気泡７０６が発生する。それ
により、可動分離膜７０５の気泡発生領域７０７に面し
ている部分が全体的に第１の液流路７０３側に変位する
（図３７（ｂ））。

【０２９０】さらに気泡７０６が成長すると、気泡発生
に伴う圧力に応じて可動分離膜７０５が第１の液流路７
０３側にさらに第２の位置へと変位するが、その際、第
１液流路７０３の高さが上流側よりも下流側の方が高く
なるように形成されているため、可動分離膜７０５は上
流側よりも下流側において大きく第１の液流路７０３側
に変位する（図３７（ｃ））。それゆえ、吐出効率の一
層の公序うを図ることができる。

【０２９１】その後、気泡７０６が、前述した膜沸騰現
象に特徴的な気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅
すると、第２の位置まで変位していた可動分離膜７０５
は、気泡７０６の収縮による負圧によって図３７（ａ）
に示した初期の位置（第１の位置）に徐々に戻っていく
（図３７（ｄ））。また、消泡時には、吐出された液体
の体積分を補うために、上流側すなわち共通液室側か
ら、また、吐出口７０１側から液体が流れ込んでくる。

【０２９２】これにより、可動分離膜７０５が第２の液
流路７０４側に変位した場合に生じる第１の液流路７０
３側の変位分の液体積減少にともなうメニスカスの後退
を抑制することができ、リフィル時間を短縮させること
ができる。

【０２９３】（実施例１６）図３８は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第１６の実施例を示す流路方
向の断面図であり、発泡時における状態を示している。

【０２９４】本実施例は図３８に示すように、図３６に
示したものに対して天板７１９の形状、すなわち第１の
液流路７１３の形状が異なっており、その他の構成につ
いては同様である。

【０２９５】本実施例における天板７１９は図３８に示
すように、発熱体７０２上よりも上流側の一部分の高さ
が、他の部分と比べて低くなっている。

【０２９６】ここで、気泡７１６が発生すると可動分離
膜７０５が第１の液流路７１３側に変位するが、発熱体
７０２上の領域よりも上流側の一部分の第１液流路７１
３の高さが他の部分よりも低くなるように形成されてい
るため、可動分離膜７０５は上流側よりも下流側におい
て大きく第１の液流路７１３側に変位する。それによ
り、気泡発生領域において発生した気泡７１６による圧
力が吐出口７０１側に導かれる。また、第１の液流路７
１３における流抵抗が下流側よりも上流側の方が高くな
っているので、吐出効率が向上する上、第１の液流路に
おける上流側からの供給特性が良いので、リフィル特性
が一層向上する。

【０２９７】（実施例１７）図３９は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第１７の実施例を示す流路方
向の断面図であり、発泡時における状態を示している。

【０２９８】本実施例は図３９に示すように、図３８に
示したものに対して、発泡時において、可動分離膜７２
５が、天板７１９の高さが低くなっている部分に接する
ような構成となっており、その他の構成については同様
である。

【０２９９】ここで、気泡７３６が発生すると可動分離
膜７２５が第１の液流路７２３側に変位するが、発熱体
７０２上の領域よりも上流側の一部分の第１液流路７２
３の高さが他の部分よりも低くなるように形成されてい
るため、可動分離膜７２５は上流側よりも下流側におい
て大きく第１の液流路７２３側に変位する。そして、さ
らに気泡７３６が成長すると、第１の液流路７２３側に
変位した可動分離膜７２５が第１の液流路７２３の天板
７１９の高さが低くなった部分に接触し、可動分離膜７
２５が天板７１９に押されるような形で変形する。それ
により、可動分離膜７２５が下流側において第１の液流
路７２３側にさらに大きく変位し、気泡発生領域におい
て発生した気泡７３６による圧力が吐出口７０１側に導
かれる。また、天板７１９の一部と可動分離膜７２５の
一部とが接触することにより、第１の液流路７２３がそ
の接触部分を境に２つに分離され、それにより、クロス
トークが防止されるとともに、気泡発生による圧力が上
流側へ逃げることがなくなり、吐出効率が向上する。

【０３００】（実施例１８）図４０は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第１８の実施例を示す流路方
向の断面図であり、（ａ）は非発泡時における状態を示
す図、（ｂ）は発泡時における状態を示す図である。

【０３０１】本実施例は図４０に示すように、図３８に
示したものに対して可動分離膜７１５のみが異なるもの
であり、その他の構成については同様である。

【０３０２】本実施例における可動分離膜７１５は図４
０に示すように、発熱体７０２上の気泡が発生する気泡
発生領域７０７の上流側及び下流側においてたるみ部７
１５ａ，７１５ｂをそれぞれ有しており、それにより、
ばね性を有する構造となっている。

【０３０３】ここで、気泡７２６が発生すると可動分離
膜７１５が第１の液流路７１３側に変位するが、発熱体
７０２上の領域よりも上流側の一部分の第１液流路７１
３の高さが他の部分よりも低くなるように形成されてい
るため、可動分離膜７１５は上流側よりも下流側におい
て大きく第１の液流路７１３側に変位する。それによ
り、気泡発生領域７０７において発生した気泡７２６に
よる圧力が吐出口７０１側に導かれる。また、第１の液
流路７１３における流抵抗が下流側よりも上流側の方が
高くなっているので、リフィル特性が向上する。なお、
本実施例においては、可動分離膜７１５の気泡発生領域
７０７の上流側及び下流側においてたるみ部７１５ａ，
７１５ｂがそれぞれ設けられており、それにより、可動
分離膜７１５がばね性を有する構造となっているため、
可動分離膜７１５が気泡発生の圧力によって変位しやす
くなり、吐出効率が向上する。

