CN101386226B - 液体喷射设备及其方法、用于形成电路板的布线图案的方法 - Google Patents

Abstract

一种液体喷射设备，包括：具有用于从尖端部分喷射带电溶液的小滴的喷嘴(51)的液体喷射头(56)；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极(58)，对其施加电压以产生电场从而喷射所述小滴；电压施加单元(35)，用于对所述喷射电极施加电压；包括绝缘材料的载体K，用于接收喷射的小滴；以及喷射气氛调节单元(70)，用于保持经受液体喷射头的喷射的气氛为9℃或9℃以上并且小于水的饱和温度的露点。

Description

液体喷射设备及其方法、用于形成电路板的布线图案的方法

本申请是申请号为200480025744.3、申请日为2004年7月29日、发明名称为“液体喷射设备及其方法、用于形成电路板的布线图案的方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在载体上喷射液体的液体喷射设备、液体喷射方法和用于在电路板上形成布线图案的方法。

背景技术

已知具有一种如同专利公开1中描述的静电吸引型喷墨打印机。这种类型的喷墨打印机包括多个凸起的墨导管，每个导管从尖端部分喷墨，对着喷墨导管的各个尖端设置并被接地的相对电极，以及用于对每个墨导管的墨施加喷射电压的喷射电极。此外，制备了两种凸起的墨导管，每个导管具有用于引导墨的不同的槽的宽度，并通过选择使用这些导管使得凸起的墨导管能够喷射两种尺寸的墨滴。

这种常规的喷墨打印机对喷射电极施加脉冲电压以喷射墨滴，并通过在喷射电极和相对电极之间产生的电场引导墨滴朝向相对电极侧。

在上述的使墨带电并借助于电场的静电吸引力使墨喷出的喷墨打印机中，在墨被喷射到具有绝缘的由合成硅石制成的图像接收层的载体上的情况下，由附着在载体上的以前被喷出的墨滴携带的电荷不被释放。这电荷在先前附着的墨滴和新喷射的墨滴之间产生斥力，使墨滴在周围分散。因此，墨滴不能达到预定的位置。这引起例如清晰度降低和溅污现象，分散的墨使周围环境变脏。

为了解决这些问题，披露了一种现有技术(例如见专利文件2)，其中通过减少载体的表面电阻，由墨滴携带的电荷以台阶状的方式被释放，以抑制连续到达的墨滴被电场分散，其中使用具有墨接收层的载体或支承件，所述载体或支承件含有四铵盐型的导电剂，并在20℃和30％RH下具有9×10¹¹Ω/cm²或更小的表面电阻。

还披露了一种现有技术(例如见专利文件3)，其中由墨滴携带的电荷以台阶状的方式被从支承件的导电层释放，以抑制连续到达的墨滴被电场分散，其中使用由树脂片或树脂涂覆的片制成的支承件，该支承件具有分别在其上表面、下表面和侧面上的上表面导电部分、下表面导电部分和侧表面导电部分。其中上表面导电层具有图像接收层，并且每个导电层具有1×10¹⁰Ω/cm2或更小的固有表面电阻和0.1-20μm的厚度。

还已知一种使用如专利文件4，5，6和7所述的静电吸引力的常规的喷墨打印机。这些打印机的每一种具有在头部内的用于喷墨的喷射电极，和以预定距离被设置在和打印头相对的位置的接地的相对电极。记录介质例如纸张被输送到相对电极和头部之间的空间内。通过对喷射电极施加电压，使墨带电并从头部朝向相对电极喷射。

专利文件1：JP H11-277747 A(图2和图3)

专利文件2：JP S58-177390 A；

专利文件3：JP 2000-242024 A；

专利文件4：JP H08-238774 A；

专利文件5：JP 2000-127410 A；

专利文件6：JP H11-198383 A；

专利文件7：JP H10-278274 A。

发明内容

本发明要解决的问题：

然而，在上述的现有技术中，在使喷射的墨滴微小的情况下，因为电场受载体的表面条件的影响，例如墨滴的尺寸是不稳定的，因此产生了不能稳定地保持正常喷墨的问题。

即，在上述的专利文件1所述的喷墨打印机中，当在绝缘的载体上喷墨时，由于先前附着的墨滴的电荷产生的斥力，产生了这样的问题：沉积的位置精度被减小，墨滴的尺寸不稳定。

在专利文件2中所述的载体和专利文件3所述的支承件中，墨滴附着在其上的表面的电阻被减小，不过，对于特别易受电场影响的微小的墨滴，该效果显得不足，因此下一个墨滴受到先前到达的墨滴的影响而被分散在周围，这引起了滴落位置的精度降低的问题。

此外，载体的墨接收层或支承件的导电层的湿气含量由于在喷射时的环境的改变而改变，这引起支承件的导电率的改变。这引起由于环境的改变使得不能稳定地保持滴落位置的精度的问题。

滴落位置的低的精度不仅降低打印的图像的质量，而且还引起严重的问题，例如，尤其是当根据喷墨技术使用导电墨画电路的布线图案时。即，低的位置精度使得不能画出所需宽度的布线，甚至有时引起电路的断路或短路。

此外，因为由于先前到达的墨滴的影响使得下一个墨滴的排出量改变和不稳定，形成的点的直径的尺寸也变得不稳定。

此外，在专利文件4-7中披露的喷墨打印机中，因为相对电极和头部相对地设置，电场受到记录介质的厚度和/或材料类型的影响，因而墨的排出量有时不均匀，因此墨点的直径有时在几个位置内改变。为了解决这个问题，可以使用导电的记录介质作为相对电极，不过，这不适用于绝缘的记录介质。

因此，关于每个所述的发明，其一个目的在于使得稳定地喷射恒定量的墨滴，特别是即使在喷射微小墨滴的情况下。

解决问题的措施：

所述问题是通过一种液体喷射设备解决的，所述设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场从而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；包括用于接收喷射的小滴的绝缘材料的载体；以及喷射气氛调节单元，用于保持从液体喷射头喷射的气氛为9℃或更高以及小于水的饱和温度的露点。

此外，上述问题通过一种液体喷射设备的液体喷射方法解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；所述方法包括以下步骤：在被保持为9℃或更高以及小于水的饱和温度的露点的气氛中朝向包括绝缘材料的载体喷射小滴。

