JP4549761B2 - 被吸入流動体の吸引方法及びその排出方法及び被吸入流動体の吸引装置及び吸引排出装置及びこれを用いた分注装置並びにこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸引力を小さくして超精密に微小量の被吸入流動体を吸引・排出することのできる被吸入流動体の吸引方法及びその排出方法及び被吸入流動体の吸引装置及び吸引排出装置及びこれを用いた分注装置並びにこれを用いた画像形成装置の改良に関するものである。

従来から、被吸入流動体を吸引・排出する吸引・排出方法には、マイクロピペットを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ピッキング用ピンの先端を半球状の凹面に形成すると共に撥水性を有する材料を用いて表面処理し、ピン先端の凹面に液体を表面張力を利用して捕捉し、ついで、ピッキング用ピンに超音波振動を与えて、捕捉している液体を排出するようにした吸引・排出方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。

更に、濡れる多孔質体層と濡れない多孔質体層とを形成し、濡れない多孔質体層にインク材料を設けて、可逆的に画像記録を行うことができるようにした技術も知られている。
特許第３３３３４５１号公報 特開２０００−１５７２５７号公報 特開平１０−３５０９５号公報

ところで、吸引・排出装置の小型化、被吸入流動体の吸引排出量の微小量化、超精密化を図るためには、上記の従来の技術では不十分である。

というのは、従来の吸引・排出装置では、微小量の被吸入流動体を吸引・排出するには管径を小さくせざるを得ず、管径を小さくすると、ハーゲン・ポアズイユの式からも明らかに理解できるように、吸引・加圧力が急激に増大して、吸引・排出装置それ自体が大型化し、小型化を図ることが困難になるからである。

従って、マトリックス状に配列された開口を有しかつ被吸入流動体を吸引して保持する容器本体（セル容器）の間隔を０.１ｍｍ間隔で配設して超小型の吸引・排出装置を構成するのは困難である。

また、その容器本体に微小量の被吸入流動体を選択的に吸引して排出する構成とするのも難しい。

例えば、特許第３３３３４５１号公報に開示の技術は、マイクロピペットとその濡れ性とを適度に調整し、浸透原理を利用して小さな力で、液体を吸引・排出する構成を開示しているが、加圧・減圧機構を用いているので被吸入流動体の微小量の制御が困難である。

また、例えば、特開２０００−１５７２５７号公報に開示の技術は、凹面に表面張力により安定して被吸入流動体を安定して捕捉する構成を開示しているが、被吸入流動体を選択的に吸引・排出することは困難である。

本発明は、被吸入流動体の吸引・排出量の超微小量化、超精密化、選択的な吸引・排出、装置の超小型化を図ることのできる新規な被吸入流動体の吸引方法及びその排出方法及び被吸入流動体の吸引装置及び吸引排出装置及びこれを用いた分注装置並びにこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の被吸入流動体の吸引方法は、被吸入流動体に対して濡れ性が大きくかつ該被吸入流動体に臨む開口に向かって通じる吸引空間内に収容された誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体に前記誘導体を接触させ、ついで該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に吸引することを特徴とする。

請求項２に記載の被吸入流動体の吸引方法は、前記誘導体が複数個準備され、該複数個の誘導体を選択してその状態を変化させることにより選択的に被吸入流動体を吸入することを特徴とする。

請求項３に記載の被吸入流動体の排出方法は、被吸入流動体に臨む開口に向かって通じる吸引空間内に収容された誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記誘導体に付着している被吸入流動体を、該被吸入流動体に対する濡れ性の高いプレートに接触させ、ついで該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記プレートに排出することを特徴とする。

請求項４に記載の被吸入流動体の排出方法は、前記誘導体が複数個準備され、該複数個の誘導体を選択してその状態を変化させることにより選択的に前記被吸入流動体を排出することを特徴とする。

請求項５に記載の被吸入流動体の排出方法は、請求項２に記載の被吸入流動体の吸引方法により選択的に前記吸引空間内に吸引された被吸入流動体を選択的に排出することを特徴とする。

請求項６に記載の吸引装置は、被吸入流動体に対して濡れ性が大きく該被吸入流動体に接触される誘導体を収容しかつ開口に向かって通じる吸引空間を有する容器本体と、前記誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させかつ該誘導体を元の状態に戻す状態変化手段とを備え、前記誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体に前記誘導体を接触させ、該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に吸引することを特徴とする。

請求項７に記載の吸引装置は、前記誘導体は誘導用液体であり、前記状態変化手段は前記誘導用液体を気化させるマイクロヒータであることを特徴とする。

請求項８に記載の吸引装置は、前記誘導体が前記開口に臨んで前記被吸入流動体が付着される誘導用ゲル体と該誘導用ゲル体を前記開口に向かって露呈させるための補助液体とから構成され、前記状態変化手段は前記補助液体を気化させるマイクロヒータであり、前記補助液体は前記誘導用ゲル体よりも低い温度で気化される物理的特性を有していることを特徴とする。