【０３０４】（実施例１９）図４１は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第１９の実施例を示す流路方
向の断面図であり、発泡時における状態を示している。

【０３０５】図４１に示すように本実施例においては、
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体７０２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μ
ｍの形状の発熱抵抗体）が設けられた基板７１０上に、
発泡液用の第２の液流路７０４が設けられ、その上に吐
出口７０１に直接連通した吐出液用の第１の液流路７３
３が設けられている。また、第１の液流路７３３と第２
の液流路７０４との間に、弾性を有する薄膜で形成され
た可動分離膜７３５が設けられており、可動分離膜７３
５によって第１の液流路７３３内の吐出液と第２の液流
路７０４内の発泡液とが区分されている。また、第１の
液流路７３３内には、発熱体７０２上の領域に自由端
を、それよりも上流側に支点をそれぞれ有する可動部材
７５１が、可動分離膜７３５と略平行に可動分離膜７３
５から所定の間隔を設けて配されている。なお、可動部
材７５１と可動分離膜７３５との間隔においては、気泡
発生の圧力により可動分離膜７３５が第１の液流路７３
３側に変位した際に、可動部材７５１の自由端が可動分
離膜７３５によって押し上げられる程度の間隔である。

【０３０６】ここで、気泡７４６が発生すると可動分離
膜７３５が第１の液流路７０３側に変位するが、可動分
離膜７３５が第１の液流路７３３側に変位していき、可
動分離膜７３５の上流部分が可動部材７５１と接近また
は接触すると、可動部材７５１によって可動分離膜７３
５の変位している部分の上流部分の変位が抑制され、可
動分離膜７３５は上流側よりも下流側において大きく第
１の液流路７３３側に変位する。それにより、気泡発生
領域において発生した気泡７４６による圧力が吐出口７
０１側に導かれる。

【０３０７】また、本実施例においては、可動部材７５
１の作用により可動分離膜７３５の過剰変位が防止され
るとともに、可動部材７５１と可動分離膜７３５とが互
いに非発泡時において所定の間隔を設けて配されている
ため、可動分離膜７３５の変位初期における抵抗がな
く、反応が速くなる。

【０３０８】なお、上述した第１５〜１９の実施例にお
いては、可動分離膜の可動領域の上方でかつ第１の液流
路内における液体の流抵抗に着目しているものである。

【０３０９】（実施例２０）図４２は、本発明の液体吐
出方法及び液体吐出装置の第２０の実施例を示す流路方
向の断面模式図であり、（ａ）は非吐出時を示す図、
（ｂ）は吐出時を示す図である。

【０３１０】本実施例は図４２に示すように、液体に気
泡を発生させるための熱エネルギーを与える発熱体８０
２（本実施例においては、４０μｍ×１０５μｍの形状
の発熱抵抗体）が設けられた基板８１０上に、発泡液用
の第２の液流路８０４が設けられ、その上に吐出口８０
１に直接連通した吐出液用の第１の液流路８０３が設け
られている。また、第１の液流路８０３と第２の液流路
８０４との間に、弾性を有する薄膜で形成された可動分
離膜８０５が設けられており、第１の液流路８０３内の
吐出液と第２の液流路８０４内の発泡液とが区分されて
いる。

【０３１１】ここで、可動分離膜８０５においては、発
熱体８０２の面方向上方の投影部分に位置する部分にお
いて、発熱体８０２中心から下流側の厚さが上流側の厚
さよりも薄くなるような形状となっており、それによ
り、発泡時に吐出口８０１側の変形が大きくなるように
動作する（図４２（ｂ））。

【０３１２】なお、可動分離膜８０５の形状において
は、図４２に示したものに限らず、発泡による圧力を効
率良く吐出口側へ向けることができるようなものであれ
ばよい。

【０３１３】なお、発熱体８０２と可動分離膜８０５と
の間が気泡発生領域８０７となる。

【０３１４】発熱体８０２を発熱させることにより、発
泡液に膜沸騰現象に基づく気泡が発生する。気泡の発生
に基づく圧力は、可動分離膜８０５に優先的に作用し、
可動分離膜８０５は図４２（ｂ）に示すように、吐出口
８０１側に大きく変位する。それにより、気泡発生領域
８０７において発生した気泡による圧力が吐出口８０１
側に導かれる。

【０３１５】以上述べたように、本実施例の構成による
と、可動分離膜の発熱体の面方向上方の投影部分におい
て、発熱体中心から下流側の厚さが上流側の厚さよりも
薄く形成されているため、気泡の発生に伴う圧力で変位
した可動分離膜のうち、薄い部分に圧力が積極的に作用
し、吐出口方向に膨らみ、それにより、高吐出効率及び
高吐出圧で液体を吐出することができる。

【０３１６】（実施例２１）図４３は、本発明の液体吐
出装置の第２１の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。な
お、図中左方向が吐出口側である。

【０３１７】本実施例における可動分離膜８１５は図４
３に示すように、上流側から吐出口が設けられた下流側
に向かうにつれて徐々にその厚さが薄くなっている。な
お、可動分離膜８１５はウレタン樹脂から成っている。

【０３１８】以下に、本実施例における可動分離膜８１
５の製造方法について説明する。

【０３１９】まず、シリコンのミラーウエハ上に、離型
剤を塗布し、その後、液状のウレタン樹脂をスピンコー
トして厚さ約３μｍの膜を形成し、溶剤を蒸発させるこ
とにより薄膜化させる。