载体表面的电场对电场强度有影响，所述电场强度集中在喷嘴的尖端以使小滴飞出。在喷嘴和载体之间的电场强度的改变引起用于克服在喷嘴尖端的溶液表面的表面张力的静电力的改变，这引起喷射量和临界电压的改变。在载体是绝缘的情况下，临界电压按照绝对湿度改变。其中，绝对湿度是蒸气的质量对除去蒸气之外的气体(干空气)之比，也被称为混合比。

因而，使绝对湿度成为0.007kg/kg或以上(优选地0.01kg/kg或以上)，即，在大气压下使露点为9℃或以上(优选地14℃或以上)，可以加速电荷从载体表面向空气的泄放，因而抑制载体表面的电场的影响。

同时，“露点”是一个温度，在此温度下，气体中的湿气达到饱和状态而凝结成露。

“载体”是用于接收喷射的溶液小滴的滴落的物体。例如，当把喷射溶液的技术用于喷墨打印机时，记录介质例如纸或片便相当于载体，在利用导电膏形成电路的情况下，用作基底的在其上要形成电路的板便相当于载体。

此外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；以及包括绝缘材料的、至少在用于接收喷射的小滴的区域具有10⁹Ω/cm²或更小的表面电阻的载体。

另外，上述问题还通过一种液体喷射设备的液体喷射方法解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；所述方法包括以下步骤：朝向包括绝缘材料的、至少在用于接收喷射的小滴的区域具有10⁹Ω/cm²或更小的表面电阻的载体喷射小滴。

即，通过使载体的表面电阻为10⁹Ω/cm²或更小，加速从载体表面向空气的电荷泄漏，以便抑制来自载体表面的电场的影响。

此外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；以及包括绝缘材料的载体，所述载体具有使得至少在用于接收喷射的小滴的区域的表面电阻为10⁹Ω/cm²或更小的表面处理层。

另外，上述问题还通过一种液体喷射设备的液体喷射方法解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；所述方法包括以下步骤：朝向包括绝缘材料的载体喷射小滴，该载体具有使得至少在用于接收喷射的小滴的区域的表面电阻为10⁹Ω/cm²或更小的表面处理层。

即，通过提供具有表面处理层的载体，使得表面电阻成为10⁹Ω/cm²或更小，加速电荷从载体表面的泄漏，从而抑制来自载体表面的电场的影响。

此外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；以及包括绝缘材料的载体，所述载体至少在用于接收喷射的小滴的区域具有通过涂覆表面活性剂而形成的表面处理层。

另外，上述问题还通过一种液体喷射设备的液体喷射方法解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；以及用于对所述喷射电极施加电压的电压施加单元；所述方法包括以下步骤：朝向包括绝缘材料的载体喷射小滴，该载体至少在用于接收喷射的小滴的区域具有通过涂覆表面活性剂而形成的表面处理层。

即，通过在载体上涂覆表面活性剂而形成表面处理层，使得能够减小表面电阻，这加速载体表面的电荷泄漏，并抑制载体表面的电场的影响。

此外，所述问题可以通过一种液体喷射方法来解决，所述方法包括以下步骤：通过至少在用于接收喷射的小滴的区域涂覆表面活性剂在包括绝缘材料的载体上形成表面处理层；通过对喷嘴内的溶液施加喷射电压以从喷嘴的尖端在载体的表面处理层上喷射小滴；以及在喷射的小滴干燥和固化之后，除去附着有小滴的部分之外的表面处理层。

即，表面电阻被减小，载体表面的电荷泄漏被加速，并且抑制载体表面的电场的影响。此外，除去小滴着陆的部分之外，表面处理层被除去，因而阻止由于表面活性剂引起的表面电阻的减小而导致的漏电的发生。

另外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；以及用于对喷射电极施加一种信号波形的电压的电压施加单元，所述信号波形的电压值至少部分地满足下面的表达式(A)中的Vs(V)，其中接收喷射的小滴的绝缘载体的表面电位的最大值用V_max(V)表示，其最小值用V_min(V)表示。

另外，上述问题可以通过一种液体喷射设备的液体喷射方法来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；以及用于对喷射电极施加电压的电压施加单元，所述方法包括以下步骤：对喷射电极施加一种信号波形的电压，所述信号波形的电压值至少部分地满足下面的表达式(A)中的Vs(V)，其中接收喷射的小滴的绝缘载体的表面电位的最大值用V_max(V)表示，其最小值用V_min(V)表示。

上述的液体喷射方法最好包括在对喷射电极施加电压之前测量绝缘载体的表面电位的步骤；以及获得最大值V_max(V)和最小值V_min(V)的步骤。

[公式1]

V_s≤V_mid-V_|max-min|，V_mid+V_|max-min|≤V_s            (A)

其中V_|max-min|(V)由下式(B)确定，V_mid(V)由下式(C)确定。

V_|max-min|＝|V_max-V_min|               (B)

V_mid＝(V_max+V_min)/2                   (C)

如上所述，当输出到喷射电极的信号波形的电压至少部分地满足Vs时，使得在绝缘载体的表面上的任意位置的表面电位的影响更小，这使得用于喷射的电场几乎是均匀的。

另外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；检测单元，用于检测接收喷射的小滴的绝缘载体的表面电位；以及用于施加一种信号波形的电压的电压施加单元，所述信号波形的电压值至少部分地满足前述的表达式(A)中的Vs (V)，其中由检测单元检测的绝缘载体的表面电位的最大值用V_max(V)表示，其最小值用V_min(V)表示。

在上述的液体喷射设备中，检测单元检测绝缘载体的表面电位，并从这个检测获得最大值V_max(V)和最小值V_min(V)。根据这些值，电压施加单元施加信号波形的电压，电压值至少部分地满足上面给出的表达式(A)的Vs(V)。

这使得在绝缘载体的表面上的任意位置的表面电位的影响更小，使得用于喷射的电场几乎是均匀的。

另外，可以对喷射电极施加满足上述的表达式(A)的Vs的保持恒定电位的信号波形的电压。

即使在施加给喷射电极的电压是保持恒定电位的信号波形时，也可以使得在绝缘载体的表面上的任意位置的表面电位的影响较小，这使得用于喷射的电场几乎是均匀的。

其中，恒定电压的绝对值优选地是V_|max-min|的5倍或更大，更优选地是10倍或更大。

此外，可以对喷射电极施加满足上述表达式(A)的Vs的脉冲电压的信号波形的电压。

在这种情况下，优选地施加于喷射电极的脉冲电压的最大值大于V_mid，脉冲电压的最小值小于V_mid。

在上述的情况下，优选地可以满足这样的条件，即，在几个差值之内，在脉冲电压的最大值和V_mid之间的差值以及在V_mid和脉冲电压的最小值之间的差值中，一个大于另一个。