請求項９に記載の吸引装置は、前記誘導体が誘導用固体であり、前記状態変化手段は前記誘導用固体を熱により膨張・収縮させる熱膨張・収縮手段であることを特徴とする。

請求項１０に記載の吸引装置は、前記誘導用固体が圧電素子であることを特徴とする。

請求項１１に記載の吸引装置は、前記容器本体の開口周壁は濡れ性が小さくかつ前記吸引空間を構成する内周壁は濡れ性が大きいことを特徴とする。

請求項１２に記載の吸引装置は、被吸入流動体に臨む開口と該開口に向かって通じる吸引空間とを有し、前記被吸入流動体に臨む容器本体の開口周壁が該被吸入流動体に対する濡れ性を小さくするために撥水処理され、前記吸引空間を形成する内周壁が前記被吸入流動体に対する濡れ性を高めるために親水処理され、前記吸引空間には前記被吸入流動体に対して濡れ性の高い誘導体が設けられると共に、前記誘導体を前記被吸入流動体に接触させて浸透現象により該被吸入流動体を吸引するために該誘導体の状態を変化させて該誘導体の前記開口に臨む部分を該開口から露呈させかつ前記誘導体を元の状態に復元する状態変化手段が設けられていることを特徴とする。

請求項１３に記載の吸引装置は、前記誘導体が誘導用液体であり、前記状態変化手段が前記誘導用液体を気化状態と液化状態との間で前記誘導用液体の相を変化させる相変化手段であることを特徴とする。

請求項１４に記載の吸引装置は、前記相変化手段が前記誘導用液体を加熱することにより気泡を発生させるマイクロヒータであることを特徴とする。

請求項１５に記載の吸引装置は、前記誘導用液体が前記開口から露呈されて前記被吸入流動体に接触される誘導用ゲル体と、前記気化状態と前記液化状態との間で相変化されて前記誘導ゲル体の位置を変位させる補助液体とからなり、前記補助液体の気化する温度が前記誘導用ゲル体が気化する温度よりも低いことを特徴とする。

請求項１６に記載の吸引装置は、前記被吸入流動体が収納容器に収納され、該収納容器に前記容器本体が非接触の状態で前記被吸入流動体を吸引することを特徴とする。

請求項１７に記載の吸引装置は、前記誘導体が誘導用固体であり、前記状態変化手段は前記誘導用固体を熱により膨張・収縮させる熱膨張・収縮手段であることを特徴とする。

請求項１８に記載の吸引装置は、前記誘導用固体が圧電素子であることを特徴とする。

請求項１９に記載の吸引装置は、前記状態変化手段が、前記誘導体を静電力により可動させる手段であることを特徴とする。

請求項２０に記載の吸引排出装置は、マトリックス状に配列された多数の開口を有しかつ被吸入流動体に対して濡れ性が大きく該被吸入流動体に接触される誘導体を収容ししかも前記開口に向かって通じる吸引空間を有する容器本体と、前記誘導体の状態を選択的に変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させかつ該誘導体を元の状態に戻す状態変化手段とを備え、選択的に前記誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記誘導体を前記被吸入流動体に接触させ、前記誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に選択的に吸引すると共に、選択的に前記誘導体の開口に臨む部分を前記外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体を外部に排出することを特徴とする。

請求項２１に記載の吸引排出装置は、マトリックス状に配列されて被吸入流動体に臨む多数の開口と該多数の開口に向かって通じる吸引空間とを有し、前記被吸入流動体に臨む容器本体の開口周壁が該被吸入流動体に対する濡れ性を小さくするために撥水処理され、前記吸引空間を形成する内周壁が前記被吸入流動体に対する濡れ性を高めるために親水処理され、前記吸引空間には前記被吸入流動体に対して濡れ性の高い誘導体が設けられると共に、前記誘導体に前記被吸入流動体を接触させて浸透現象により該被吸入流動体を吸引するためと吸引された被吸入流動体を排出するためとに前記誘導体の状態を選択的に変化させて該誘導体の前記開口に臨む部分を該開口から露呈させかつ前記誘導体を元の状態に復元する状態変化手段が設けられていることを特徴とする。

請求項２２に記載の吸引排出装置は、前記開口周壁には、一の開口を包囲する非撥水処理領域と他の開口を包囲する非撥水処理領域とを画成する撥水処理領域がマトリックス状に形成され、前記被吸入流動体は前記開口に前記撥水処理領域に包囲されるようにして吸引保持されることを特徴とする。

請求項２３に記載の分注装置は、請求項２０〜請求項２２のいずれか一項に記載の吸引排出装置を有して、被吸入流動体を分配することを特徴とする。

請求項２４に記載の画像形成装置は、前記被吸入流動体がインク材料であり、請求項２０〜請求項２２のいずれか一項に記載の吸引排出装置を用いて画像を形成することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、濡れ性が大きな誘導体を被吸入流動体に直接接触させて浸透現象により被吸入流動体を吸引空間内に吸入することにしたので、小さな圧力で被吸入流動体を吸入することができる。

請求項２に記載の発明によれば、被吸入流動体を選択的に吸引することができる。

請求項３に記載の発明によれば、濡れ性の高いプレートに被吸入流動体を直接接触させて排出する方法であるので、小さな圧力で被吸入流動体を排出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、選択的に被吸入流動体を排出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、選択的に吸引空間内に吸引された被吸入流動体を選択的に排出できる。