【０３２０】次に、この膜をミラーウエハ上からはが
し、上述した第２の液流路が形成された基板上に後端
（上流側）を固定し、その後、膜先端の厚さが１μｍに
なるように吐出口方向に膜を引っ張り、貼り付けること
で作製した。

【０３２１】このように可動分離膜８１５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８１５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８１５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。また、可動分離膜８１５を貼り付
ける際の位置精度が要求されないため、液体吐出装置の
製造も容易となる。

【０３２２】以下に、本実施例における可動分離膜８１
５の他の製造方法について説明する。

【０３２３】まず、シリコンのミラーウエハ上に、離型
剤を塗布し、その後、液状のウレタン樹脂の中にミラー
ウエハを漬けて、ゆっくりと引き上げる。その際、ミラ
ーウエハの引き上げ速度を徐々に遅くすることにより膜
厚を徐々に厚くすることができる。その後、溶剤を蒸発
させることにより薄膜化させる。

【０３２４】次に、この膜をミラーウエハ上からはが
し、上述した第２の液流路が形成された基板上に位置決
めを行い、貼り付けることで作製した。

【０３２５】このように可動分離膜８１５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８１５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８１５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。

【０３２６】（実施例２２）図４４は、本発明の液体吐
出装置の第２２の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。な
お、図中左方向が吐出口側である。

【０３２７】本実施例における可動分離膜８２５は図４
４に示すように、発熱体８０２の中心よりも吐出口が設
けられた下流側の所定の位置を境に、その下流側の厚さ
が上流側の厚さよりも薄くなるように形成されている。
なお、可動分離膜８２５はポリイミド樹脂から成ってい
る。

【０３２８】以下に、本実施例における可動分離膜８２
５の製造方法について説明する。

【０３２９】図４５は、図４４に示した可動分離膜８２
５の製造方法を説明するための図である。

【０３３０】まず、図４５（ａ）に示すようなシリコン
のミラーウエハ８７１上に、離型剤を塗布し、その後、
液状のポリイミド樹脂をスピンコートして厚さ約２μｍ
の膜８７２を形成する（図４５（ｂ））。

【０３３１】次に、膜８７２を紫外線照射により硬化さ
せ、その上に、厚さ１０μｍのレジスト８７３をパター
ニングする（図４５（ｃ））。

【０３３２】次に、さらにスピンコートにより、厚さ２
μｍのポリイミド樹脂からなる膜８７４を形成する（図
４５（ｄ））。

【０３３３】その後、膜８７４を紫外線照射により硬化
させ、形成された膜８７２，８７４をミラーウエハ８７
１上からはがし、上述した第２の液流路が形成された基
板上に位置決めを行い、貼り付けることで作製した（図
４５（ｅ））。

【０３３４】なお、膜８７２，８７４においては、互い
に材料が異なるものでもよい。また、膜８７２と膜８７
４とを別々に作製し、組み立て段階で本実施例のような
形態になるように接合してもよい。

【０３３５】このように可動分離膜８２５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８２５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８２５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。

【０３３６】（実施例２３）図４６は、本発明の液体吐
出装置の第２３の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。な
お、図中左方向が吐出口側である。

【０３３７】本実施例における可動分離膜８３５は図４
６に示すように、発熱体８０２の中心よりも吐出口が設
けられた下流側の所定の位置を境に、その下流側の厚さ
が上流側の厚さよりも薄くなり、かつ、発熱体８０２の
下流側の端部よりもさらに下流側の所定の位置を境に、
その下流側の厚さが上流側の厚さよりも厚くなるように
形成されている。なお、可動分離膜８３５はポリイミド
樹脂から成っている。

【０３３８】以下に、本実施例における可動分離膜８３
５の製造方法について説明する。

【０３３９】図４７は、図４６に示した可動分離膜８３
５の製造方法を説明するための図である。

【０３４０】まず、図４７（ａ）に示すようなシリコン
のミラーウエハ８７１上に、離型剤を塗布し、その後、
液状のポリイミド樹脂をスピンコートして厚さ約３μｍ
の膜８７５を形成し、その膜を紫外線照射により硬化さ
せる（図４７（ｂ））。

【０３４１】次に、上述した厚さ約３μｍの膜８７５上
の、エッチングを行わない部分にレジスト８７６をパタ
ーニングする。なお、レジストとしては、ＯＦＰＲ８０
０を使用した（東京応化社製）。

【０３４２】レジスト８７６を、６μｍの厚さに塗布し
た後、１００℃でプリベークした。露光には、キヤノン
製のＰＬＡ６００を使用し、露光量は４５０ｍＪとし
た。また、現像は、現像液のＭＮＤ−３（東京応化社
製）を使用した後、１２０℃でポストベークした（図４
７（ｃ））。

【０３４３】次に、ポリイミド樹脂からなる膜８７５を
２μｍの厚さだけエッチングした。なお、エッチング
は、キヤノン製のＭＡＳ−８００を使用し、基板温度を
５０℃とし、マイクロ波パワーを５００Ｗ、酸素流量を
２００ｓｃｃｍ、圧力を１００Ｐａで行った（図４７
（ｄ））。

【０３４４】次に、レジスト８７６を除去するために、
リムーバ１１１２−Ａ（シュプレイ社製）に漬けて、超
音波をかけ、それにより、レジスト８７６を除去した。

【０３４５】その後、ポリイミド樹脂からなる膜８７５
をミラーウエハ８７１上からはがし、上述した第２の液
流路が形成された基板上に位置決めを行い、貼り付ける
ことで作製した（図４７（ｅ））。

【０３４６】このように可動分離膜８３５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８３５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８３５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。