即使在施加于喷射电极的电压是脉冲电压的信号波形时，也可以使得绝缘载体的表面上的任意位置的表面电位的影响较小，这使得用于喷射的电场几乎是均匀的。

其中，优选地，脉冲电压的最大值的绝对值或者最小值的绝对值是V_|max-min|的5倍或更大，更优选地是10倍或更大。

另外，上述问题可以通过一种液体喷射设备来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；电压施加单元，用于对喷射电极施加电压；以及和接收喷射的小滴的绝缘载体相对设置的静电消除器，用于使绝缘载体放电。

另外，上述问题可以通过一种液体喷射设备的液体喷射方法来解决，所述液体喷射设备包括：具有喷嘴的液体喷射头，用于从尖端部分喷射带电的溶液的小滴；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场而喷出所述小滴；电压施加单元，用于对喷射电极施加电压；所述方法包括以下步骤：在通过对喷射电极施加喷射电压而喷射小滴之前使绝缘载体放电。

通过使绝缘载体的表面放电，使得绝缘载体的表面电位较小，也能够使得绝缘载体的表面电位的改变是均匀的。

作为静电消除器，可以使用和接收喷射的小滴的绝缘载体相对地设置的放电电极，并且该放电电极被施加交流电压。此外，这个放电电极可以和喷射电极共享。

通过对和绝缘载体相对的放电电极施加交流电压，可以使绝缘载体的表面放电，这使得绝缘载体的表面电位较小，也能够使得绝缘载体的表面电位的改变是均匀的。

关于静电消除器，可以使用电晕放电型的静电消除器，或者使用其中对绝缘载体照射光的静电消除器。

其中对于在静电消除器中使用的光的波长没有特定的限制，只要光的照射可以引起放电即可，不过，优选地使用软X射线、紫外射线或α射线。

在液体喷射头内的喷嘴的内径优选地是20微米或更小。这样，电场强度的分布变窄，使得电场可以被集中。结果，形成的小滴是微小的并且其形状稳定。小滴在由喷嘴喷出之后立即被电场和电荷之间的静电力加速。当小滴飞离喷嘴时，电场急剧下降，由于空气的阻力使小滴的速度降低。不过，当具有集中的电场的微小的小滴接近载体时，其被在载体侧感应的相反极性的电荷吸引。这使得即使在小滴是微小的情况下，小滴也能落在载体上。

在另一方面，使小滴成为微小的可以引起电场的集中，但是在载体的表面的电场分布不均匀的情况下，当小滴成为微小的时候，其易于受到根据载体的表面条件而改变的电场的影响。

不过，按照上述的不同的发明，因为不均匀的电场的影响被抑制，当小滴是微小的时候，可以更有效和更显著地改善小滴的稳定喷射。

喷嘴的内径最好是8微米或更小。通过设置喷嘴的直径为8微米或更小，可以使电场更加集中，使小滴更微小，并且可以在飞行期间减少由于对相对电极的距离的改变而产生的对电场强度分布的影响。因而，相对电极的位置精度、载体的特性或厚度对小滴形状和着陆精度的影响可以被减小。

此外，通过加强电场的集中，可以减小电场串挠的影响，电场串挠是在多个喷嘴的结构导致喷嘴密度较高的情况下出现的一个问题，因而可以实现较高的喷嘴密度。

此外，设置喷嘴内径为4微米或更小允许显著的电场集中，能够得到较高的最大电场强度，使得小滴具有稳定的形状并极其微小，并加快小滴的初始喷射速度。这使得能够改善飞行的稳定性，从而进一步改善着陆精度和喷射响应。

此外，通过增强电场集中，电场串挠的影响几乎无效，电场串挠是在多个喷嘴的结构导致喷嘴密度较高的情况下出现的一个问题，因而可以实现更高的喷嘴密度。

在上述的结构中，喷嘴的内径最好是0.2微米或更大。通过设置喷嘴内径为0.2微米或更大，可以改善小滴的带电效率，因而可以改善小滴的喷射稳定性。

在此后的说明中，“喷嘴的内径”也称为“喷嘴直径”，指的是在喷射小滴的尖端部分喷嘴的内径。喷嘴的液体喷射开口的截面不限于圆形。例如，当液体喷射开口的截面为多边形、星形或其它形状时，“内径”指的是所述截面形状的外接圆的直径。关于“喷嘴直径”、“喷嘴的尖端部分的内径”、或者在具有其它的数值限制的情况下，其具有相似的含义。“喷嘴半径”指的是喷嘴直径(喷嘴的尖端部分的内径)的1/2的长度。

此外，关于上述的液体喷射设备：

(1)优选地，喷嘴由绝缘材料制成，喷射电压施加电极被插入喷嘴内部，或者在喷嘴内部镀覆金属作为所述电极。

(2)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)的结构中，优选地，喷嘴由绝缘材料制成，所述电极被插入喷嘴内部或者在喷嘴内部镀覆金属作为所述电极，并且用于喷射的电极也被提供在喷嘴的外部。

关于在喷嘴外部的用于喷射的电极，例如其沿着喷嘴尖端部分边缘的圆周被设置，设置在喷嘴尖端部分的整个侧面，或者部分地设置在喷嘴尖端部分的侧面。

(3)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)或(2)的结构中，优选地，施加于喷嘴的用于驱动的电压V在由下式表示的范围内：

$h\sqrt{\frac{\mathrm{\γ\π}}{{\mathrm{\ϵ}}_{0}d}}>v>\sqrt{\frac{\mathrm{\λkd}}{2{\mathrm{\ϵ}}_0}}---\left(1\right)$

其中γ是溶液的表面张力(N/m)，ε₀是真空的介电常数(F/m)，d是喷嘴直径(m)，h是喷嘴和载体之间的距离(m)，k是和喷嘴形状有关的比例常数(1.5＜k＜8.5)。

(4)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)，(2)或(3)的结构中，施加的电压的任意信号波形最好是1000V或以下。

通过如上所述设置喷射电压的上限值，可以使得喷射控制较容易，通过改善设备的耐用性可以改善精度，并可以容易地实施安全措施。

(5)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)，(2)，(3)或(4)的结构中，优选地，施加的喷射电压为500V或更小。

通过如上所述设置喷射电压的上限值，可以使得喷射控制较容易，通过进一步改善设备的耐用性可以进一步改善精度，并可以容易地实施安全措施。

(6)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)到(5)任何一个的结构中，优选地，喷嘴和载体之间的距离为500微米或更小，以利用微小的喷嘴直径获得高的着陆精度。