請求項６に記載の発明によれば、小さな圧力で被吸入流動体を超精密に吸引できる。

請求項７に記載の発明によれば、被吸入流動液体を超小型の装置を用いて超精密に吸引できる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項７のものに較べてより消費電力を小さくして超精密に吸引できる。

請求項９、請求項１０に記載の発明によれば、被吸入流動体の吸引調節量の制御が請求項６〜請求項８のものに較べてより一層容易となる。

請求項１１に記載の発明によれば、被吸入流動体の吸引力をより一層大きくすることができる。

請求項１２〜請求項１９に記載の発明によれば、請求項６〜請求項１１に記載の発明と同様の効果を奏する。

請求項２０〜請求項２２に記載の発明によれば、被吸入流動体を選択的に超精密に吸引することができ、超精密に選択的に排出することのできる超小型の装置を提供できる。

請求項２３に記載の発明によれば、被吸入流動体を超精密に選択的に吸引して超精密に選択的に分配できる。

請求項２４に記載の発明によれば、超精密に画像を形成できる。

以下に、本発明に係わる被吸入流動体の吸引方法及びその排出方法及び被吸入流動体の吸引装置及び吸引排出装置及びこれを用いた分注装置並びにこれを用いた画像形成装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
図１〜図３は本発明に係わる被吸入流動体の吸引方法及び吸引装置の第１実施例を示す説明図であって、この図１において、１は被吸入流動体２を貯留する貯留容器、３は被吸入流動体を吸引する吸引装置である。

その吸引装置３は容器本体４を有する。この容器本体４は被吸入流動体２を保持する吸引空間５を有し、この吸引空間５は開口６に通じている。その容器本体４は例えばシリコーンゴムから構成され、その容器本体４の内周壁４ａは親水処理が施されてされている。その親水処理は例えば放電処理により行い、その被吸入流動体２に対する接触角はほぼ０度である。

その容器本体４の開口周壁４ｂで、被吸入流動体２に臨む面には撥水処理が施されている。この撥水処理は、例えば、フッ素被膜を形成することにより行う。

その吸引空間５には被吸入流動体２を浸透現象を利用して吸入するための誘導体７が貯留されている。その誘導体７には被吸入流動体２に対して濡れ性の高い材料が用いられる。ここでは、その誘導体７には被吸入流動体２と同一材料が用いられ、その接触角は０度である。容器本体４の大きさは、例えば、縦、横が０．０５ｍｍ（ほぼ開口６の大きさと同じ）でかつ高さが０．２ｍｍである。

容器本体４にはマイクロヒータ８が埋設されている。このマイクロヒータ８は誘導体７の状態を変化させて誘導体７の開口６に臨む部分を開口６から外部に向かって露呈させかつ誘導体７を元の状態に戻す状態変化手段（相変化手段）として機能する。そのマイクロヒータ８にはリード線９を介して通電され、この通電制御により誘導体７が気化される。

誘導体７はその吸引空間５に被吸入流動体２を吸引する量を予め見込んで貯留され、ここでは、高さ０．２ｍｍに対して０．１８ｍｍの深さとなるように誘導体７が貯留され、被吸入流動体２のその吸入量は約４０ピコリットルである。

この容器本体４は、図１（ａ）に示す待機位置から可動棒１０によって貯留容器１に向かって図１（ｂ）に示すように下降され、図１（ｃ）に示すようにその容器本体４が貯留容器１に接触した状態で、マイクロヒータ８に通電される。これにより、誘導体７が加熱されて気化され、誘導体７に気泡１１が生成される。

マイクロヒータ８に通電を続けると、図１（ｄ）に示すように、誘導体７がその開口６に向かって移動されると共にその一部が開口６から外部に向かって露呈され、これにより、誘導体７は被吸入流動体２に接触する。誘導体７と被吸入流動体２とは同一材料であるので、その接触角は理論的に０であり、互いに親和する。

ついで、マイクロヒータ８への通電を絶つと、誘導体７が冷却されて図１（e）に示すように気泡１１が消失方向に向かう状態となる。これにより、誘導体７は元の状態に戻される。その際、図２に拡大して示すように、吸引空間５の内周壁４ａに親水処理が施されているので、被吸入流動体２は浸透現象により小さな力で吸引空間５内に引き込まれる。

ついで、容器本体４を上昇させると、図１（ｆ）に示すように、被吸入流動体２は貯留容器１から引き離される状態となり、図１（ｇ）に示すように、被吸入流動体２が容器本体４に吸引保持される。

この実施例１によれば、被吸入流動体２に対して濡れ性が大きくかつ被吸入流動体２に臨む開口６に向かって通じる吸引空間５内に収容された誘導体７の状態を変化させてこの誘導体７の開口６に臨む部分を開口６から外部に向かって露呈させることにより被吸入流動体２を誘導体７に接触させ、ついで誘導体７を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて被吸入流動体２が吸引空間５内に吸引される。

