CN100503249C - 喷液头、喷液装置和喷液方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷液头，其特征为，具备：喷嘴：喷出液体；和扁平喷嘴板：其上设置有上述喷嘴；和腔：贮藏从上述喷嘴的喷出孔所喷出的液体；和压力产生部：对上述喷嘴内的液体产生压力，而在上述喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面；和静电电压施加部：在上述喷嘴及上述腔内的液体与基材间，施加静电电压，而产生静电引力；和工作控制部：控制上述静电电压施加部所为的上述静电电压的施加、以及驱动上述压力产生部的驱动电压的施加；并且，上述喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上。

Description

喷液头、喷液装置和喷液方法

技术领域

本发明涉及喷液头、喷液装置及喷液方法；也涉及具有扁平喷嘴的电场集中型喷液头、与使用其的喷液装置及使用上述二者的喷液方法。

背景技术

近年来，随着喷墨上的画质的高精细化的进展以及工业用途上的适用范围的扩大，微细图案的形成以及高粘度的喷墨的要求逐渐增强。若欲以以往的喷墨记录法来解决这些课题，则必须谋求喷嘴的微小化与高粘度油墨的喷出所产生的喷液力的提高；予以说明，伴随于此的是驱动电压的提高，以及喷头与装置的成本也大大提高，故予以说明，适于实用的装置并无法被实现。

因此，对应上述要求，而有“由微小化的喷嘴，不仅喷出低粘度的液滴，也喷出高粘度的液滴的技术”；即，使喷嘴内的液体带电，并受到“于喷嘴与作为受到液滴的弹在的对象物的各种基材之间形成的电场”的静电引力而喷出的所谓“静电吸引方式的液滴喷出技术”；此技术已广为所知(参考专利文献1)。

然予以说明，于静电吸引方式的液滴喷出技术中，使用此种扁平的喷液头时，向喷嘴内的液体与喷出孔部分的弯液面(meniscus)的电场集中程度较小，为了得到必要的静电引力，则必须在喷液头与基材之间施加非常高的电压。

因予以说明，将此液滴喷出技术与“利用压电(piezo)元件的变形或液体内部的气泡的产生所致的压力而喷出液滴的技术”加以组合的使用了所谓“电场辅助法”的液滴喷出装置的开发，也日渐开展(例如参考专利文献2～5)。此电场辅助法是使用弯液面形成部与静电引力，于喷嘴的喷出孔上使液体的弯液面隆起，藉此提高对弯液面的静电引力，以超越液体的表面张力，使弯液面液滴化而喷出的方法。

〔专利文献1〕日本国际公开第03/070381号小册子

〔专利文献2〕日本特开平5-104725号公报

〔专利文献3〕日本特开平5-278212号公报

〔专利文献4〕日本特开平6-134992号公报

〔专利文献5〕日本特开2003-53977号公报

虽然，这些使用了电场辅助法的喷液装置，与以往使用了压电方式或热泡式(thermal)的喷墨记录法相比，喷出效率较佳，但是，由于并未最大限度活用电场所产生的静电引力，故予以说明，弯液面的形成与液滴的喷出并未有效率地进行，若欲符合形成微细图案以及喷出高粘度油墨的要求，则与以往的喷墨记录法同样地，必须提高驱动电压，而使得喷头与装置的成本提高。另外，为了提高静电引力而提升所施加的电压，则会在喷头与基材之间产生绝缘破坏，而发生无法驱动装置的问题。

在这些使用电场辅助法的喷液装置中，若使用扁平喷液头来作为设有喷出液体的喷嘴的喷液头，则由于结构简单，故而生产性优良；另外，其具有“在清洁喷液头时，擦拭喷出面时，喷嘴不会被擦布之类拉扯”的极大优点。

然予以说明，使用了“以压电元件的变形等来产生压力，在喷嘴的喷出孔上使液体的弯液面隆起，然后在隆起的弯液面上选择性地使电场集中，由静电引力使喷液的电场辅助法”的喷液装置，也有以下问题：由于电场集中较小，故而在形成弯液面的后，由静电引力来拉出弯液面的作用力也较小，结果就必须对由压电元件等的压电元件致动器(actuator)所构成的压力产生部，施加较高的电压。

予以说明，本发明中，扁平的喷嘴或喷嘴板、喷液头是指，由喷嘴板的喷出面起的喷嘴的突出在30μm以下；其不会发生在上述擦拭时产生破损等的问题，然而由于喷嘴的突出较小，故无法期待因突出所致的电场集中效果。

因此，为解决此扁平喷液头的问题，多使用如下的喷液头：在使用电场辅助法的喷液装置中，使喷嘴呈避雷针状，由喷液头的喷嘴板向喷出面侧突出，以使电场集中在喷嘴的突起顶端上，来提高喷嘴的喷出效率。

然予以说明，由于必须由喷液头的喷嘴板向喷出面侧，设立多个高度数十μm左右的避雷针状喷嘴，故予以说明，结构变得复杂而生产性下降。另外，会发生清洁喷液头时，所设立的喷嘴被弯曲等操作性不佳的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种喷液头、喷液装置及喷液方法，其特征在于使用控制弯液面的隆起量以控制喷出的电场辅助法，且喷出面平坦，并可以低电压来切换弯液面形成驱动，且通过施加低电压的静电电压来产生电场集中，而有效地喷出液体，藉此可形成微细图案及喷出高粘度的液体。

为达成上述目的的喷液头的一个实施方式的特征为，具备：

喷嘴：喷出液体；和

扁平喷嘴板：设置有上述喷嘴头；和

腔：贮藏从上述喷嘴的喷出孔所喷出的液体；和

压力产生部：对上述喷嘴内的液体产生压力，在上述喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面；和

静电电压施加部：在上述喷嘴及上述腔内的液体与基材间，施加静电电压，而产生静电引力；和

工作控制部：控制“上述静电电压施加部所为的上述静电电压的施加”、以及“驱动上述压力产生部的驱动电压的施加”；

并且上述喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上。

附图说明

图1是表示本实施方式中的喷液装置的整体构成的剖面图。

图2是表示形状相异的喷嘴的变形例的图。

图3是模拟表示喷嘴的喷出孔附近的电位分布的模式图。

图4是弯液面顶端部的电场强度与喷嘴板的体积电阻率的关系的示意图。

图5是弯液面顶端部的电场强度与喷嘴板的厚度的关系的示意图。

图6是弯液面顶端部的电场强度与喷嘴直径的关系的示意图。

图7是弯液面顶端部的电场强度与喷嘴的锥角的关系的示意图。

图8表示本实施方式的喷液装置中的喷液头的驱动控制的一例，是说明驱动控制与弯液面的运动的关系的图。

图9是施加于压电元件上的驱动电压的变形例的示意图。

具体实施方式

本发明的上述目的由以下的构成而达成。

(1)其特征为，具备：

喷嘴：喷出液体；和

扁平喷嘴板：设置有上述喷嘴头；和

腔：贮藏从上述喷嘴的喷出孔所喷出的液体；和

压力产生部：对上述喷嘴内的液体产生压力，而在上述喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面；和