【０３４７】図４８は、図４６及び図４７に示した可動
分離膜の類似形を示す図であり、（ａ）は横断面図、
（ｂ）は縦断面図である。なお、図中左方向が吐出口側
である。

【０３４８】図４８に示すように、図４６及び図４７に
示した可動分離膜の類似形として、液流路毎に膜厚の薄
い部分を作製してもよい。それにより、発泡圧力が効率
良く吐出口に集中する。

【０３４９】（実施例２４）図４９は、本発明の液体吐
出装置の第２４の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。な
お、図中左方向が吐出口側である。

【０３５０】本実施例における可動分離膜８５５は図４
９に示すように、発熱体８０２の中心よりも上流側の所
定の位置を境に、その下流側の厚さが上流側の厚さより
も薄くなり、かつ、発熱体８０２の下流側の端部を境
に、その下流側の厚さが上流側の厚さよりも厚くなるよ
うに形成されている。なお、可動分離膜８５５はポリイ
ミド樹脂から成っており、第２２の実施の形態において
示したものと同様の方法により作製した。

【０３５１】このように可動分離膜８５５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８５５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８５５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。

【０３５２】また、本実施例の類似形として、液流路毎
に膜厚の薄い部分を作製してもよい。それにより、発泡
圧力が効率良く吐出口に集中する。

【０３５３】（実施例２５）図５０は、本発明の液体吐
出装置の第２５の実施例を示す流路方向の断面図であ
り、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。な
お、図中左方向が吐出口側である。

【０３５４】本実施例における可動分離膜８６５は図５
０に示すように、発熱体８０２の中心から下流側にかけ
てその厚さが薄くなる部分を有している。なお、可動分
離膜８６５はポリイミド樹脂から成っている。

【０３５５】以下に、本実施例における可動分離膜８６
５の製造方法について説明する。

【０３５６】図５１は、図５０に示した可動分離膜８６
５の製造方法を説明するための図である。

【０３５７】まず、母型となるシリコン基板８７７上の
一部を、縦横４μｍの棒状の酸化シリコン８７８を用い
てマスキングし（図５１（ａ））、異方性エッチングを
行う（図５１（ｂ））。

【０３５８】次に、シリコン基板８７７上に離型剤を塗
布し、その後、液状のポリイミド樹脂をスピンコートし
て厚さ約３μｍの膜８７９を形成し、その膜を紫外線照
射により硬化させる（図５１（ｃ））。

【０３５９】その後、膜８７９をシリコン基板８７７上
からはがし、上述した第２の液流路が形成された基板上
に位置決めを行い、貼り付けることで作製した（図５１
（ｄ））。

【０３６０】このように可動分離膜８６５を作製するこ
とにより、気泡の成長に対し、可動分離膜８６５が自然
と吐出口方向に変形するため、吐出力を効率良く液体の
吐出に用いることができる。また、本実施例の可動分離
膜８６５は気泡成長への応答性が優れているため、高速
吐出にも対応できる。

【０３６１】また、本実施例の類似形として、液流路毎
に膜厚の薄い部分を作製してもよい。それにより、発泡
圧力が効率良く吐出口に集中する。

【０３６２】ここで、上述した全ての実施例において
は、第１の液流路内の液体の流れ方向と平行な方向に液
体が吐出される吐出方式を用いて本発明を説明してきた
が、本発明は、上述した吐出方式に限られず、第１の液
流路内の液体の流れ方向と垂直な方向に液体が吐出され
る吐出方式を用いたものであっても、気泡が発生する領
域に対して下流側に吐出口が設けられているものであれ
ば適用することができる。

【０３６３】図５２は、本発明を、第１の液流路内の液
体の流れ方向と垂直な方向に液体が吐出されるように気
泡発生領域よりも下流側に吐出口を配置したものに適用
した例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非発泡
時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時の状態を示す図であ
る。

【０３６４】図５９に示すように、第１の液流路９０３
内の液体の流れ方向と垂直な方向に吐出口９０１が配さ
れたものにおいても、気泡発生領域９０７に対して下流
側に吐出口９０１が配されていれば、上述した各実施例
の構成を用いることにより同様の効果を得ることができ
る。

【０３６５】

【発明の効果】本発明では、液体の流れ方向に関して、
可動分離膜の下流側部分が可動分離膜の上流側部分より
も相対的に吐出口側へ大きく変位するので、第１の液流
路内の液体を気泡の発生に伴って吐出口から効率良く吐
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吐出方法の第１の実施の形態を説
明するための流路方向の断面図である。

【図２】本発明の液体吐出方法の第２の実施の形態を説
明するための流路方向の断面図である。

【図３】本発明の液体吐出方法における可動分離膜の変
位工程を説明するための流路方向の断面図である。

【図４】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第１
の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非発
泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態
を示す図、（ｃ）は消泡時の状態を示す図である。

【図５】本発明の液体吐出装置の一構成例を示す縦断面
図であり、（ａ）は後述する保護膜がある装置を示す
図、（ｂ）は保護膜がない装置を示す図である。

【図６】図５に示した電気抵抗層に印加する電圧波形を
示す図である。

【図７】本発明の液体吐出装置の一構成例を示す模式図
である。

【図８】本発明の液体吐出装置の一構成例を示す分解斜
視図である。

【図９】本発明の液体吐出装置の第２の実施例を示す図
であり、（ａ）は非発泡時における流路方向の断面図、
（ｂ）は発泡時における流路方向の断面図、（ｃ）は
（ａ）に示した図面の第２の液流路から第１の液流路を
見た図である。