この実施例１に吸引装置では、容器本体４の開口周壁４ｂを貯留容器１の端面１ａに接触させて、被吸入流動体２を容器本体４の吸引空間５内に吸引させる構成としたが、図３（ａ）〜図３（e）に示すように、容器本体４の開口周壁４ｂを貯留容器１の端面１ａに非接触の状態で被吸入流動体７を吸引する構成としたものである。

この図３（ａ）〜図３（e）に示す吸引方法を採用すると、容器本体４の開口６の先方部分に存在する空気を外部に向かって容易に押し出すことができるので、より一層超精密に吸引量を調節できる。
（変形例）
図４に示す吸引装置３は、図１に示す吸引装置の変形例を示すもので、誘導体７を開口６に臨んで被吸入流動体２が付着される誘導用ゲル体７ａとこの誘導用ゲル体７ａを開口６に向かって露呈させるための補助液体７ｂとから構成したものである。

補助液体７ｂは誘導用ゲル体７ａよりも低い温度で気化される物理的特性を有し、ここでは、補助液体７ｂには沸点が約６７度Ｃのノルマルヘキサンが用いられ、誘導用ゲル体７ａにはポリビニールアルコールの架橋体が用いられている。その他の構造は図１に示す構造と同一であるので、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この変形例によれば、消費電力を小さくして超精密に吸引できる。
（実施例２）
図５は本発明に係わる吸引装置３の実施例２を示し、この図５において、実施例１と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略することとし、異なる部分についてのみ説明する。

この吸引装置３では、誘導体７が誘導用液体７ｃと誘導用固体７ｄとから構成され、誘導用固体７ｄには被吸入流動体２に対して親水性、すなわち、被吸入流動体２に対して濡れ性の大きな線状圧電素子が用いられている。この線状圧電素子は開口６に向かって延在され、この線状圧電素子の先端部は誘導用液体７ｃから露呈する寸前の状態に配置されている。

状態変化手段は線状圧電素子を熱により膨張・収縮させる熱膨張・収縮手段から構成され、ここでは、線状圧電素子はリード線９を介して通電制御することにより膨張・収縮される。

容器本体４は、実施例１と同様に、図５（ａ）に示す待機位置から可動棒１０によって貯留容器１に向かって図５（ｂ）に示すように下降され、図５（ｃ）に示すようにその容器本体４が貯留容器１に接触した状態で、線状圧電素子に通電される。これにより、線状圧電素子が線膨張され、その線状圧電素子の先端が被吸入流動体２に接触する。被吸入流動体２と線状圧電素子とは親水性を有するので、被吸入流動体２が線状圧電素子に付着し、図５（ｄ）に示すように、被吸入流動体２が吸引空間５内に吸引される。

線状圧電素子への通電を絶つと、図５（e）に示すように、線状圧電素子が収縮される。ついで、容器本体４を上昇させると、図５（ｆ）に示すように、被吸入流動体２は貯留容器１から引き離される状態となり、図５（ｇ）に示すように、被吸入流動体２が容器本体４に吸引保持される。

この実施例２では、誘導体７を誘導用液体７ｃと誘導用固体７ｄとから構成したが、誘導用液体７ｃは必ずしも必要とするものではない。
（実施例３）
図６は図５に示す吸引装置を用いた被吸入流動体２の排出方法の一例を示すもので、容器本体４は、図６（ａ）に示す待機位置から可動棒１０によってプレート（例えば、印刷用紙）１１に向かって図６（ｂ）に示すように下降され、図６（ｃ）に示すようにその容器本体４がプレート１１に接触した状態で、線状圧電素子に通電し、線状圧電素子を線膨張させて、その線状圧電素子の先端をプレート１１に接触させ、プレート１１に対する被吸入流動体２の親水性を利用して、被吸入流動体２をプレート１１に吸引させ、図６（ｄ）に示すように、被吸入流動体２をプレート１０に排出する構成としたものである。

線状圧電素子はその通電が絶たれると、図６（e）に示すように、収縮され、容器本体４を上昇させると、図６（ｆ）に示すように、被吸入流動体２が容器本体４から引き離される状態となり、図６（ｇ）に示すように、被吸入流動体２がプレート１１に吸引保持される。

この図６では、線状圧電素子を用いて吸引装置に吸引保持された被吸入流動体２をプレート１０の親水力を利用してプレート１０に排出させる方法について説明したが、マイクロヒータ８を用いても良い。

この吸引装置によれば、被吸入流動体２に臨む開口６に向かって通じる吸引空間５内に収容された誘導体７の状態を変化させて誘導体７の開口６に臨む部分を開口６から外部に向かって露呈させることにより誘導体７に付着している被吸入流動体２を、被吸入流動体２に対する濡れ性の高いプレート１１に付着させ、誘導体７を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて被吸入流動体２をプレート１１に排出できる。
（実施例４）
図７Ａは本発明の吸引排出方法に係わる吸引排出装置１２Ａを示し、この吸引排出装置１２Ａは、その開口６が図８に示すようにマトリックス状に多数配列されている。容器本体４はマトリックス状に配設された多数のセルからなり、各セルを構成する吸引空間５内には被吸入流動体２に対して濡れ性が大きくてこの被吸入流動体２が付着する誘導体７が収容されている。