静电电压施加部：于上述喷嘴及上述腔内的液体与基材间，施加静电电压，而产生静电引力；和

工作控制部：控制“上述静电电压施加部所为的上述静电电压的施加”、以及“驱动上述压力产生部的驱动电压的施加”；

并且上述喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上。

按(1)的构成，则在静电电压被施加于由体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料所构成、且喷出面平坦的喷液头的喷嘴及腔内的液体上，使喷液头与对置电极之间形成电场的同时，由压力产生部来对喷嘴内的液体施加压力，以在喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面，且电场集中在该弯液面上，然后，弯液面因电场所产生的静电引力而被吸引，并被液滴化而喷出。

本发明的上述目的可进一步由以下的构成而达成。

(2)于构成(1)所述的喷液头中，上述液体是含有导电性溶剂的液体；且上述喷嘴板对上述液体的吸收率在0.6％以下。

依构成(2)，则由喷液头的喷嘴所喷出的液体是含有导电性溶剂的液体；喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，且液体的吸收率在0.6％以下。

(3)于构成(1)所述的喷液头中，其特征在于，上述液体是在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体。

依构成(3)，则由具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的喷嘴板的喷液头，喷出在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体。

(4)于构成(1)至(3)中任一项所述的喷液头中，其特征在于，上述喷嘴板的厚度在75μm以上。

依构成(4)，则于构成(1)至(3)中任一项所述的喷液头中，在厚度在75μm以上的喷嘴板上形成喷嘴。

(5)于构成(1)至(4)中任一项所述的喷液头中，其特征在于，上述喷嘴的喷出孔的内部直径在15μm以下。

依构成(5)，则于构成(1)至(4)中任一项所述的喷液头中，喷嘴形成为，其喷出孔的内部直径在15μm以下。

(6)于构成(1)至(5)中任一项所述的喷液头中，其特征在于，上述喷嘴板的喷出面侧上设有疏液层。

依构成(6)，则于喷液头的平坦喷出面上，设有弹开液体的疏液层。

(7)于构成(1)至(6)中任一项所述的喷液头中，其特征在于，上述压力产生部是压电元件致动器。

依构成(7)所述的发明，则使用压电元件等的压电元件致动器，来作为对上述喷嘴的液体产生压力而在上述喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面的压力产生部。

(8)喷液装置的特征为，具备：

如构成(1)至(7)中任一项所述的喷液头；和

对置电极，与上述喷液头相对；并且

由上述喷液头与上述对置电极之间所产生的上述静电引力和上述喷嘴内所产生的压力，来喷出上述液体。

依构成(8)，则喷液装置藉由“压力产生部对上述构成(1)至(7)中所述的喷液头的喷嘴内的液体所施加的压力”和“通过静电电压施加部而在喷液头与对置电极之间形成的电场”的作用，而于喷嘴的喷出孔部分上形成弯液面，藉此，电场集中在弯液面顶端部而产生强烈的电场强度，使液体液滴化，而液滴被电场加速而弹在基材上。

(9)于构成(8)所述的喷液装置中，其特征在于，由上述压力产生部所产生的压力使在上述喷嘴的喷出孔上的液体的弯液面隆起；并藉由上述静电引力喷出液体。

依(9)的构成，则于构成(8)所述的喷液装置中，首先，通过压力产生部对喷液头的喷嘴内的液体施加压力，在上述喷出孔部分形成液体的弯液面，然后，再通过静电引力来拉断弯液面，以进行液滴化。

(10)喷液方法的特征为，设有喷出液体的喷嘴，在具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的扁平的喷嘴板的喷液头的喷嘴及腔内的液体上施加静电电压，使在上述喷液头与对置电极之间形成电场，同时通过压力产生部对上述喷嘴内的液体产生压力，并由上述电场所产生的静电引力与上述压力，使电场集中在喷嘴的喷出孔上所形成的液体的弯液面上，并通过上述静电引力来吸引液体，以使液体喷出。

依方法(10)，则通过压力产生部对“由体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料所构成、且喷出面平坦的喷液头的喷嘴及腔内的液体”所施加的压力，以及通过静电电压施加部而在喷液头与对置电极之间形成的电场的作用，在喷嘴的喷出孔部分形成弯液面，藉此，电场集中在弯液面顶端部而产生强烈电场强度，使液体液滴化，而液滴被电场加速而弹在基材上。

(11)喷液方法的特征为，设有喷出液体的喷嘴，在具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的扁平喷嘴板的喷液头的喷嘴及腔内的液体上，施加静电电压，以在上述喷液头与对置电极之间形成电场，同时还通过压力产生部来对上述喷嘴内的液体产生压力，以在上述喷嘴的喷出孔上使液体的弯液面隆起而使电场集中，并通过上述电场所产生的静电引力来吸引液体，以将液体喷出。

依方法(11)，设有喷出液体的喷嘴，压力产生部对具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的扁平喷嘴板的喷液头的喷嘴及腔内的液体上，施加压力，以在喷出孔部分上使弯液面隆起，依此，电场集中在弯液面顶端部而产生强烈电场强度，然后，依电场的静电引力来拉断弯液面而进行液滴化，并且液滴被电场加速而弹在基材上。

(12)液吐喷出方法是如(10)或(11)所述的喷液方法中，其特征在于，上述液体是含有导电性溶剂的液体；且上述喷嘴板对上述液体的吸收率在0.6％以下。

依方法(12)，则由喷液头的喷嘴所喷出的液体是含有导电性溶剂的液体；喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，且对液体的吸收率在0.6％以下。