【図１０】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
３の実施例を示す流路方向の断面図である。

【図１１】本発明の液体吐出装置に用いられる可動分離
膜の特性を示す図であり、（ａ）は気泡発生領域におい
て発生した気泡の圧力ｆとそれに対する可動分離膜の応
力Ｆとの関係を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示した
気泡の体積変化に対する可動分離膜の応力Ｆの特性を示
すグラフである。

【図１２】本発明の液体吐出装置の第４の実施例を示す
図であり、（ａ）は流路方向の断面図、（ｂ）は上面図
である。

【図１３】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
５の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非
発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状
態を示す図である。

【図１４】図１３に示した液体吐出装置の部分破断斜視
図である。

【図１５】図１３及び図１４に示した液体吐出装置の動
作を説明するための図である。

【図１６】図１３〜図１５に示した液体吐出装置の可動
分離膜２０５の肉厚部２０５ａと第２の液流路２０４と
の配置関係を説明するための図であり、（ａ）は、肉厚
部２０５ａを上方から見た図、（ｂ）は、可動分離膜２
０５を外した第２の液流路２０４を上方から見た図、
（ｃ）は、肉厚部２０５ａと第２の液流路２０４との配
置関係をこれらを重ねることで模式的に示した図であ
る。

【図１７】本発明の液体吐出装置の一構成例を示す模式
図である。

【図１８】本発明の液体吐出装置の一構成例を示す分解
斜視図である。

【図１９】図１３〜図１８に示した液体吐出装置におけ
る可動分離膜の作製工程を説明するための図である。

【図２０】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
６の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非
発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状
態を示す図である。

【図２１】図２０に示した液体吐出装置の変形例におけ
る液体吐出方法を説明するための図である。

【図２２】本発明の液体吐出装置の第７の実施例を示す
流路方向の断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示
す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す図であ
る。

【図２３】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
８の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非
発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状
態を示す図である。

【図２４】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
９の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は非
発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状
態を示す図である。

【図２５】本発明の液体吐出装置の第１０の実施例を示
す図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示す流路方向の
断面図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の状態を示す流路方
向の断面図、（ｃ）は第２の液流路の構成を示す図であ
る。

【図２６】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
１１の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は
非発泡時の状態を示す図、（ｂ）は発泡時（吐出時）の
状態を示す図である。

【図２７】図２６に示した液体吐出装置の変形例を示す
流路方向の断面図であり、（ａ）は第２の液流路壁の一
部が階段状に形成されているものを示す図、（ｂ）は第
２の液流路壁の一部が曲面状に形成されているものを示
す図である。

【図２８】本発明の液体吐出装置の第１２の実施例を示
す図であり、（ａ）は第２の液流路と発熱体との位置関
係を示す上面図、（ｂ）は（ａ）に示した斜視図であ
り、図２８（ａ）中左側が吐出口の配置方向である。

【図２９】図２８に示した液体吐出装置における吐出動
作を説明するための図であり、（ａ）は図２８に示した
Ｂ−Ｂ断面図、（ｂ）は図２８に示したＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は図２８に示したＣ−Ｃ断面図である。

【図３０】図２８に示した液体吐出装置の変形例を示す
図であり、（ａ）は発熱体の近傍の第２の液流路の幅が
上流側から下流側に向かうにつれて階段状に徐々に広く
なっているものを示す図、（ｂ）は発熱体の近傍の第２
の液流路の幅が上流側から下流側に向かうにつれて曲面
状に徐々に広くなっているものを示す図、（ｃ）は発熱
体の近傍の第２の液流路の幅が上流側から下流側に向か
うにつれて（ｂ）とは逆の曲面状に徐々に広くなってい
るものを示す図である。

【図３１】本発明の液体吐出装置の第１３の実施例を示
す液体吐出装置の動作を説明するための図である。

【図３２】図３１に示した液体吐出装置の発熱体と第２
の液流路と可動分離膜変位規制部材との配置関係を説明
するための図であり、（ａ）は発熱体と第２の液流路と
の位置関係を示す図、（ｂ）は可動分離膜変位規制部材
を上から見た図、（ｃ）は発熱体と第２の液流路と可動
分離膜変位規制部材との配置関係を示す図、（ｄ）は可
動分離膜の変位可能領域を示す図である。

【図３３】本発明の液体吐出装置の第１４の実施例を示
す流路方向の断面図である。

【図３４】図３３に示した液体吐出装置の動作を説明す
るための図である。

【図３５】図３３及び図３４に示した液体吐出装置の第
２の液流路の構成を説明するための図であり、可動分離
膜が外された第２の液流路を上方から見た図である。

【図３６】本発明の液体吐出装置の第１５の実施例を示
す流路方向の断面図であり、発泡時における状態を示し
ている。

【図３７】図３６に示した液体吐出装置の動作を説明す
るための図である。

【図３８】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
１６の実施例を示す流路方向の断面図であり、発泡時に
おける状態を示している。

【図３９】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
１７の実施例を示す流路方向の断面図であり、発泡時に
おける状態を示している。

【図４０】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
１８の実施例を示す流路方向の断面図であり、（ａ）は
非発泡時における状態を示す図、（ｂ）は発泡時におけ
る状態を示す図である。

【図４１】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
１９の実施例を示す流路方向の断面図であり、発泡時に
おける状態を示している。

【図４２】本発明の液体吐出方法及び液体吐出装置の第
２０の実施例を示す流路方向の断面模式図であり、
（ａ）は非吐出時を示す図、（ｂ）は吐出時を示す図で
ある。

【図４３】本発明の液体吐出装置の第２１の実施例を示
す流路方向の断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。

【図４４】本発明の液体吐出装置の第２２の実施例を示
す流路方向の断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。