(7)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)到(6)任何一个的结构中，优选地，对喷嘴内部的溶液施加压力。

(8)在前述的每个发明中所述的结构中，或者在前述的(1)到(7)任何一个的结构中，在由单个脉冲进行喷射的情况下，优选地，施加的脉冲的脉冲宽度Δt不小于由下式确定的时间常数τ。

τ＝ε/σ                (2)

其中ε是溶液的介电常数(F/m)，σ是溶液的导电率(S/m)。

此外，可以使用上述的任何一种液体喷射方法借助于喷射金属膏来形成电路板的布线图案。

在这种情况下，最好是在形成布线图案之后除去表面活性剂。这阻止了由于表面活性剂的表面电阻的减小而引起短路。

本发明的效果：

当用于喷射小滴的气氛被保持为9℃或更高并且小于饱和温度的露点时，绝对湿度变成0.007kg/kg或更高。即使当载体是绝缘的时候，这个气氛也有效地加速载体表面的电荷的泄漏，因而抑制载体表面的电场的影响，因此改善了着陆的小滴的位置精度，并且也抑制了喷射的小滴的尺寸和着陆点的直径的改变，因而实现了稳定性。

此外，保持所述气氛小于饱和温度阻止了在喷射头和载体上的露的形成。

在至少于接收喷射的小滴的区域具有10⁹Ω/cm²或更低的表面电阻的情况下，在载体表面至少在接收喷射的小滴的区域具有表面电阻为10⁹Ω/cm²或更低的表面处理层的情况下，或者在载体表面至少于接收喷射的小滴的区域具有通过涂覆表面活性剂而形成的表面处理层的情况下，可以有效地实现载体表面的电荷的泄漏，改善着陆小滴的位置精度，并且还可以抑制喷射的小滴的尺寸和着陆点的直径的改变，因而实现稳定性。

在接收喷射的小滴之前预先利用表面活性剂涂覆载体表面的液体喷射方法中，载体的表面电阻被减少，并且加速载体的电荷的泄漏，因此抑制载体表面的电场的影响。

当去除除了小滴着陆的部分之外的表面处理层时，可以阻止由于表面活性剂引起的表面电阻的减少而导致的泄漏的发生。还能够避免附着有表面活性剂的载体在以后的处理或使用时遇到的麻烦。

具体地说，当使用上述结构的液体喷射方法用于形成电路板的布线图案时，沿着所需的布线图案沉积金属膏的小滴，然后在形成布线图案之后去除表面活性剂，因而除去布线图案之外的部分具有高的绝缘性能，使得可以形成细的高密度的布线图案而不会发生短路或类似现象。

当满足上述的表达式(A)的Vs(V)的信号波形的电压被施加于喷射电极时，绝缘载体的表面电位几乎不影响用于喷射的电场的值，这使得即使在接收喷射的小滴的载体是绝缘载体时，也能使得从喷射开口喷射的液体的量是均匀的。

通过对绝缘载体的表面进行放电可以使得绝缘载体的表面电位是均匀的，因此即使在接收喷射的小滴的载体是绝缘载体时，也能使得从喷射开口喷射的液体的量是均匀的。

在这种情况下，借助于使用喷射电极也作为放电电极，可以简化液体喷射设备的结构。

通过把液体喷射头的喷嘴直径制造成微小的，可以使得电场强度分布较窄，因而使得电场能够被集中。结果，可以使形成的小滴是微小的，小滴的形状可以被稳定，并且可以减小施加的总电压。

虽然微小的小滴易于受载体侧的不均匀的表面电位的影响，但是上述的每个结构可以抑制这种影响。因而，对于微小的小滴，可以实现稳定的喷射。

附图说明

图1A表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图1B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图2A表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图2B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图3A表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图3B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图4A表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图4B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图5A表示当喷嘴直径为微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图5B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图6A表示当喷嘴直径为微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布；