(13)于喷液方法(10)或(11)中，其特征在于，上述液体是在绝缘性溶剂中分散有可带电的粒子的液体。

依(13)，则由具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的喷嘴板的喷液头，喷出在绝缘性溶剂中分散有可带电的粒子的液体。

(14)于喷液方法(10)至(13)中的任一项中，其特征在于，上述喷嘴板的厚度在75μm以上。

依(14)，则由在厚度在75μm以上的喷嘴板上所形成的喷嘴，喷出液体。

(15)于喷液方法(10)至(14)中的任一项中，其特征在于，上述喷嘴的喷出孔的内部直径在15μm以下。

依(15)，则由喷出孔的内部直径在15μm以下的喷嘴，喷出液体。

(16)于喷液方法(10)至(15)中的任一项中，其特征在于，上述喷嘴板的上述喷出面侧上设有疏液层。

依(16)，则喷出液体的喷液头的平坦喷出面上，其特征在于，设有弹开液体的疏液层。

(17)于喷液方法(10)至(16)中的任一项中，上述压力产生部是压电元件致动器。

依(17)，则使用压电元件等的压电元件致动器，其特征在于，来作为压力产生部。

以下参照附图，说明本发明中的喷液头及使用其的喷液装置的实施方式。

图1是表示本实施方式的喷液装置的整体构成的剖面图。予以说明，本发明的喷液头2，可适用于所谓串联式或线(line)式等的各种喷液装置。

本实施方式的喷液装置1具备：喷液头2：其上形成有喷出油墨等可带电的液体L的液滴D的喷嘴10；和对置电极3：具有与喷液头2的喷嘴10相对的对置面，同时通过该对置面来支撑接受液滴D的弹附的基材K。

喷液头2的与对置电极3相对的一侧上，设置了具有多个喷嘴10的树脂制的喷嘴板11。喷液头2的构成是一个具有平坦的喷出面的喷头，其喷嘴10不由喷嘴板11的与对置电极3相对的喷出面12突出，或如上述，喷嘴10仅突出30μm左右(例如参照后述图2(D))。

各喷嘴10是在喷嘴板11上穿孔而形成；予以说明，各个喷嘴10均为两段式结构，各自均由在喷嘴板11的喷出面12上具有喷出孔13的小径部14，和其背后所形成的较大直径的大径部15而构成。在本实施方式中，喷嘴10的小径部14及大径部15的构成是：各自按剖面呈圆形，且向对置电极方向缩小的锥状而形成；小径部14的喷出孔13的内部直径(以下称喷嘴直径)为10μm；大径部15的远离小径部14的一侧的开口端的内部直径为75μm。

另外，喷嘴10的形状并不限于上述形状，例如可使用如图2(A)～(E)所示的形状相异的各种喷嘴10。另外，喷嘴10的剖面也可以是多角形或剖面星形，来取代圆形剖面。

喷嘴11的与喷出面12相反的面上，层状地设有例如由NiP等导电材料所构成的使喷嘴10内的液体L带电所需的带电用电极16。本实施方式中，带电用电极16是延伸设置到喷嘴10的大径部15的内周面17，而与喷嘴内的液体L相接。

另外，带电用电极16被连接至，作为施加产生静电引力的静电电压的静电电压施加部的带电电压电源18；而由于单一带电用电极16与全部的喷嘴10内的液体L相接触，故予以说明，若由带电电压电源18向带电用电极16施加静电电压，则全喷嘴10内的液体L同时都会带电，在喷液头2与对置电极3之间，特别是液体L与基材K之间，会产生静电引力。

带电用电极16的背后设有主体(body)层19。主体层19的面向上述各喷嘴10的大径部15的开口端的部分上，形成具有与各个开口端约略相等的内径的略圆筒状空间；而各空间成为用于暂时贮藏被喷出的液体L的腔20。

主体层19的背后设有由具有挠性的金属薄板或硅等构成的挠性层21；喷液头2利用挠性层21而与外界隔离。

予以说明，主体层19上形成将液体L供给至腔20所需的未图示的流路。具体而言，是将作为主体层19的硅板予以蚀刻加工，以设置腔20、共通流路、以及连接共通流路与腔20的流路；并且，共通流路上连接有未图示的供给管，其由外部的未图示的液体槽供给液体L；另外，依设置于供给管上的未图示的供给泵，或由液体槽的配置位置所产生的压力差，来对流路与腔20、喷嘴10等的液体L赋予指定的供给压力。

挠性层21的表面的对应于各腔20的部分上，分别设有压电元件22，也即作为其各自的压力产生部的压电元件致动器；压电元件22与对元件施加驱动压力以使元件变形所需的驱动电压电源23连接。压电元件22因驱动电压电源23施加的驱动电压而变形，而对喷嘴内的液体L产生压力，以使在喷嘴10的喷出孔13上形成液体L的弯液面。予以说明，压力产生部除了如本实施方式中的压电元件致动器的外，也可采用例如静电致动器或热泡方式等。

对驱动电压电源23及带电用电极16施加静电电压的上述带电电压电源18各自与工作控制部24连接，并各自受到工作控制部24的控制。

工作控制部24在本实施方式中，是由将CPU25、ROM26、RAM27等，依未图示的BUS连接所构成的计算机构成；CPU25是基于储存于ROM26的电源控制程序，来驱动带电电压电源18及各驱动电压电源23，以使液体L从喷嘴10的喷出孔13被喷出。

予以说明，喷嘴板也可直接使用体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材质，也可于喷出面侧上形成具有10¹⁵Ωm以上的体积电阻率的薄膜(例如SiO₂膜)。

在本实施方式中，在喷液头2的喷嘴板11的喷出面12上的喷出孔13以外的喷出面口的整个面上，设有抑制来自喷出孔13的液体L的渗出所需的疏液层28。疏液层28例如当液体L为水性时，可使用具有疏水性的材料，于液体L为油性时，可使用具有疏油性的材料；但一般而言多使用FEP(乙烯丙烯氟化物，如四氟乙烯、六氟丙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、氟硅氧烷、氟烷基硅烷、无定形全氟树脂等氟树脂等，而按涂布或蒸镀等方法，于喷出面12上成膜。予以说明，疏液层28也可于喷嘴板11的喷出面12上直接成膜；或者，为提高疏液层28的密接性，也可于中间夹着中间层而成膜。

喷液头2的下方配置了支撑基材K的平板状对置电极3，其与喷液头2的喷出面12平行，并相距一定之间隔。对置电极3与喷液头2之间距在0.1～3mm的范围内，因需要而适当地设定。