誘導体７は、誘導用液体７ｃと誘導用固体７ｄとから構成され、誘導用固体７ｄには、ここでは線状圧電素子が用いられ、状態変化手段はこの線状圧電素子の状態を選択的に変化させてこの線状圧電素子の開口６に臨む部分を開口６から外部に向かって露呈させかつ誘導体７を元の状態に戻すために行線と桁線とからなるマトリックス状のリード線９から構成されている。その開口周壁４ｂは撥水処理され、その内周壁４ａは親水処理されている。

この図７Ａに示す吸引排出装置１２Ａによれば、図７Ａ（ａ）に待機位置から容器本体４を下降させ、図７Ａ（ｂ）に示すように容器本体４を貯留容器１に接近させた状態で停止させ、ついで、行線と桁線とからなるリード線９の交点に存在する線状圧電素子に通電すれば、線状圧電素子が膨張されて、被吸入流動体２に接触される。

このようにして、選択的に線状圧電素子の開口６に臨む部分が開口６から外部に向かって露呈され、これにより線状圧電素子が被吸入流動体２に接触される。

ついで、この線状圧電素子を元の状態に戻すと、浸透現象により被吸入流動体が吸引空間５内に選択的に吸引される。ついで、図７Ａ（ｃ）に示すように容器本体４を上昇させると、貯留容器１から被吸入流動体２が引き離される。

図７Ａに示す貯留容器１に貯留されている被吸入流動体（例えば、赤色インキ材料）２とは別の被吸入流動体（例えば、青色インキ材料）２を選択的に吸引させる場合には、上述の線状圧電素子とは異なる線状圧電素子を選択的に駆動して吸引させることができる。

また、この被吸入流動体２を選択的に吸引保持した被吸入流動体２を排出させる場合には、同様の手順で選択的に線状圧電素子を膨張収縮させて、被吸入流動体２を排出させる構成とすれば良い。

従って、この吸引排出装置は、被吸入流動体を分配する分注装置、プレート１１に画像を形成する画像形成装置に応用できる。

また、図７Ｂに示すように、吸引排出装置１２Ａをマイクロヒータ８をマトリックス状に配設して構成しても良い。この図７Ｂに示す吸引排出装置１２Ａの作用・効果は図７Ａに示す吸引搬出装置１２Ａと大略同一である。
（実施例５）
図７Ａに示す吸引排出装置では、被吸入流動体２に臨む面が被吸入流動体２に対する濡れ性を小さくするために撥水処理され、吸引空間５を形成する周壁が被吸入流動体２に対する濡れ性を高めるために親水処理され、吸引空間５には被吸入流動体２に対して濡れ性の高い誘導用液体７ｃと誘導用固体７ｄが設けられると共に、誘導用液体７ｄに被吸入流動体２を接触させて浸透現象により被吸入流動体２を吸引するためと吸引された被吸入流動体２を排出するためとに誘導用固体７ｄの状態を選択的に変化させて誘導用固体７ｄの開口６に臨む部分を開口６から露呈させかつ誘導用固体７ｄの状態に復元する状態変化手段を用いたが、図９に示すように、開口６間の境界面にのみ撥水処理を施し、吸引空間５内には誘導用液体７ｃをほぼ開口６と面位置になるように充満させて、被吸入流動体２を吸引させる構成とすることもできる。

すなわち、開口周壁４ｂには一の開口６を包囲する非撥水処理領域４ｃと他の開口６を包囲する非撥水処理領域４ｃとを画成する撥水処理領域４ｄがマトリックス状に形成され、被吸入流動体２は開口６に撥水処理領域４ｄに包囲されるようにして吸引保持されることを特徴とする。

この実施例５によれば、図９（ａ）に待機位置から容器本体４を下降させ、図９（ｂ）に示すように容器本体４を貯留容器１に接近させた状態で停止させ、ついで、行線と桁線とからなるリード線９の交点に存在する線状圧電素子に通電すれば、線状圧電素子が膨張されて、被吸入流動体２に接触される。このようにして、選択的に線状圧電素子の開口６に臨む部分が開口６から外部に向かって露呈され、これにより線状圧電素子が被吸入流動体２に接触される。ついで、この線状圧電素子を元の状態に戻すと、浸透現象により被吸入流動体が吸引空間５内に選択的に吸引される。ついで、図９（ｃ）に示すように容器本体４を上昇させると、貯留容器１から被吸入流動体２が引き離され、被吸入流動体２は開口周壁に吸引保持された状態となる。

この実施例５による場合も、被吸入流動体２を選択的に吸引排出できる。実施例４、実施例５においては、状態変化手段として線状圧電素子を用いたが、図１、図２に示すマイクロヒータ８を用いても被吸入流動体２を選択的に吸入排出させることができる。
（実施例６）
以下に、本発明に係わる吸引排出装置１２Ａの製作の一例を説明する。ここでは、説明の便宜のため、図７Ｂに示すマイクロヒータ８を用いた吸引排出装置の製作例について説明する。