图6B表示当喷嘴直径为

微米，喷嘴和相对电极之间的距离被设置为100微米时的电场强度分布；

图7是表示在图1A到图6B的每个条件下最大电场强度的图表；

图8表示在喷嘴中的弯液部分喷嘴的喷嘴直径和最大电场强度之间的关系；

图9表示喷嘴的喷嘴直径和在弯液部分要被射出的小滴开始飞出的喷射开始电压、初始喷射的小滴的瑞利边缘电压以及喷嘴内的喷射开始电压和锐利边缘电压之比的关系；

图10A表示在喷嘴直径和在喷嘴的尖端部分的强电场区域之间的关系；

图10B是表示对应于图10A中的小喷嘴直径的区域的放大的曲线；

图11是表示液体喷射设备的示意的结构的方框图；

图12是沿着喷嘴取的液体喷射机构的截面图；

图13A表示和施加于溶液的电压的关系，表示非喷射状态；

图13B表示和施加于溶液的电压的关系，表示喷射状态；

图14A是局部切开的截面图，表示喷嘴内部的流体通路的形状的另一个例子，该通路在溶液腔一侧是圆形的；

图14B是局部切开的截面图，表示喷嘴内部的流体通路的形状的另一个例子，该通路的内壁具有锥形的圆周面；

图14C是局部切开的截面图，表示喷嘴内部的流体通路的形状的另一个例子，该通路具有锥形的圆周面和线性流体通路的组合；

图15表示在绝对湿度和露点之间的关系；

图16是表示在绝对湿度和露点之间的关系的图表；

图17是表示在相对湿度和露点之间的关系的曲线；

图18是局部切开的截面图，表示按照本发明的第二实施例的液体喷射机构；

图19A表示稳态电压的波形；

图19B表示另一个稳态电压的波形；

图20是局部切开的截面图，表示按照本发明的第三实施例的液体喷射机构；

图21A是表示脉冲电压的波形的图；

图21B是表示另一个脉冲电压的波形的图；

图22A是表示脉冲电压的波形的图；

图22B是表示另一个脉冲电压的波形的图；

图23A是表示脉冲电压的波形的图；

图23B是表示另一个脉冲电压的波形的图；

图24是局部切开的截面图，表示按照本发明的第四实施例的液体喷射机构；

图25是局部切开的截面图，表示按照本发明的第五实施例的液体喷射机构；

图26是局部切开的截面图，表示按照本发明的第六实施例的液体喷射机构；

图27是表示在载体的表面电阻和沉积的小滴的直径的分散现象的偏差率之间的关系的图表；

图28是表示露点和载体的表面电位分布、喷射电压以及沉积的小滴的直径的分散现象的偏差率之间的关系的图表；

图29是表示在好的露点环境下在偏压和脉冲电压以及沉积的小滴的直径之间的关系的图表；

图30是用于说明按照本发明的实施例的电场强度的计算的示意图；

图31是表示本发明的液体喷射机构的一个例子的截面图；以及

图32是用于说明在按照本发明的一个实施例的液体喷射设备中，基于距离-电压关系的喷射条件的图。

具体实施方式

下面参照附图说明用于实施本发明的优选实施例。下面的实施例具有技术上的对于实施本发明是优选的种种限制，但是本发明的范围不限于下面的实施例以及示例的附图。

在下面要说明的每个实施例中的液体喷射设备的喷嘴直径(内径)优选的为25微米或更小，更优选的为小于20微米，进一步优选的为10微米或更小，再优选的为8微米或更小，尤其优选的为4微米或更小。喷嘴直径最好大于0.2微米。下面参照图1A-6B说明在喷嘴直径和电场强度之间的关系。图1A-6B分别表示相应于在常规的参考中使用的喷嘴直径

为0.2，0.4，1.8，20，和50微米的电场强度分布。

在每个图中，喷嘴中心位置表示在喷嘴的液体喷射开口的液体喷射表面中的中心位置。图1A，2A，3A，4A，5A和6A表示当喷嘴和相对电极之间的距离被设置为2000微米时的电场强度分布，图1B，2B，3B，4B，5B和6B表示当所述距离被设置为100微米时的分布。其中在每种条件下，施加的电压被保持为200V的恒定电压。在每个图中的分布线表示范围为1×10⁶-1×10⁷V/m的电场强度。

图7是表示在每个条件下的最大电场强度的图表。

由图1A-6B可以看出，当喷嘴直径被设置为20微米(图5A，5B)或更大时，场强的分布在一个宽度范围内扩展。由图7还可以看出，喷嘴和相对电极之间的距离影响电场强度。

由这些事实可见，当喷嘴直径为8微米(图4A，4B)或更小时，电场集中，并且与相对电极的距离的改变对电场强度分布的影响很小。因而，当喷嘴直径被设置为8微米或更小时，可以获得稳定的喷射，而不受相对电极分位置精度的改变和载体的材料特性及厚度的改变的影响。

接着，图8表示假定液体表面处于喷嘴的尖端位置时喷嘴直径和最大电场强度之间的关系。

由图8可见，当喷嘴直径为

微米或更小时，电场集中变得极大，并且可以使得最大场强较高。这使得溶液的初始喷射速度可以较快，以使得小滴的飞行速度增加，因为在喷嘴尖端部分电荷移动速度增加，故可以改善喷射响应速度。

下面说明喷射的小滴可以充电至的最大电荷量。考虑到小滴的瑞利分裂(瑞利边缘(margin))，小滴可充电至的最大电荷量由下式(3)表示：

q＝8×п×(ε₀×γ×d³ ₀/8)²          (3)

其中q是电荷量(C)，其给出瑞利边缘，ε₀是真空的介电常数(F/m)，γ是溶液的表面张力(N/m)，d₀是小滴的直径(m)。

因为由式(3)给出的电荷量q接近于瑞利边缘，即使在相同的电场强度下，静电力也较强，并且改善了喷射稳定性，不过，相反地，当电荷量q太接近瑞利边缘时，溶液可能在喷嘴的液体喷射开口处被分散，引起不稳定的喷射。

图9表示在喷嘴直径、使要被喷射的小滴从喷嘴的尖端部分开始飞行的喷射开始电压、初始喷射的小滴的瑞利边缘电压、以及喷嘴中喷射开始电压与锐利边缘电压之比之间的关系。

由图9的曲线可以看出，当喷嘴直径在0.2-4微米的范围内时，喷射开始电压对锐利边缘电压之比超过0.6，即使在低的喷射电压下也能给予小滴相对多的电荷，在所述范围内产生良好的小滴充电效率和稳定的喷射。

例如，图10A，10B是表示在喷嘴直径和在喷嘴的尖端部分处强电场区域之间的关系的曲线，所述区域由至喷嘴的中心的距离表示。这些曲线表明，随着喷嘴直径成为0.2微米或更小，电场集中的区域变得极窄。这意味着，喷射的小滴不能接收足够的能量用于加速，并且飞行稳定性减小。因此，最好是设置喷嘴直径大于0.2微米。

[第一实施例]

(液体喷射设备的整体结构)

下面参照图11-14C说明作为本发明的一个实施例的液体喷射设备10。图11是示意地表示液体喷射设备10的结构的方框图。

液体喷射设备10包括载体K，用于在载体K上喷射带电溶液小滴的液体喷射机构50，用于容纳液体喷射机构50和喷射的小滴在其上着陆的载体K的恒温器41，空气调节器70，其作为调节喷射环境的单元，用于调节恒温器41内部的环境的温度和湿度，用于过滤在恒温器41和空气调节器70之间循环的空气中的灰尘的空气过滤器42，用于检测恒温器41的内部和外部之间的压力差的压差计43，用于调节恒温器41和空气调节器70之间空气循环的流量的流量控制阀44，用于调节在恒温器41和空气调节器70之间空气循环的排气量的流量的出口流量控制阀45，用于检测恒温器41内部的露点的露点湿度计46，以及用于进行流量控制阀44、出口流量控制阀45和空气调节器70的操作控制的控制器60。

下面说明每个部分。

(溶液)