在本实施方式中，对置电极3是接地的，而恒常维持接地电位。因此，由上述带电电压电源18向带电用电极16施加静电电压后，喷嘴10的喷出孔13的液体L和对置电极3的与喷液头2相对的相对面之间就产生电场。另外，带电的液滴D弹在基材K后，对置电极3因接地而使该电荷脱离。

予以说明，对置电极3或喷液头2上，装置了未图标的定位部，其是为使喷液头2与基材K之间相对移动而进行定位用的；依此，可使喷液头2的各喷嘴10所喷出的液滴D，弹在基材K的表面的任意位置上。

喷液装置1所喷出的液体L若为无机液体，则例如水、COCl₂、HBr、HNO₃、H₃PO₄、H₂SO₄、SOCl₂、SO₂Cl₂、FSO₃H等。

另外，若为有机液体，则例如：甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔丁醇、4-甲基-2-戊醇、苯甲醇、α-萜品醇、乙二醇、甘油、二乙二醇、三乙二醇等醇类；酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚等酚类；二噁烷、糠醛、乙二醇二甲醚、甲基溶纤素、乙基溶纤素、丁基溶纤素、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙酸丁基卡必醇酯、环氧氯丙烷等醚类；丙酮、丁酮、2-甲基-4-戊酮、苯乙酮等酮类；甲酸、乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸等脂肪酸类；甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸正戊酯、丙酸乙酯、乳酸乙酯、苯甲酸甲酯、丙二酸二乙酯、苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸丁基卡必醇酯、乙酰乙酸乙酯、氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯等酯类；硝基甲烷、硝基苯、乙腈、丙腈)、琥珀腈、戊腈、苯甲腈、乙胺、二乙胺、乙二胺、苯胺、N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺、邻甲苯胺、对甲苯胺、哌啶、吡啶、α-甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、喹啉、丙二胺、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、N，N，N′，N′-四甲基脲、N-甲基吡咯烷酮等含氮化合物类；二甲亚砜、环丁砜等含硫化合物类；苯、对甲基异丙基苯、萘、环己基苯、环己烯等烃类；1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，1，2-四氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、五氯乙烷、1，2-二氯乙烯(顺式-)、四氯乙烯、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、2-氯-2-甲基丙烷、溴甲烷、三溴甲烷、1-溴丙烷等卤化烃类等等。另外，也可混合使用二种以上的上述各液体。

并且，将含有大量高电导率物质(银粉等)的导电性糊作为液体L来使用，来进行喷出时，则，被上述液体L溶解或分散的目的物质，除会在喷嘴上产生阻塞的粗大粒子以外，无特别限制。

PDP、CRT、FED等荧光体方面，无特别限制，可使用以往广为所知的荧光体。例如，红色荧光体可使用(Y，Gd)BO₃:Eu、YO₃:Eu等；绿色荧光体可使用Zn₂SiO₄:Mn、BaAl₁₂O₁₉:Mn、(Ba，Sr，Mg)0·α-Al₂O₃:Mn等；蓝色荧光体可使用BaMgAl₁₄O₂₃:Eu、BaMgAl₁₀O₁₇:Eu等。

为使上述目的物质强固地粘合于记录介质上，优选添加各种粘合剂。可使用的粘合剂例如有：乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素、乙酸纤维素、羟乙基纤维素等纤维素及其衍生物；醇酸树脂；聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯·甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸十二烷基酯·2-羟基乙基甲基丙烯酸酯共聚物等(甲基)丙烯酸树脂及其金属盐；聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N，N-二甲基丙烯酰胺等聚(甲基)丙烯酰胺树脂；聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物、苯乙烯·马来酸共聚物、苯乙烯·异戊二烯共聚物等苯乙烯类树脂；苯乙烯·甲基丙烯酸正丁酯共聚物等苯乙烯·丙烯酸树脂；饱和、不饱和的各种聚酯树脂；聚丙烯等聚烯烃树脂；聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等卤化聚合物；聚乙酸乙烯酯、氯乙烯·乙酸乙烯共聚物等乙烯类树脂；聚碳酸酯树脂；环氧类树脂；聚氨酯类树脂；聚乙烯醇甲缩醛、聚乙烯丁缩醛、聚乙烯缩醛等聚缩醛树脂；乙烯·乙酸乙烯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯共聚树脂等聚乙烯类树脂；苯并鸟粪胺等酰胺树脂；脲醛树脂；三聚氰胺树脂；聚乙烯醇树脂及其阴阳离子改性树脂；聚乙烯吡咯烷酮及其共聚物；聚氧化乙烯、羧化聚氧化乙烯等环氧化物均聚物、共聚物及交联物；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇；聚醚多元醇；SBR、NBR乳胶；糊精；藻酸钠；明胶及其衍生物、酪蛋白、黄蜀葵、西黄蓍胶、

霉多糖、阿拉伯胶、刺槐豆胶、瓜尔豆胶、果胶、角叉菜胶、动物胶、白蛋白、各种淀粉类、玉米淀粉、蒟蒻、海萝、琼脂、大豆蛋白等天然或半合成树脂；萜烯类树脂；酮树脂；松香及松香脂；聚乙烯甲基醚、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸等。这些树脂不仅可作为均聚物，也可在相溶范围内混合后加以使用。

将喷液装置1作为图案化手段而使用时，具有代表性的用途为用于显示器。具体而言，例如：等离子显示器的荧光体的形成、等离子显示器的肋(rib)的形成、等离子显示器的电极的形成、CRT的荧光体的形成、FED(场致发射显示器)的荧光体的形成、FED的肋的形成、液晶显示器用滤色器(RGB着色层、黑色矩阵层)、液晶显示器用衬垫(对应于黑色矩阵的图案、点状图案等)。

予以说明，“肋”一般而言是指阻挡肋，以等离子显示器为例，则是用于分离各色等离子体领域。其它可应用于例如：微透镜；半导体用途方面的磁性体、强磁性体、导电性糊(配线、天线)等的图案涂布；绘图(Graphic)用途方面的普通印刷、对特殊介质(薄膜、布、钢板等)的印刷、曲面印刷、各种印刷板的印刷；加工用途方面的粘合材料、密封材料等的使用本发明的涂布；生化、医疗用途方面则是医药品(将多种微量成分混合)、基因诊断用样品等的涂布。