まず、図１０に示すように、絶縁性基盤（ポリイドフィルム）１２にリード線９としてのソース線９ａを形成する。これを行線ともいう。ここでは、銅ペースト材料を用いて凹版印刷によりゲート線９ａを形成した。品質向上のため、このゲート線９ａに銅メッキを施しても良い。

ついで、図１１に示すように、後述するリード線９としてのデータ線９ｂとゲート線９ａの交差箇所に相当する部分に絶縁膜１３を形成する。この絶縁膜１３の材料には例えば炭化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウム等が用いられ、絶縁機能を有するものであれば、これらの材料に限られるものではない。なお、データ線９ｂを桁線ともいう。

次に、図１２、図１３に示すように、データ線９ｂを銅ペースト材料を用いて凹版印刷により形成する。そのゲート線９ａとデータ線９ｂとは図１３、図１４に示すように架橋接続部９ｃを有する。この架橋接続部９ｃに抵抗発熱体（マイクロヒータ８）を形成する。

この抵抗発熱体の材料には、プラチナ、タングステン、タンタル等の金属材料を用いる。この抵抗発熱体の形成に際しては、形成箇所以外の部分の絶縁性基盤１２をマスキングし、例えば、印刷やスパッタリング法や真空蒸着法、気相成長方法等の方法を用いて行う。

ついで、このようにリード線９、抵抗発熱体が形成された絶縁性基盤１２を図１５に示す金型１４にセットする。この金型１４に絶縁性基盤１２がセットされた組立体を真空容器（ベルジャー）に配置し、真空条件下でシリコーンゴム材料をキャビティ１５に流し込む。なお、真空条件下でシリコーンゴムを流し込む変わりに、この金型１４を高速回転させてシリコーンゴムに含まれた気泡を除去する方法を採用することもできる。

そして、その真空条件下でシリコーンゴムを硬化させて、図１６に示すように、多数のセルを有する容器本体４を形成する。その硬化条件は、例えば、１５０度Ｃで２０分程度である。その後、このシリコーンゴムを冷却し、親水処理、撥水処理を既述の方法により行い、その後、液状又はゲル状の誘導体７をこのセルの吸引空間５に真空条件下で満たす。

これにより、図７Ｂ、図８に示す吸引排出装置１２Ａが形成される。

なお、マトリックス状に交差した行線と桁線の交点への通電手段については、既存の駆動回路を流用できるので、その説明は省略する。

以上、発明の実施の形態においては、状態変化手段としてマイクロヒータ８又は圧電素子を用いたが、これに限られるものではなく、誘導体に静電界を与えて静電気現象により誘導体を吸引空間から出入させる構成としても良い。

本発明に係わる被吸入流動体の吸引方法及びその排出方法及び被吸入流動体の吸引装置及び吸引排出装置及びこれを用いた分注装置並びにこれを用いた画像形成装置は、凹版印刷、凸版印刷、インクジェットプリンター等の印刷技術分野に産業上利用できるものである。

例えば、吸引排出装置を円筒形状に形成し、その円筒形状の外周面に等間隔に周回り方向にかつ軸方向に等間隔に開口を形成して、マトリックス状に形成されたセルにインキを選択的に吸引させ、選択的に排出させる構成とすれば、印刷用の転写ローラに用いることができる。