作为由液体喷射设备10进行喷射的溶液的例子，有关无机液体可以提及的有：水，COCl₂，HBr，HNO₃，H₂SO₄，SOCl₂，SO₂Cl₂，FSO₃H及其类似物。关于有机液体，可以提及的有：醇类例如甲醇，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松油醇，乙二醇，丙三醇，二甘醇，三甘醇，酚类例如苯酚，邻甲苯酚，间甲苯分配，对甲苯酚，醚类例如二噁烷，糠醛，乙二醇二甲醚，甲基溶纤剂，乙基溶纤剂，丁基溶纤剂，乙基卡必醇，丁基卡必醇，丁基卡必醇乙酸酯，表氯醇，酮类例如丙酮，甲乙酮，甲基异丁基甲酮，苯乙酮，脂肪酸例如甲酸，乙酸二氯醋酸，三氯乙酸，酯类例如甲酸甲酯，甲酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙烯酸3-甲氧基酯，丙烯酸正戊酯，丙酸乙酯，乳酸乙酯，苯甲酸甲酯，丙二酸二乙酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酸，碳酸二乙酯，碳酸乙烯酯，碳酸丙二酯，乙酸溶纤剂，丁基卡必醇乙酸酯，乙酰乙酸乙酯，氰乙酸甲酯，氰乙酸乙酯，含氮的化合物例如硝基甲烷，硝基苯，乙腈，丙腈，丁二腈，戊腈，氰苯，乙胺，二乙胺，二氨基乙烷，苯胺，甲基苯基胺，N，N-二甲基苯胺，邻甲苯胺，对甲苯胺，氮杂环己烷，嘧啶，α-甲基吡啶，2，6-二甲基氮杂苯，喹啉，丙邻二胺，甲酰胺，N-甲基甲酰胺，二甲基甲醇胺，N，N-二甲基乙酰胺，乙酰胺，甲氨基乙醛缩二甲醇，2-羟基异丁醇，1，1，3，3-四甲基脲，N-甲基吡咯烷酮，含硫的混合物例如二甲亚砜，环丁砜，碳氢化合物例如苯，对聚伞花烃，萘，环己苯，环己烯，卤代碳氢化合物例如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，1，2-二氢乙烯(顺式)，四氯乙烯，氯代仲丁烷，1-氯-2-甲基丙烷，2-氯-2-甲基丙烷，溴代甲烷，三溴甲烷，正丙基溴，以及其类似物。此外，上述的液体中的至少两种可被混和并被用作所述溶液。

另外，在使用含有高导电率的大量的物质(例如银粉末)的导电膏进行喷射的情况下，要被溶解的或要被分散在上述溶液中的对象物质不受限制，只要该对象物质不是导致喷嘴阻塞的粗糙的颗粒即可。关于荧光材料，例如PDP，CRT，FED等，可以使用常规的已知材料而没有限制。例如，作为红色荧光材料，可以提及的有：(Y，Gd)BO₃:Eu，YO₃:Eu等，作为绿色荧光材料，可以提及的有：Zn₂SiO₄:Mn，BaAl₁₂O₁₉:Mn，(Ba，Sr，Mg)O·α-AL₂O₃:Mn等，作为蓝色荧光材料，可以提及的有：BaMgAL₁₄O₂₃:Eu，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu等。为了把上述的对象物质牢固地附着在记录介质上，最好是添加各种黏合剂。关于所用的黏合剂，例如可以提及的有：纤维素及其衍生物，例如乙基纤维素、甲基纤维素、硝酸纤维素，醋酸纤维素，羟乙基纤维素及其类似物；(甲基)丙烯酸系树脂，例如醇酸树脂，聚甲基丙烯酸，聚甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸2-乙基己基酯和异丁烯酸的共聚物，甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯的共聚物，及其类似物以及它们的金属盐；聚(甲基丙烯酰胺)树脂，例如聚(N-异丙基丙烯酰胺)，聚(N-N，二甲基丙烯酰胺)及其类似物；苯乙烯基树脂，例如聚苯乙烯，丙烯腈和苯乙烯的共聚物，苯乙烯和马来酸的共聚物，苯乙烯和isoplene的共聚物，及其类似物；丙乙烯-压克力树脂，例如丙烯酸和丙烯酸正丁酯的共聚物，及其类似物；各种饱和的和不饱和的聚酯树脂；聚烯烃型树脂，例如聚丙烯及其类似物；卤化聚合物，例如聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯及其类似物；乙烯基树脂，例如聚醋酸乙烯，氯乙烯和乙烯基的共聚物，及其类似物；聚碳酸酯树脂；环氧树脂；聚氨酯树脂；聚甲醛树脂，例如聚乙烯醇缩甲醛，聚乙烯缩丁醛，聚乙烯醇缩醛及其类似物；聚乙烯基树脂，例如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物，及其类似物；氨基树脂，例如苯代三聚氰胺及其类似物；尿素树脂；三聚氰胺甲醛树脂，聚乙烯醇树脂和它们的阴离子或阳离子变化物；聚乙烯吡咯烷酮及其共聚物；均聚物共聚物，以及交联的烯化氧，例如聚环氧乙烷，羧化聚环氧树脂及其类似物；聚烷基二醇，例如聚乙二醇，聚丙二醇及其类似物；聚醚多元醇；SBR，NBR橡胶；糊精；藻酸盐；天然的或者半合成树脂，例如胶质及其delivertives，casein酪蛋白，黄蜀葵，黄芪胶，短梗霉多糖，阿拉伯树胶，刺槐豆胶，瓜尔豆胶，果胶，角叉胶，皮胶，清蛋白，各种淀粉，玉米淀粉，营养土豆泥，紫菜，琼脂，大豆蛋白及其类似物；萜烃树脂；酮树脂；松香和松香脂；聚乙烯异丁醚，聚乙烯亚胺，聚(磺酸亚乙基酯)，聚(磺酸乙烯酯)。这些树脂不仅可以用作均聚物，而且可以被混和，只要它们是兼容的即可。

在使用液体喷射设备10作为一种形成图案的方法的情况下，其一般被用于显示器应用中。具体地说，该设备用于形成等离子显示板的荧光物质、形成等离子显示板的肋，用于形成等离子显示板的电极，用于形成CRT的荧光物质，用于形成FED(场发射显示器)板的荧光物质，用于形成FED板的肋、液晶显示器的滤色器(RGB染色层，黑色基质层)、用于液晶显示器的隔离物(相应于黑色基质、点图案等的图案)。这里的肋一般指的是一种阻挡壁，并被用于例如等离子显示板中，用于隔离每种颜色的等离子区域。至于其它的应用，可以提及的有：微透镜；磁性物质、铁电物质、导电膏(布线、天线)的图案涂层，以及半导体中使用的类似物；标准的印刷；在特殊介质(膜，布，钢板等)上的印刷；在弯曲的表面上的印刷；作为制图使用的用于各种印刷的印刷板；使用本发明作为处理方法的黏合剂、密封物质及其类似物的涂覆；作为生物或医疗用途的医药供应品(例如混和多种少量的成分)、用于诊断基因的试样及其类似物的涂覆；以及其它类似的应用。

(载体)

作为载体K，可以使用下述物质的任何一种：(1)由具有10⁹Ω/cm²或更小的表面电阻的材料制成的，(2)具有在绝缘的基体材料上形成的表面处理层，在其上要沉积小滴的表面部分，所述处理层由具有10⁹Ω/cm²或更小的表面电阻的材料形成，(3)具有在绝缘材料上形成的表面处理层，其中在其上要沉积小滴的表面部分所述处理层用表面活性剂涂覆。