在此使用本实施方式，来说明本发明的喷液头2中的液体L的喷出原理。

在本实施方式中，由带电电压电源18向带电用电极16施加静电电压，而使喷嘴10的喷出孔13的液体L和对置电极3的与喷液头2相对的对置面之间产生电场。另外，由驱动电压电源23向压电元件22施加驱动电压而使压电元件22变形，藉此对液体L产生压力，以在喷嘴10的喷出孔13上形成液体L的弯液面。

如本实施方式，若喷嘴板11的绝缘性越高，则如图3中模拟而成的等位线所示，于喷嘴板11的内部，在与喷出面12的略垂直方向上，等位线并排着，产生向喷嘴10的小径部14的液体L、液体L的弯液面部分的强烈电场。

特别是，由图3中的弯液面的顶端部上的等位线较密一事可知，弯液面顶端部上产生了非常强烈的电场集中现象。因此，弯液面因电场的静电力而被拉扯，而被从喷嘴内的液体L分离出来，成为液滴D。并且，液滴D被静电力加速而被拉近并且弹在对置电极3所支撑的基材K。此际，液滴D因静电力的作用而会弹在更近的地方，故予以说明，对基材K进行弹附时的角度等较为稳定且正确。

如此，若利用本发明的喷液头2中的液体L的喷出原理，则纵使在具有平坦喷出面的喷液头2，使用具有高绝缘性的喷嘴板11，通过产生与喷出面12垂直的方向的电位差，也可产生强烈的电场集中，而可形成正确且稳定的液体L的喷出状态。

本发明人等使电极间的电场的电场强度为实用值1.5kV/mm，并以各种绝缘体形成喷嘴板11，并基于下述实验条件所进行的实验中，有由喷嘴10喷出液滴D的情形，和未喷出的情形。

[实验条件]喷嘴板11的喷出面12与对置电极3的对置面之间的距离：1.0mm；喷嘴板11的厚度：125mm；喷嘴径：10μm；静电电压：1.5kV；驱动电压：20V。

在使用实机实验，针对液滴D由喷嘴10稳定地被喷出的所有情形，求出了弯液面顶端部的电场强度。实际上，由于直接测定弯液面顶端部的电场强度有困难，故予以说明，以电场仿真软件“PHOTO-VOLT”(商品名，日本光子(PHOTON)公司制)，按电流分布分析模型进行的模拟来加以算出。结果，所有情形中，弯液面顶端部的电场强度在1.5×10⁷V/m(15kV/mm)以上。

另外，将与上述实验条件相同的参数输入相同软件中，演算弯液面顶端部的电场强度的结果则如图4所示可知，电场强度是高度依存于用于喷嘴板11的绝缘体的体积电阻率。

图4是表示将用作喷嘴板11的绝缘体体积电阻率为10¹⁴Ωm至10¹⁸Ωm时，开始施加静电电压后，计算弯液面顶端部的电场强度的变化情形所得的结果。此计算中，必须设定空气的体积电阻率，而设为10²⁰Ωm。依图5，通过用于喷嘴板11的绝缘体的离子极化，该体积电阻率为10¹⁴Ωm时，在开始施加静电电压100秒后，弯液面顶端部的电场强度大幅下降。从开始施加此静电电压起至弯液面顶端部的电场强度开始下降为止时间，由空气的体积电阻率与用于喷嘴板11的绝缘体的体积电阻率的比来决定；用于喷嘴板11的绝缘体的体积电阻率越大，则弯液面顶端部的电场强度开始下降时间越晚。即，绝缘体的体积电阻率越大，则得到所必要的电场强度的时间就越长而越有利。

在文献等中，被当作绝缘体或电介体的物质的体积电阻率在10¹⁰Ωm以上者很多，作为代表性的绝缘体而广为人知的硼硅酸盐玻璃(例如PYREX(注册商标)玻璃)的体积电阻率为10¹⁴Ωm。

然予以说明，于此种体积电阻率的绝缘体上，液滴D不会被喷出。其原因被推定为，在有无射出的评价中或评价前，电场强度就下降，而无法得到所必须的电场强度。予以说明，从射出评价所需时间以及观察时间起，空气的体积电阻率设为10²⁰Ωm的情形与实验结果一致。而一旦弯液面顶端部的电场强度下降后，则必须将用于喷嘴板11的绝缘体的离子极化予以除电，而回到初始状态。

如前所述，为使液滴D由喷嘴10稳定地喷出，必须使弯液面顶端部的电场强度在1.5×10⁷V/m以上；而由图4可知，喷嘴板11的体积电阻率在实用上，必须至少在可维持1000秒(15分钟)弯液面顶端部的电场强度的10¹⁵Ωm以上；而实验上也为相同的结果。

喷嘴板11的体积电阻率与弯液面顶端部的电场强度的关系，有如图4所示的特征性关系，其原因被认为是，若喷嘴板11的体积电阻率低，则纵使施加静电电压，在喷嘴板内的等位线不会如图3所示般地，成为在与喷出面12的略垂直方向上排列的状态，不能充分进行向喷嘴内的液体L及液体L的弯液面的电场集中。

理论上，纵使是体积电阻率未满10¹⁵Ωm的喷嘴板11，若施加非常大的静电电压，液滴D也可能从喷嘴10被喷出，不过，由于可能产生电极间的火花，而损伤基材K，故本发明并不采用。

予以说明，对于如图4所示的弯液面顶端部的电场强度的喷嘴板11的体积电阻率的特征性依存关系，纵使将喷嘴直径作各种变化而进行模拟，也可得到相同的结果，任何情形下，只要体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，则弯液面顶端部的电场强度均会在1.5×10⁷V/m以上。另外，上述实验条件中的喷嘴板11的厚度在本实施方式中，等于喷嘴10的小径部14的长度与大径部15的长度之和。

另一方面，纵使使用体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的绝缘体来制作喷嘴板11，也有液滴D不会从喷嘴10被喷出的情形。如下述第1实施例所示，在使用含有水等导电性溶剂的液体来作为液体L的实验中可知，喷嘴板11的液体的吸收率须在0.6％以下。

其原因被认为是，若喷嘴板11从液体L中吸收导电性溶剂，则导电性液体即水分子等的分子就存在本身是绝缘性的喷嘴板11的内部，故予以说明，结果喷嘴板11的电导率变高，特别是与液体L相接的局部，产生了实效性的体积电阻率的值的下降，而按照图4所示关系，弯液面顶端部的电场强度变弱，而无法得到喷出液体L所必须的电场集中。