本発明の実施例１に係わる吸引方法を説明するための図であって、（ａ）は吸引装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引装置を下降させて貯留容器に密着させた状態を示し、（ｃ）は誘導体に気泡が生成された状態を示し、（ｄ）は気泡が成長して誘導体が吸入空間から外部に押し出された状態を示し、（ｅ）は気泡が消失しかかって被吸入流動体が吸入空間に吸入された状態を示し、（ｆ）は吸引装置の上昇途中状態を示し、（ｇ）は吸引装置を元の状態に戻して被吸入流動体を吸引空間に保持させた状態を示す図である。 図１に示す容器本体の開口部分の部分拡大図であって、被吸入流動体の吸引途中状態を示す説明図である。 本発明の実施例１に係わる吸引方法の他の例を説明するための図であって、（ａ）は吸引装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引装置を下降させて貯留容器に対して所定間隔を開けて対向させた状態を示し、（ｃ）は誘導体に気泡が成長して誘導体が吸入空間から外部に押し出された状態を示し、（ｄ）は気泡が消失して被吸入流動体が吸入空間に吸入される過程を示し、（ｅ）は吸引装置を元の状態に戻して被吸入流動体を吸引空間に保持させた状態を示す図である。 本発明の実施例１に係わる吸引方法に用いる吸引装置の変形例を示し、吸引空間に収納する誘導体を誘導用ゲル体と誘導用液体とから構成した例を示す断面図である。 本発明の実施例２に係わる吸引方法を説明するための図であって、（ａ）は吸引装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引装置を下降させて貯留容器に密着させた状態を示し、（ｃ）は誘導用固体を線膨張させた状態を示し、（ｄ）はその誘導用固体の線膨張により被吸入流動体が吸入空間に吸入された状態を示し、（ｅ）は誘導用固体が元の状態に戻された状態を示し、（ｆ）は吸引装置の上昇途中状態を示し、（ｇ）は吸引装置を元の状態に戻して被吸入流動体を吸引空間に保持させた状態を示す図である。 本発明の実施例３に係わる排出方法を説明するための図であって、（ａ）は吸引装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引装置を下降させてプレートに対して所定間隔を開けて対向させた状態を示し、（ｃ）は誘導用固体を線膨張させてプレートに接触させた状態を示し、（ｄ）はその誘導用固体の線膨張により吸入空間に保持されている被吸入流動体がプレートに一部移動した状態を示し、（ｅ）は誘導用固体が元の状態に戻された状態を示し、（ｆ）は吸引装置の上昇途中状態を示し、（ｇ）は吸引装置を元の状態に戻すと共に、被吸入流動体がプレートに付着された状態を示す図である。 本発明の実施例４に係わる吸引排出装置の説明図であって、（ａ）は吸引排出装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引排出装置を下降させて貯留容器に対して一定間隔で対向させ、かつ、選択的に誘導用固体を線膨張させて被吸入流動体に接触させた状態を示し、（ｃ）はその選択的に線膨張された誘導用固体が属する吸引空間に被吸入流動体を吸引保持させた状態を示す図である。 本発明の実施例４に係わる吸引排出装置の他の例の説明図であって、（ａ）は吸引排出装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引排出装置を下降させて貯留容器に対して一定間隔で対向させ、かつ、選択的に気泡を成長させて誘導体を被吸入流動体に接触させた状態を示し、（ｃ）はその選択的に気泡を成長させた誘導固体が属する吸引空間に被吸入流動体を吸引保持させた状態を示す図である。 図７Ａ、図７Ｂに示す吸引排出装置の容器本体の外観形状を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施例５に係わる吸引排出装置の説明図であって、（ａ）は吸引排出装置が待機位置にある状態を示し、（ｂ）は吸引排出装置を下降させて貯留容器に対して一定間隔で対向させ、かつ、選択的に誘導用固体を線膨張させて被吸入流動体に接触させた状態を示し、（ｃ）はその選択的に線膨張された誘導用固体が属する開口周壁に被吸入流動体を吸引保持させた状態を示す図である。 本発明に係わる吸引排出装置の容器本体の製造工程の説明図であって、基盤の表面に桁線を形成する工程を説明するための模式図である。 本発明に係わる吸引排出装置の容器本体の製造工程の説明図であって、基盤の表面に形成された桁線の上に絶縁膜を形成する工程を説明するための模式図である。 本発明に係わる吸引排出装置の容器本体の製造工程の説明図であって、基盤の表面に形成された桁線に交差する行線を形成する工程を説明するための模式図である。 図１２に示す行線と桁線とに抵抗発熱体が架橋形成された状態を示す部分拡大平面図である。 図１３の矢印Ａ−Ａ線に沿う断面図である。 抵抗体が形成された基盤に金型を用いてシリコーンゴムを流し込んで、容器本体を形成する工程を説明する模式図である。 図１０から図１４の工程を経て形成された吸引排出装置の部分断面図である。

符号の説明

２…被吸入流動体
５…吸引空間
６…開口
７…誘導体

Claims (24)