在任何情况下，当小滴被沉积在载体K的表面上时，由于表面部分的低的电阻，有助于小滴的电荷的泄放，从而抑制对来自载体表面的电场的影响。

作为在上面的(2)中所述的在载体K内的绝缘材料的表面上形成表面处理层的一种方法，可以使用下述的方法。

使用化学镀覆、真空蒸发、溅射或类似处理在表面上形成金属膜。

在另一方面，可以采用这样的方法：在绝缘材料的表面上涂覆导电聚合物的溶液、与金属氧化物或有机半导体混和的溶液、或溶解有表面活性剂的溶液，所述金属氧化物是金属粉末、金属纤维、碳黑、碳纤维、锡氧化物、铟氧化物等。作为涂覆方法，可以使用溅射涂覆、浸渍涂覆、刷子涂覆、擦抹涂覆、滚子涂覆、丝杆(wire bar)涂覆、挤压涂覆、旋涂等。可以使用任何方法。

作为在上面的(2)中所述的在载体K内的涂覆有表面活性剂的绝缘材料的表面上形成表面处理层的一种方法，其中可以使用低分子表面活性剂。通过刷洗、用布或其类似物擦抹、或者由于低的热阻而通过加热被分解以及被除去，可以容易地从载体除去低分子表面活性剂。因此，最好是预先在载体表面上涂覆低分子表面活性剂，并在完成小滴喷射之后除去表面处理层的不需要的部分。这个处理使得液体喷射设备20能够形成具有被保持的载体表面的绝缘的电路，这在后面进行说明。

因为低分子表面活性剂对湿度具有大的依赖性，温度调节装置41最好由空气调节器70调节到具有所需的绝对湿度的环境的气氛，以便在绘制图案之前使涂覆有表面活性剂的载体K在其中存留至少一小时或更长的时间。

作为低分子量表面活性剂，有关非离子剂可以提及的有：甘油酯肪酸脂，聚氧化乙烯，烷基醚，烷基聚氧化乙烯，苯基醚，N，N-双-(2-羟基乙基)，烷基胺(烷基二乙醇胺)N-2-羟乙基-N-2-羟烷基胺(羟烷基单乙醇胺)，聚乙烯二醇烃基醚，聚氧化乙烯，烷基胺脂肪酸酯，烷基二乙醇胺，烷基锍盐，烷基苯锍盐，烷基磷酸四烷基铵盐，三烷基苄基，铵盐，烷基甜菜碱，烷基咪唑鎓甜菜碱及其类似物。

此外，关于聚合物的表面活性剂，可以提及的有：聚醚酯胺(PEEA)，聚醚酰胺酰亚胺(PEAI)，聚环氧乙烷-表氯醇(PEO-ECH)的共聚物及其类似物。关于阴离子的表面活性剂，可以提及的例如有：磷酸烷基酯(例如，Electrostripper A of Kao Corporation，Elenon No.19of Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.，LTD(两者都是商标))，关于两性离子的表面活性剂，可以提及的有：甜菜碱(例如，Amogen K(商标)ofDai-ichi kogyo Seiyaku Co.，LTD)，关于非离子表面活性剂，可以提及的有：聚氧化乙烯脂肪酸酯(例如Nonion L(商标)of NOFCorporation)，透明乳化剂(Emulgen 106，120，147，420，220，905，910 ofKao Corporation，Nonion E of NOF Corporation(两者都是商标))。关于其它的非离子表面活性剂，也可用的有：聚氧化乙烯烷基酚醚，聚脂肪酸醇酯，聚氧化乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯，以及聚氧化乙烯烷基胺。

关于具有10⁹Ω/cm²或更小的表面电阻的材料，可以使用的有：金属、导电的聚合物材料、金属纤维、碳黑、碳纤维、金属氧化物例如氧化锡和氧化铟、有机半导体以及它们的类似物。

关于绝缘材料，可以使用的有：虫漆，日本漆，酚醛树脂，尿素树脂，聚酯，环氧树脂，硅树脂，聚乙烯，聚苯乙烯，柔性氯乙烯树脂，硬的氯乙烯树脂，醋酸纤维素，聚对苯二甲酸乙二醇酯，Teflon(商标)，天然橡胶，柔性橡胶，ebonite硬橡胶，丁基橡胶，neoprene氯丁橡胶，硅橡胶，白云母，云母塑胶板，云母石，石棉板，瓷器料，滑石，氧化铝瓷，氧化钛陶瓷，钠钙玻璃(soda glass)，硼硅酸玻璃，石英玻璃，以及它们的类似物。

(恒温器)

恒温器41具有用于载体K的输入开口和输出开口(未示出)，和在液体喷射机构50的液体喷射头56的内部的存储器。恒温器41和入口管48以及出口管49相连，该入口管用于从调节空气的温度和湿度的空气调节器70供应空气，该出口管用于把内部的空气送到空气调节器70，其形成一种密封的结构，除去上述的循环之外，关闭来自敞开的空气的流动通路。恒温器还具有较少受外部温度的影响的热隔离结构。

在出口管49的空气调节器70的上游侧，提供有敞开的空气的入口49a，由该入口进入的敞开的空气由空气调节器70进行空气调节，以便被提供给恒温器41。可以在出口管49的中部提供一个吹风机，以便可靠地排空或吸入敞开的空气。此外，可以在入口管48或出口管49中提供一个流量计，用于检测流量，并把结果输出到控制器60。

在本实施例中吸入来自敞开的空气的空气，但是可以使用惰性气体或其它气体来代替而不吸入敞开的空气。当使用惰性气体时，可以提供用于供应该气体的单元，以用于循环所述惰性气体。其中，作为惰性气体，可以使用氮、氩、氦、氖、氙、氪等。

空气过滤器42被提供在入口管48的中部，但是可以被附加地提供在敞开的空气的入口49a。

(差动压力计、流量控制阀和出口流量控制阀)

压差计43检测在恒温器41的内部和外部之间的压差，并把结果输出到控制器60。流量控制阀44和出口流量控制阀45是电磁阀，每个阀门的行程由来自控制器60的控制信号控制。控制器60根据压差计43检测的压差进行控制，以便调节由流量控制阀44和出口流量控制阀45通过的空气的流量，使得恒温器41的内部压力等于外部压力或略高于外部压力。所述内部压力最好被设置为略高于外部压力，以阻止具有不同于目标值的温度和湿度的外部空气流入恒温器41。