【図４５】図４４に示した可動分離膜の製造方法を説明
するための図である。

【図４６】本発明の液体吐出装置の第２３の実施例を示
す流路方向の断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。

【図４７】図４６に示した可動分離膜の製造方法を説明
するための図である。

【図４８】図４６及び図４７に示した可動分離膜の類似
形を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面
図である。なお、図中左方向が吐出口側である。

【図４９】本発明の液体吐出装置の第２４の実施例を示
す流路方向の断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。

【図５０】本発明の液体吐出装置の第２５の実施例を示
す流路方向の断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）
は縦断面図である。

【図５１】図５０に示した可動分離膜の製造方法を説明
するための図である。

【図５２】本発明を、第１の液流路内の液体の流れ方向
と垂直な方向に液体が吐出されるように気泡発生領域よ
りも下流側に吐出口を配置したものに適用した例を示す
流路方向の断面図であり、（ａ）は非発泡時の状態を示
す図、（ｂ）は発泡時の状態を示す図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，１０１，２０１，３０１，４０１，５
０１，６０１，７０１，８０１，９０１ 吐出口 ２，１２，２２，１０２，１１２，２０２，２１２，３
０２，４０２，４４２，５０２，６０２，７０２，８０
２，９０２ 発熱体 ３，１３，２３，１０３，２０３，２１３，３０３，４
０３，４４３，５０３，６０３，７０３，７１３，７２
３，７３３，８０３，９０３ 第１の液流路 ４，１４，２４，１０４，２０４，２１４，３０４，４
０４，４１４，４２４，４３４，４４４，４５４，４６
４，４７４，５０４，６０４，７０４，８０４，９０４
第２の液流路 ５，１５，２５，１０５，１１５，２０５，２１５，３
０５，３１５，４０５，４４５，５０５，６０５，７０
５，７１５，７２５，７３５，８０５，８１５，８２
５，８３５，８４５，８５５，８６５，９０５ 可動
分離膜 ６，１６，２６，１０６，１１６，２０６，２１６，３
０６，３１６，４０６，４１６，４４６，５０６，６０
６，７０６，７１６，７２６，７３６，７４６，８０
６，９０６ 気泡 ７，１７，２７，１０７，１１７，２０７，３０７，４
０７，４４７，５０７，６０７，７０７，８０７，９０
７ 気泡発生領域 １１０，１２０，２１０，２２０，３１０，４１０，４
２０，５１０，６１０，７１０，８１０ 基板 １１０ａ 耐キャビテーション膜 １１０ｂ 保護層 １１０ｃ 配線電極 １１０ｄ 電気抵抗層 １１０ｅ シリコン酸化膜またはチッ化シリコン膜 １１０ｆ 基体 １３１，１５１，１６１，２３１，３３１，７５１
可動部材 １３１ａ，１５１ａ，１６１ａ 自由端 １３１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ，２０５ｄ，８０５ｄ
支点 １３１ｃ，１５１ｃ，１６１ｃ 接着部 １３２，２３２ 溝付部材 １３３，２３３ 第１の液体供給路 １３４，２３４ 第２の液体供給路 １３５，２３５ オリフィスプレート １３６，２３６ 支持体 １４３，２４３ 第１の共通液室 １４４，２４４ 第２の共通液室 １５１ｄ 湾曲部 １６１ｅ 下位変位抑制部 ２０５ａ 肉厚部 ２０５ｂ 凹部 ２０５ｄ，７１５ａ，７１５ｂ たるみ部 ２０９，４０９，４４９，５０９，６０９ａ，６０９ｂ
狭窄部 ３０５ａ，３１５ａ 凸形状部 ５３１ 変位規制部材 ７０９，７１９，７２９ 天板 ８７１ ミラーウエハ ８７２，８７４，８７５，８７９ 膜 ８７３，８７６ レジスト ８７７ シリコン基板 ８７８ 酸化シリコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石永 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 工藤 清光 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 種谷 陽一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 杉山 裕之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 島津 聡 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を吐出する吐出口に連通する第１の
   液流路と、液体に気泡を発生させる気泡発生領域を具備
   する第２の液流路とを互いに常に実質的に分離する可動
   分離膜を、前記第１の液流路における液体の流れに関し
   て前記吐出口よりも上流側で前記気泡を利用して変位せ
   しめることにより前記吐出口から液体を吐出する液体吐
   出方法において、 液体の流れ方向に関して前記可動分離膜の下流側部分が
   前記可動分離膜の上流側部分よりも相対的に前記吐出口
   側へ大きく変位する工程を有することを特徴とする液体
   吐出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記気泡の成長過程の途中以降になされる
   ことを特徴とする液体吐出方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記気泡の成長過程の実質的に初期以降に
   継続してなされることを特徴とする液体吐出方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記可動分離膜が初期状態から変位する範
   囲が少なくとも前記下流側に徐々に広がる期間を含むこ
   とを特徴とする液体吐出方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   液体吐出方法において、 前記工程は、前記可動分離膜は変位する方向を規制する
   方向規制手段によってなされることを特徴とする液体吐
   出方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記可動分離膜の形状が予め規定されてい
   ることによってなされることを特徴とする液体吐出方
   法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記可動分離膜のたるみを利用してなされ
   ることを特徴とする液体吐出方法。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記第２の液流路内での前記気泡の成長を
   規制することによってなされることを特徴とする液体吐
   出方法。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
   て、 前記工程は、前記可動分離膜の可動領域の中央部分に関
   して下流側部分が上流側部分よりも相対的に大きく変位
   することを特徴とする液体吐出方法。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の液体吐出方法におい
    て、 前記工程での前記可動分離膜は、前記第２の液流路から
    前記第１の液流路に向かって鼻形状をなしていることを