另一方面，依下述第1实施例可知，使用在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体来作为液体L时，则与对该液体的吸收率无关，只要喷嘴板11的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，就可喷出液体L。其原因被认为是，纵使绝缘性溶剂被吸收至喷嘴板11内，也因为绝缘性溶剂的电导率低，故而喷嘴板11的电导率不会大幅变化，就实际效果而言，体积电阻率不会下降的故。

予以说明，上述在绝缘性溶剂中被分散的可带电粒子，纵使是例如电导率极大的金属粒子，也不会被喷嘴板11所吸收，故而不会提高喷嘴板11的电导率。予以说明，上述绝缘性溶剂是指，以单体不会因静电引力而被喷出的溶剂，具体而言例如二甲苯或甲苯、十四烷等。另外，导电性溶剂是指电导率在10^-10S/cm以上的溶剂。

另外，上述模拟中，使喷嘴板11的厚度变化时，以及使喷嘴直径变化时的弯液面顶端部的电场强度，分别以图5及图6来表示。由此结果可知，弯液面顶端部的电场强度也依存于喷嘴板11的厚度以及喷嘴直径，其分别以75μm以上以及15μm以下为佳。予以说明，喷嘴板11的厚度及喷嘴直径的上述适当范围，如下述第2实施例所示，也被实机实验所确认。

弯液面顶端部的电场强度依存于喷嘴板11的厚度的理由被认为是，若喷嘴板11的厚度变厚，则喷嘴10的喷出孔13与带电用电极16的距离就变远，而喷嘴板内的等位线就容易在略垂直方向上排列，故予以说明，往弯液面顶端部的电场集中就容易产生。

另外，若喷嘴直径变小，则弯液面的直径就变小；电场集中在变小的弯液面顶端部上，使得电场集中的程度变大。因此，弯液面顶端部的电场强度就变强。

予以说明，图5所示的喷嘴板11的厚度与弯液面顶端部的电场强度的关系，以及图6所示的喷嘴直径与弯液面顶端部的电场强度的关系，非仅发生在如本实施方式的由小径部14及大径部15所构成的二段结构的喷嘴10的情形，纵使是在一段结构，即简单的锥状喷嘴或圆筒状喷嘴，或是多段结构的喷嘴的情形下，也可得相同的模拟结果。

并且，于上述模拟中，无小径部14及大径部15的区别的锥状或圆筒状一段结构的喷嘴10中，使喷嘴10的锥角变化时的弯液面顶端部的电场强度变化，以图7来表示。由此结果可知，弯液面顶端部的电场强度系依存于喷嘴10的锥角。喷嘴10的锥角以在30°以下为佳。予以说明，锥角是指喷嘴10的内面与喷嘴板11的喷出面12的法线的夹角；锥角为0°时，对应喷嘴10为圆筒状。

其次说明本实施方式的喷液头2及喷液装置1的作用。

图8是本实施方式的喷液装置中的喷液头的驱动控制的说明图。在本实施方式中，喷液装置1的工作控制部24使静电电压电源18向带电用电极16施加一定的静电电压V_C。依此，喷液头2的各喷嘴10上，恒常地被施加一定的静电电压V_C，而于喷液头2与对置电极3之间产生电场。

另外，工作控制部24就每一应使液滴D喷出的喷嘴10，由对应于该喷嘴10的驱动电压电源23，对压电元件22施加脉冲状的驱动电压V_D。施加此种驱动电压V_D后，压电元件22会变形，而提高喷嘴内部的液体L的压力；而于喷嘴10的喷出孔13上，弯液面开始隆起，由图中A的状态，变为如B的弯液面大幅隆起的状态。

然后，如前所述，弯液面顶端部上产生高度的电场集中，电场强度变得非常强；予以说明，由因上述静电电压V_C所形成的电场，对弯液面施加强烈静电力。由此强烈静电力所产生的引力与压电元件22所产生的压力，弯液面如图中的C，被拉扯而形成液滴D。液滴D被电场加速而被吸引至对置电极方向，并弹在对置电极3所支撑的基材K上。

此际，虽有空气的阻力等施加于液滴D上，不过，如前所述，因静电力的作用，液滴D会弹在较近的地方，故予以说明，对于基材K的弹附方向不会晃动，而可稳定且正确地弹在基材K上。

在本实施方式中，由带电电压电源18向带电用电极16所施加的一定的静电电压V_C设定为1.5kV；而由驱动电压电源23向压电元件22所施加的脉冲状驱动电压V_D则设定为20V。

予以说明，施加于压电元件22的驱动电压V_D可为如本实施方式的脉冲状电压，也可为例如电压渐增后渐减的所谓“三角形电压”；或电压渐增后暂时保持一定值，而后渐减的“梯形电压”；或正弦波的电压。另外，也可如图9(A)所示，恒常地施加电压V_D于压电元件22上，再暂时切断，而后再度施加电压V_D，而在该电压上升时使液滴D喷出。另外，也可以是施加如图9(B)、(C)所示的各种驱动电压V_D的构成。

如上所述，依本实施方式的喷液头2及喷液装置1，由于喷液头2设为具有平坦的喷出面12的喷头，故予以说明，虽然图示中省略，不过，在清洁喷液头2时，纵使刮刀或擦布等构件接触到喷出面12，也不会发生喷嘴10损伤等情形，故操作性优良。

另外，由于在喷液头2的制造中，无须形成喷嘴10的突起等微细结构，结构简单，故而易于制造，生产性优良。

并且，使用体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料来作为形成喷嘴10的喷嘴板11，则纵使施加于带电用电极16上的静电电压为1.5kV左右的低电压，也可因压电元件22的变形，使电场集中在喷嘴10的喷出孔部分上所形成的液体L的弯液面上，而使弯液面的顶端部的电场强度在可使液滴D稳定地喷出的1.5×10⁷V/m以上。

如此，由于本实施方式的喷液头2虽是平坦的喷头，但与喷嘴突出的喷头相同，可有效地在弯液面顶端部上产生电场集中，故予以说明，纵使施加低的静电电压，也可有效率且正确地喷出液体。