1. 被吸入流動体に対して濡れ性が大きくかつ該被吸入流動体に臨む開口に向かって通じる吸引空間内に収容された誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体に前記誘導体を接触させ、ついで該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に吸引することを特徴とする被吸入流動体の吸引方法。
2. 前記誘導体が複数個準備され、該複数個の誘導体を選択してその状態を変化させることにより選択的に被吸入流動体を吸入することを特徴とする請求項１に記載の被吸入流動体の吸引方法。
3. 被吸入流動体に臨む開口に向かって通じる吸引空間内に収容された誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記誘導体に付着している被吸入流動体を、該被吸入流動体に対する濡れ性の高いプレートに接触させ、ついで該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記プレートに排出することを特徴とする被吸入流動体の排出方法。
4. 前記誘導体が複数個準備され、該複数個の誘導体を選択してその状態を変化させることにより選択的に前記被吸入流動体を排出することを特徴とする請求項３に記載の被吸入流動体の排出方法。
5. 請求項２に記載の被吸入流動体の吸引方法により選択的に前記吸引空間内に吸引された被吸入流動体を選択的に排出することを特徴とする請求項４に記載の被吸入流動体の排出方法。
6. 被吸入流動体に対して濡れ性が大きく該被吸入流動体に接触される誘導体を収容しかつ開口に向かって通じる吸引空間を有する容器本体と、
   前記誘導体の状態を変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させかつ該誘導体を元の状態に戻す状態変化手段とを備え、
   前記誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体に前記誘導体を接触させ、該誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に吸引する吸引装置。
7. 前記誘導体は誘導用液体であり、前記状態変化手段は前記誘導用液体を気化させるマイクロヒータであることを特徴とする請求項６に記載の吸引装置。
8. 前記誘導体が前記開口に臨んで前記被吸入流動体が付着される誘導用ゲル体と該誘導用ゲル体を前記開口に向かって露呈させるための補助液体とから構成され、前記状態変化手段は前記補助液体を気化させるマイクロヒータであり、前記補助液体は前記誘導用ゲル体よりも低い温度で気化される物理的特性を有していることを特徴とする請求項６に記載の吸引装置。
9. 前記誘導体が誘導用固体であり、前記状態変化手段は前記誘導用固体を熱により膨張・収縮させる熱膨張・収縮手段であることを特徴とする請求項６に記載の吸引装置。
10. 前記誘導用固体が圧電素子であることを特徴とする請求項９に記載の吸引装置。
11. 前記容器本体の開口周壁は濡れ性が小さくかつ前記吸引空間を構成する内周壁は濡れ性が大きいことを特徴とする請求項６に記載の吸引装置。
12. 被吸入流動体に臨む開口と該開口に向かって通じる吸引空間とを有し、前記被吸入流動体に臨む容器本体の開口周壁が該被吸入流動体に対する濡れ性を小さくするために撥水処理され、前記吸引空間を形成する内周壁が前記被吸入流動体に対する濡れ性を高めるために親水処理され、前記吸引空間には前記被吸入流動体に対して濡れ性の高い誘導体が設けられると共に、前記誘導体を前記被吸入流動体に接触させて浸透現象により該被吸入流動体を吸引するために該誘導体の状態を変化させて該誘導体の前記開口に臨む部分を該開口から露呈させかつ前記誘導体を元の状態に復元する状態変化手段が設けられていることを特徴とする吸引装置。
13. 前記誘導体が誘導用液体であり、前記状態変化手段が前記誘導用液体を気化状態と液化状態との間で前記誘導用液体の相を変化させる相変化手段であることを特徴とする請求項１２に記載の吸引装置。
14. 前記相変化手段が前記誘導用液体を加熱することにより気泡を発生させるマイクロヒータであることを特徴とする請求項１３に記載の吸引装置。
15. 前記誘導用液体が前記開口から露呈されて前記被吸入流動体に接触される誘導用ゲル体と、前記気化状態と前記液化状態との間で相変化されて前記誘導ゲル体の位置を変位させる補助液体とからなり、前記補助液体の気化する温度が前記誘導用ゲル体が気化する温度よりも低いことを特徴とする請求項１４に記載の吸引装置。
16. 前記被吸入流動体が収納容器に収納され、該収納容器に前記容器本体が非接触の状態で前記被吸入流動体を吸引することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の吸引装置。
17. 前記誘導体が誘導用固体であり、前記状態変化手段は前記誘導用固体を熱により膨張・収縮させる熱膨張・収縮手段であることを特徴とする請求項１２に記載の吸引装置。
18. 前記誘導用固体が圧電素子であることを特徴とする請求項１７に記載の吸引装置。
19. 前記状態変化手段が、前記誘導体を静電力により可動させる手段であることを特徴とする請求項６に記載の吸引装置。
20. マトリックス状に配列された多数の開口を有しかつ被吸入流動体に対して濡れ性が大きく該被吸入流動体に接触される誘導体を収容ししかも前記開口に向かって通じる吸引空間を有する容器本体と、
    前記誘導体の状態を選択的に変化させて該誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させかつ該誘導体を元の状態に戻す状態変化手段とを備え、
    選択的に前記誘導体の開口に臨む部分を前記開口から外部に向かって露呈させることにより前記誘導体を前記被吸入流動体に接触させ、前記誘導体を元の状態に戻すことにより浸透現象を用いて前記被吸入流動体を前記吸引空間内に選択的に吸引すると共に、選択的に前記誘導体の開口に臨む部分を前記外部に向かって露呈させることにより前記被吸入流動体を外部に排出することを特徴とする吸引排出装置。
21. マトリックス状に配列されて被吸入流動体に臨む多数の開口と該多数の開口に向かって通じる吸引空間とを有し、前記被吸入流動体に臨む容器本体の開口周壁が該被吸入流動体に対する濡れ性を小さくするために撥水処理され、前記吸引空間を形成する内周壁が前記被吸入流動体に対する濡れ性を高めるために親水処理され、前記吸引空間には前記被吸入流動体に対して濡れ性の高い誘導体が設けられると共に、前記誘導体に前記被吸入流動体を接触させて浸透現象により該被吸入流動体を吸引するためと吸引された被吸入流動体を排出するためとに前記誘導体の状態を選択的に変化させて該誘導体の前記開口に臨む部分を該開口から露呈させかつ前記誘導体を元の状態に復元する状態変化手段が設けられていることを特徴とする吸引排出装置。
22. 前記開口周壁には、一の開口を包囲する非撥水処理領域と他の開口を包囲する非撥水処理領域とを画成する撥水処理領域がマトリックス状に形成され、前記被吸入流動体は前記開口に前記撥水領域に包囲されるようにして吸引保持されることを特徴とする請求項２１に記載の吸引排出装置。
23. 請求項２０〜請求項２２のいずれか一項に記載の吸引排出装置を有して、被吸入流動体を分配することを特徴とする分注装置。
24. 前記被吸入流動体がインク材料であり、請求項２０〜請求項２２のいずれか一項に記載の吸引排出装置を用いて画像を形成する画像形成装置。

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