    特徴とする液体吐出方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の液体吐出方法にお
    いて、 前記可動分離膜は、初期状態にて前記可動分離膜上の所
    定の点よりも上流側に位置していた前記可動分離膜上の
    点が、前記工程にて前記所定の点よりも下流側に位置す
    るように変位することを特徴とする液体吐出方法。
12. 【請求項１２】 請求項５に記載の液体吐出方法におい
    て、 前記気泡を消泡させる工程を有し、 該工程において、前記可動分離膜と前記可動部材とが互
    いに一体となって変位することを特徴とする液体吐出方
    法。
13. 【請求項１３】 液体を吐出する吐出口に連通する第１
    の液流路と、 液体に気泡を発生させる気泡発生領域を具備する第２の
    液流路と、 前記第１の液流路と前記第２の液流路とを互いに常に実
    質的に分離する可動分離膜とを少なくとも有してなる液
    体吐出装置において、 前記可動分離膜を、前記第１の液流路における液体の流
    れに関して前記吐出口よりも上流側で変位せしめるとと
    もに、液体の流れ方向に関して前記可動分離膜の下流側
    部分が前記可動分離膜の上流側部分よりも相対的に前記
    吐出口側へ大きく変位せしめる方向規制手段を有するこ
    とを特徴とする液体吐出装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記可動分離膜自体であり、 該可動分離膜は、弾性を有することを特徴とする液体吐
    出装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜は、前記気泡発生領域の少なくとも下流
    側にたるみ部を有することを特徴とする液体吐出装置。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記可動分離膜であり、 前記可動分離膜は、前記気泡発生領域と面する部分にお
    いて弾性を有さない板状部を有することを特徴とする液
    体吐出装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜は、前記気泡発生領域と面する部分にお
    いて弾性を有さない板状部を有することを特徴とする液
    体吐出装置。
18. 【請求項１８】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は、前記可動分離膜に隣接して配され
    た可動部材であることを特徴とする液体吐出装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動部材は、前記気泡発生領域と面する部分の上流
    側端部よりも下流側に自由端、該自由端よりも上流側に
    支点をそれぞれ具備することを特徴とする液体吐出装
    置。
20. 【請求項２０】 請求項１８または請求項１９に記載の
    液体吐出装置において、 前記可動部材は、前記可動分離膜の前記第１の液流路側
    に配されていることを特徴とする液体吐出装置。
21. 【請求項２１】 請求項１８または請求項１９に記載の
    液体吐出装置において、 前記可動部材は、前記可動分離膜の前記第２の液流路側
    に配されていることを特徴とする液体吐出装置。
22. 【請求項２２】 請求項１８乃至２０のいずれか１項に
    記載の液体吐出装置において、 前記可動部材は、前記第１の液流路側に湾曲した湾曲部
    を具備することを特徴とする液体吐出装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記湾曲部は、前記気泡発生領域の上流側に配されてい
    ることを特徴とする液体吐出装置。
24. 【請求項２４】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記第２の液流路であり、 該第２の液流路の形状に基づいて前記気泡の成長が規制
    されることを特徴とする液体吐出装置。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第２の液流路は、前記気泡発生領域よりも下流側ま
    で設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
26. 【請求項２６】 請求項２４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第２の液流路の下流側端部の流路壁は、前記第１の
    液流路側に向かうにつれて第２の液流路の長さが長くな
    るように形成されていることを特徴とする液体吐出装
    置。
27. 【請求項２７】 請求項２４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 該第２の液流路の幅が、上流側から下流側に向かうにつ
    れて徐々に広くなっていることを特徴とする液体吐出装
    置。
28. 【請求項２８】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記気泡発生領域の前記可動分離膜と対向する位置に、
    前記気泡を発生させるための熱を発生する発熱体を有
    し、 前記方向規制手段は、前記可動分離膜の前記第１の液流
    路側に、前記気泡発生領域近傍に前記発熱体を含むよう
    に形成された開口部を具備して配され、前記可動分離膜
    の変位を制限する可動分離膜変位規制部材であることを
    特徴とする液体吐出装置。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜変位規制部材の開口部の面積は、前記発
    熱体の面積よりも大きいことを特徴とする液体吐出装
    置。
30. 【請求項３０】 請求項２８に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜変位規制部材の開口部の中心が、前記発
    熱体の中心よりも下流側に設けられていることを特徴と
    する液体吐出装置。
31. 【請求項３１】 請求項２９に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜変位規制部材の開口部の中心が、前記発
    熱体の中心よりも下流側に設けられていることを特徴と
    する液体吐出装置。
32. 【請求項３２】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記第２の液流路であり、 該第２の液流路内の流抵抗に基づいて前記気泡の成長が
    規制されることを特徴とする液体吐出装置。
33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の液体吐出装置にお
    いて、 該第２の液流路は、内部の流抵抗が前記気泡発生領域の
    中心より下流側が上流側よりも大きくなるように形成さ
    れていることを特徴とする液体吐出装置。
34. 【請求項３４】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記第１の液流路であり、 該第１の液流路の形状に基づいて前記可動分離膜の変位
    が規制されることを特徴とする液体吐出装置。
35. 【請求項３５】 請求項３４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第１の液流路のうち前記可動分離膜の可動領域上の