予以说明，在本实施方式中，虽是以静电引力来将因压电元件22的变形而形成的弯液面加以分离，而使之液滴化，并以静电电压V_C所产生的电场来加速，以使之弹在基材K上，不过，此外也有其它构成方法；例如，施加可使液体L液滴化的强度的驱动电压，而仅以压电元件22的变形所产生的压力来进行。

另外，以上所示者，虽是使用压电元件22的变形来作为对喷嘴内的液体L产生压力，以在喷嘴10的喷出孔13上形成液体L的弯液面的压力产生手段的情形，不过，压力产生手段只要有此功能即可，其它例如将喷嘴10与腔20的内部的液体L加热等，以产生气泡，而利用该压力的构成，也无不可。

另外，在本实施方式中所述者，是将对置电极3接地的情形，不过，也可有不同的构成，例如，由电源向对置电极3施加电压，以工作控制部24来控制该电源，使其与带电用电极16的电位差为1.5kV等的特定电位差。

〔实施例〕

[第1实施例]

使用各种材料，实际制作本实施方式的喷液头2的喷嘴板11，来确认液滴D是否由喷嘴10的喷出孔13被喷出到基材K上。

喷液头2的构成按与上述实验条件相同的条件来制作；喷嘴10的锥角为4°，小径部14与大径部15为连续的一段结构。

另外，液体L1调制为，含有水52重量％，乙二醇及丙二醇各22重量％、染料(CI酸性红1)3重量％、表面活性剂1重量％的导电性液体；液体L2调制为，在乙醇中含有3重量％的染料(同上)的导电性液体；液体L3调制为，在十四烷中使Ag粒子分散，并在绝缘性溶剂中将可带电粒子分散的液体。

予以说明，体积电阻率依据JISC2151，由在片状被测物的面间施加电压时的电阻值算出。另外，喷嘴板11的液体吸收率，是将喷嘴板11或代用的片状被测物，在23°C的使用对象即液体L中浸渍24小时，然后依据浸渍前后的喷嘴板11或被测定物的重量变化率而算出。若液体L是水溶性油墨，则也可以依据ASTMD570的吸水率来代用。

对于上述液体L1～L3的实验结果如下述第1表。予以说明，第1表的“吸收率”栏，上行表示对水的吸收率(吸水率)，下行则表示对乙醇的吸收率。

由第1表的结果可知，如液体L1或液体L2这样的含有导电性溶剂的情形，纵使液体吸收率低，体积电阻率未满10¹⁵Ωm的材料仍无法使液体L由喷嘴10被喷出。这表示了与模拟而成的结果相同的结果。另外，可知体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料，虽可使液体L由喷嘴10被喷出，但吸收率至少须在0.6％以下，否则无法使液体L喷出。

另一方面可知，若喷出的是如液体L3这样的在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体，则只要是体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料，均可使液体全部由喷嘴10被喷出。

[第2实施例]

将本实施方式的喷液头2的喷嘴板11的厚度以及喷嘴直径做各种改变，并使之向基材K进行喷出，来确认上述液体L1有无喷出在基材K上。另外，在液体L1的喷出未被确认的条件下，将静电电压设为3.0kV，来确认液体L1有无喷出，以此作为对照实验。

实验结果如下述第2表。予以说明，喷嘴板11使用第1表中所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯(LUMIRA，日本东丽株式会社制)而形成。

〔第2表〕

 

喷嘴直径(μm)	喷嘴板厚度(μm)	静电电压(kv)	液体的喷出
				10	125	1.5	○
15	125	1.5	○
				20	125	1.5	×
20	125	3	○
				15	100	1.5	○
15	75	1.5	○
				15	50	1.5	×
15	50	3	○

由第2表的结果可知，比较喷嘴板11的厚度为125μm时的结果后，发现喷嘴直径在15μm以下者较佳。另外，比较喷嘴直径为15μm时的结果后，发现喷嘴板11的厚度在75μm以上者较佳。予以说明，在液体未被喷出的条件下，若将静电电压设为3.0kV时，则液体会被喷出。

按本发明的实施方式，对由体积电阻率为10¹⁵Ωm以上的材料构成的、且喷出面平坦的喷液头的喷嘴及腔内的液体，施加静电电压，在喷液头与对置电极之间形成电场，同时由压力产生部来对喷嘴内的液体施加压力，而在喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面，并使电场集中在该弯液面上，然后，弯液面被电场所产生的静电引力所吸引而液滴化并被喷出。

因此，由于喷液头是平坦的喷头，故而纵使在清洁喷液头时，刮刀或擦布等构件接触到喷出面，喷嘴也不会损伤等，故操作性优良。另外，喷液头的制造上，也因无须形成喷嘴的突起等微细结构，故结构简单，易于制造，因而生产性相当优良。

另外，使用体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的材料来作为形成有喷嘴的喷嘴板，使得纵使由静电电压施加部向喷嘴内的液体所施加的静电电压是低于2kV左右的低电压，也可有效地使电场集中在，通过压力产生部而在喷嘴的喷出孔部分上形成的液体的弯液面上。因此，可使弯液面的顶端部的电场强度，成为可有效且稳定地使液滴被喷出的电场强度，而可由微小化的喷嘴喷出液体，并且可喷出高粘度的液体。

按本发明的实施方式，喷液头的喷嘴所喷出的液体是含有导电性溶剂的液体；且使用了液体吸收率在0.6％以下的材质来作为喷液头的喷嘴板。吸收率大于此时，有时喷嘴板会从液体中吸收导电性的溶剂而使得体积电阻率下降，而无法由喷嘴稳定地喷出液体，不过，只要液体吸收率在0.6％以下，则可有效防止此种情形的发生，而可更有效发挥上述本发明的实施方式的效果。

按本发明的实施方式，则由具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的喷嘴板的喷液头，将在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的喷液。使用含有此种绝缘性溶剂的液体来作为喷出液体时，喷嘴板不会吸收可带电粒子，而仅吸收绝缘性溶剂。然予以说明，纵使绝缘性溶剂被喷嘴板所吸收，也由于绝缘性溶剂的电导率低，故而喷嘴板的电导率不会大幅变化，就实际效果而言，体积电阻率不会下降，所以，只要喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，即可喷出液体，而与其对该液体的吸收率无关，而可有效发挥上述各本发明的实施方式的效果。