    流抵抗は、下流側よりも上流側の方が大きいことを特徴
    とする液体吐出装置。
36. 【請求項３６】 請求項３４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第１の液流路の高さが、上流側から下流側に向かう
    につれて高くなっていることを特徴とする液体吐出装
    置。
37. 【請求項３７】 請求項３４に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第１の液流路は、上流側における高さが下流側にお
    ける高さよりも少なくとも一部分において低くなるよう
    に形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
38. 【請求項３８】 請求項３７に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第１の液流路は、前記可動分離膜が前記第１の液流
    路側に変位した際に流路壁と前記可動分離膜とが少なく
    とも一部において接するように形成されていることを特
    徴とする液体吐出装置。
39. 【請求項３９】 請求項３７に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜は、前記気泡発生領域の少なくとも上流
    側にたるみ部を有することを特徴とする液体吐出装置。
40. 【請求項４０】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は、前記可動分離膜と所定の間隔を設
    けて略平行に配された可動部材であることを特徴とする
    液体吐出装置。
41. 【請求項４１】 請求項４０に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動部材は、前記気泡発生領域と面する部分の上流
    側端部よりも下流側に自由端、該自由端よりも上流側に
    支点をそれぞれ具備することを特徴とする液体吐出装
    置。
42. 【請求項４２】 請求項４０または請求項４１に記載の
    液体吐出装置において、 前記可動部材は、前記可動分離膜の前記第１の液流路側
    に配されていることを特徴とする液体吐出装置。
43. 【請求項４３】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は前記可動分離膜自体であり、 該可動分離膜の厚さに基づいて前記可動分離膜の変位が
    規制されることを特徴とする液体吐出装置。
44. 【請求項４４】 請求項４３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜は、その厚さが上流側から下流側に向か
    うにつれて徐々に薄くなるように形成されていることを
    特徴とする液体吐出装置。
45. 【請求項４５】 請求項４３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記可動分離膜は、所定の位置を境に、下流側の厚さが
    上流側の厚さよりも薄くなるように形成されていること
    を特徴とする液体吐出装置。
46. 【請求項４６】 請求項１３に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記方向規制手段は、前記可動分離膜の前記気泡発生領
    域に面する部分に、非発泡時に前記第２の液流路側に突
    出し、発泡時に前記第１の流路側に突出するように配さ
    れた凸形状部であることを特徴とする液体吐出装置。
47. 【請求項４７】 請求項４６に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記凸形状部は、下流側における突出高さが上流側にお
    ける突出高さよりも高くなるように形成されていること
    を特徴とする液体吐出装置。
48. 【請求項４８】 請求項４７に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記凸形状部の変位に伴う最大容積が、前記気泡発生領
    域において発生する気泡の最大膨張体積よりも大きいこ
    とを特徴とする液体吐出装置。
49. 【請求項４９】 請求項４７に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記凸形状部の変位に伴う最大容積が、前記気泡発生領
    域において発生する気泡の最大膨張体積よりも小さいこ
    とを特徴とする液体吐出装置。
50. 【請求項５０】 請求項４８または請求項４９に記載の
    液体吐出装置において、 前記可動分離膜の前記第１の液流路側に、前記気泡発生
    領域と面する部分の上流側端部よりも下流側に自由端、
    該自由端よりも上流側に支点をそれぞれ具備し、前記可
    動分離膜に隣接して配された可動部材を有することを特
    徴とする液体吐出装置。
51. 【請求項５１】 請求項１８、請求項１９、請求項２
    ０、請求項２１、請求項２２または請求項５０に記載の
    液体吐出装置において、 前記可動分離膜と前記可動部材とは、前記気泡の消泡に
    伴って互いに一体となって変位することを特徴とする液
    体吐出装置。
52. 【請求項５２】 請求項１３乃至２７のいずれか１項に
    記載の液体吐出装置において、 前記気泡発生領域の前記可動分離膜に対向する位置に、
    前記気泡を発生させるための熱を発生する発熱体を有す
    ることを特徴とする液体吐出装置。
53. 【請求項５３】 請求項３２乃至５２のいずれか１項に
    記載の液体吐出装置において、 前記気泡発生領域の前記可動分離膜に対向する位置に、
    前記気泡を発生させるための熱を発生する発熱体を有す
    ることを特徴とする液体吐出装置。
54. 【請求項５４】 請求項２８、請求項２９、請求項３
    ０、請求項３１、請求項５２または請求項５３に記載の
    液体吐出装置において、 前記気泡発生領域において発生した気泡の下流部分は、
    前記発熱体の面積中心より下流側で発生した気泡である
    ことを特徴とする液体吐出装置。
55. 【請求項５５】 請求項５２乃至５４のいずれか１項に
    記載の液体吐出装置において、 前記可動分離膜は、前記発熱体の面積中心より前記吐出
    口側に前記自由端が位置することを特徴とする液体吐出
    装置。
56. 【請求項５６】 請求項２８、請求項２９、請求項３
    ０、請求項３１、請求項５２または請求項５３に記載の
    液体吐出装置において、 前記気泡は、前記発熱体において発生する熱によって液
    体に膜沸騰現象を生じさせることにより発生する気泡で
    あることを特徴とする液体吐出装置。
57. 【請求項５７】 請求項１３乃至５８のいずれか１項に
    記載の液体吐出装置において、 前記第１の液流路に供給される液体と前記第２の液流路
    に供給される液体とは互いに異なる液体であることを特
    徴とする液体吐出装置。
58. 【請求項５８】 請求項５７に記載の液体吐出装置にお
    いて、 前記第２の液流路に供給される液体は、前記第１の液流
    路に供給される液体に比べて、低粘度性、発泡性、熱安
    定性のうち少なくとも１つの性質において優れている液
    体であることを特徴とする液体吐出装置。