依本发明的实施方式，则通过在体积电阻率在10¹⁵Ωm以上，厚度在75μm以上的喷嘴板上形成喷嘴，而有效产生向弯液面顶端部的电场集中，故予以说明，可使弯液面顶端部的电场强度在使液体稳定喷出所必须的1.5×10⁷V/m以上，而可更确实地发挥上述各本发明的实施方式的效果。

依本发明的实施方式，则通过使喷嘴的喷出孔的内部直径在15μm以下，而有效产生向弯液面顶端部的电场集中，故予以说明，可确实使弯液面顶端部的电场强度在使液体稳定喷出所必须的1.5×10⁷V/m以上，而可更确实地发挥上述各本发明的实施方式的效果。

依本发明的实施方式，则通过在喷液头的平坦喷出面上，设置有弹开液体的疏液层，故可有效防止“喷嘴的喷出孔部分所形成的液体的弯液面扩散至喷出孔的周围的喷出面上所致的向弯液面顶端部的电场集中的下降”，而可更确实地发挥上述各本发明的实施方式的效果。

依本发明的实施方式，则通过使用压电元件等的压电元件致动器，来作为对上述喷嘴的液体产生压力、以在上述喷嘴的喷出孔上形成弯液面的压力产生部，故可以低电压来有效地提高喷嘴内液体的压力，而可使喷嘴的喷出孔上的弯液面大幅隆起。因此，可更有效地发挥上述各本发明的实施方式的效果。

依本发明的实施方式，则喷液装置是通过压力产生部对喷液头的喷嘴内的液体所施加的压力，与通过静电电压施加部而在喷液头与对置电极之间所形成的电场的作用，以在喷嘴的喷出孔部分上形成弯液面，藉此，通过使在弯液面顶端部上的电场集中来产生更强的电场强度，来将液体液滴化，然后，液滴被电场加速而弹在基材上。

因此，液滴因电场所产生的静电引力的作用，而会弹在基材的较近的部分，故予以说明，可使对基材弹附时的角度等较稳定，而使液滴正确地弹在特定的弹附位置上。另外，与上述各本发明的实施方式相同地，以低压的静电电压来使弯液面大幅隆起，故予以说明，可使静电电压施加部所施加的静电电压的电压值下降，而可更有效地发挥上述各本发明的实施方式的效果。

按本发明的实施方式，则在喷液装置中，首先，在通过压力产生部来对喷液头的喷嘴内的液体施加压力，而在喷出孔部分上形成弯液面后，由静电引力来拉扯弯液面以进行液滴化。因此，纵使压力产生部所产生的压力未使喷嘴内的液体液滴化，只要充分使弯液面隆起，弯液面也会因电场的静电引力而被拉扯，故予以说明，施加于压力产生部的驱动电压可设为更低的电压，而可谋求喷液装置的电力消耗的减轻。

产业实用性

依本发明，则可提供一种喷液头、喷液装置及喷液方法，其系使用控制弯液面的隆起量以控制喷出的电场辅助法，且喷出面系为平坦，并可以低电压来切换弯液面形成驱动，且以低电压的静电电压的施加来有效地产生电场集中，而有效率地喷出液体，藉此形成微细图案及喷出高粘度的液体。

Claims (17)

1.喷液头，其特征为，具备：

喷嘴：喷出液体；

扁平喷嘴板：设置有上述喷嘴；

腔：贮藏从上述喷嘴的喷出孔所喷出的液体；

压力产生部：对上述喷嘴内的液体产生压力，在上述喷嘴的喷出孔上形成液体的弯液面；

静电电压施加部：在上述喷嘴及上述腔内的液体与基材之间，施加静电电压，而产生静电引力；和

工作控制部：控制上述静电电压施加部所为的上述静电电压的施加、以及控制驱动上述压力产生部的驱动电压的施加；

并且，上述喷嘴板的体积电阻率在10¹⁵Ωm以上。

2.如权利要求1所述的喷液头，其特征为，上述液体是含有导电性溶剂的液体；且上述喷嘴板的上述液体的吸收率在0.6％以下。

3.如权利要求1所述的喷液头，其特征为，上述液体是在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体。

4.如权利要求1至3中任一项所述的喷液头，其特征为，上述喷嘴板的厚度在75μm以上。

5.如权利要求1至3中任一项所述的喷液头，其特征为，上述喷嘴的喷出孔的内部直径在15μm以下。

6.如权利要求1至3中任一项所述的喷液头，其特征为，上述喷嘴板的喷出面侧上设有疏液层。

7.如权利要求1至3中任一项所述的喷液头，其特征为，上述压力产生部是压电元件致动器。

8.喷液装置，其特征为，具备：

如上述权利要求1至3中任一项所述的喷液头；和

对置电极：与上述喷液头相对；并且

通过上述喷液头与上述对置电极之间所产生的上述静电引力、和上述喷嘴内所产生的压力，而喷出上述液体。

9.如权利要求8所述的喷液装置，其特征为，由上述压力产生部所产生的压力，在上述喷嘴的喷出孔上，使液体的弯液面隆起；并通过上述静电引力来喷出液体。

10.喷液方法，其特征为，设有喷出液体的喷嘴，在具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的为扁平的喷嘴板的喷液头的喷嘴及腔内的液体上，施加静电电压，使在上述喷液头与对置电极之间形成电场，同时通过压力产生部对上述喷嘴内的液体产生压力，并通过上述电场所产生的静电引力与上述压力，使电场集中在喷嘴的喷出孔上所形成的液体的弯液面上，并通过上述静电引力来吸引液体，以将其喷出。

11.喷液方法，其特征为，设有喷出液体的喷嘴，在具有体积电阻率在10¹⁵Ωm以上的为扁平的喷嘴板的喷液头的喷嘴及腔内的液体上，施加静电电压，以在上述喷液头与对置电极之间形成电场，同时通过压力产生部来对上述喷嘴内的液体产生压力，以在上述喷嘴的喷出孔上使液体的弯液面隆起而使电场集中，并通过上述电场所产生的静电引力来吸引液体，以将其喷出。

12.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述液体是含有导电性溶剂的液体；且上述喷嘴板的上述液体的吸收率在0.6％以下。

13.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述液体是在绝缘性溶剂中分散有可带电粒子的液体。

14.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述喷嘴板的厚度在75μm以上。

15.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述喷嘴的喷出孔的内部直径在15μm以下。

16.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述喷嘴板的上述喷出面侧上设有疏液层。

17.如权利要求10或11所述的喷液方法，其特征为，上述压力产生部是压电元件致动器。

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