(露点湿度计)

露点湿度计46检测恒温器41内部的大气的露点，并把结果发送给控制器60。露点可以由恒温器的内部温度和湿度计算，因此可以安装温湿计代替露点湿度计46，可以由其输出计算露点。

因为露点和绝对湿度(混合比)具有如图15和16所示的关系，露点可以在获得绝对湿度之后被算出。

类似地，按照图17所示的在露点和相对湿度之间的关系，露点可以在获得相对湿度之后被算出。相对湿度由气体中的蒸气对气体中的蒸气的饱和量的百分数表示。

(空气调节器)

空气调节器70包括用于使空气流通到恒温器41的吹风机，用于加热或冷却通过的空气的热交换器，以及被提供在其下游侧的加湿器和除湿器。按照控制器60的控制，空气调节器70对通过其中的空气进行加热或冷却，或者加湿或除湿。

(控制器)

除去上述的恒温器41的内部压力的控制之外，控制器60还控制恒温器41内部的大气的露点。即，控制器60由露点湿度计46的输出计算露点和饱和温度，并使用控制方法例如PID(比例-积分-微分)控制进行温度控制、湿度控制或者它们的组合控制，以便露点为9℃或9℃以上。

(液体喷射机构)

液体喷射机构50被设置在上述的恒温器41的内部，并通过头驱动单元(未示出)沿给定的方向传送液体喷射头56。

图12沿喷嘴所取的液体喷射机构50的截面图。

液体喷射机构50包括液体喷射头56，其具有超微直径的喷嘴51，用于从尖端部分喷射可带电的溶液的小滴；相对电极23，具有和喷嘴51的尖端部分相对的表面，并在该相对的表面支撑用于接收小滴的载体K；溶液供应单元53，用于向喷嘴51内部的流体通路52供应溶液；以及喷射电压施加单元35，用于对喷嘴51内部的溶液施加喷射电压。其中，喷嘴51、溶液供应单元53的一部分以及喷射电压施加单元35的一部分被整体地形成在液体喷射头56中。

为了说明方便，在图12中以向上的方向示出了喷嘴51的尖端部分，但是实际使用时喷嘴51是朝水平方向或朝向下方的，最好垂直向下。

(喷嘴)

喷嘴51和喷嘴板56c的板部分形成一个整体，并垂直于喷嘴板56c的扁平面安装。当小滴被喷射时，喷嘴51用于沿垂直于载体K的接收表面(小滴落下的表面)进行导向。喷嘴51具有一个从尖端部分沿喷嘴51的中心通过的喷嘴内部的流体通路52。

现在更详细地说明喷嘴51。在尖端部分的开口直径和在喷嘴51内的喷嘴内流体通路52的直径相同，它们具有极小的直径，如上所述。具体地说，例如，喷嘴内流体通路52的内径被设置为25微米或更小，优选地小于20微米，更优选地为10微米或更小，再优选地为8微米或更小，尤其优选地小于4微米或更小，在本实施例中被设置为1微米。喷嘴51的尖端部分的外径被设置为2微米，喷嘴51的根部的直径为5微米，喷嘴51的高度被设置为100微米。喷嘴被形成近似为截头锥形。喷嘴的内径优选地被设置为大于0.2微米。同时，喷嘴51的高度可以是0微米。即，喷嘴51可以被构成具有和喷嘴板56c相同的高度，喷射开口可被简单地形成在扁平的喷嘴板56c的下表面处，通过喷嘴内流体通路52到达溶液腔54。

喷嘴内流体通路52可以不被形成具有均匀的内径的直的通路，如图14A，14B，14C所示。例如，如图14A所示，流体通路52可被构成使得在溶液腔54侧的一端具有圆形的截面，这将在后面进行说明。如图14B所示，在流体通路52的溶液腔侧的一端的内径可被设置为大于喷孔侧的内径，使得流体通路52的内表面可形成锥形圆周的形状。此外，如图14C所示，流体通路52可以只在溶液腔54侧的一端具有锥形圆周面的形状，在离开锥形表面的喷孔侧则呈具有均匀内径的直的通路。

在图12中，液体喷射头56只具有一个喷嘴51，但是可以提供有多个喷嘴51。当提供有多个喷嘴51时，每个喷嘴51最好单独地具有喷射电极58、供应通道57和溶液腔54。

(溶液供应单元)

溶液供应单元53包括溶液腔54，其被提供在喷嘴51的根部的喷射头56的内部，并和流体通路52、用于向溶液腔54供应溶液的供应通道57以及包括压电元件或其类似物的用于对溶液腔54施加溶液的供应压力的供应泵(未示出)连通。

供应泵利用保持的供应压力向喷嘴51的尖端部分供应溶液，以使得溶液不会溢出尖端部分之外(见图13A)。

供应泵包括一个这样的壳体：其利用由于在液体喷射头和供应箱之间设置的位置而引起的压差，并且可以只由溶液供应通路构成而不提供单独的溶液供应单元。虽然和设计有关，但基本上在启动时当溶液被提供给液体喷射头时泵开始工作，以从喷射头56喷出液体。溶液按照液体的喷射被供应，使得在喷射头56内部的容积改变和供应泵的压力最佳化。

(喷射电压供应单元)

喷射电压供应单元35包括被提供在溶液腔54和液体喷射头56内部的流体通路52之间的边界位置处的喷射电极58，用于提供喷射电压；偏压源30，用于对喷射电极58恒定地提供直流偏压；以及喷射电压源31，用于对喷射电极58提供在偏压上叠加的用于喷射所需的脉冲电压。

喷射电极58直接和溶液腔54内部的溶液接触，以使溶液带电并提供喷射电压。

由偏压源30产生的偏压一直在这样的程度上被提供给溶液，即，使得溶液不被喷出，借以预先减少在喷射时要施加的电压，并改善喷射的响应性。

喷射电压源31只在喷射溶液时才提供叠加在偏压上的脉冲电压。该脉冲电压被这样设置，使得叠加的电压V满足由下式(1)表示的条件：

$h\sqrt{\frac{\mathrm{\γ\π}}{{\mathrm{\ϵ}}_{0}d}}>v>\sqrt{\frac{\mathrm{\λkd}}{2{\mathrm{\ϵ}}_0}}---\left(1\right)$

其中γ：溶液的表面张力(N/m)，ε₀：真空介电常数(F/m)，d：喷嘴直径(m)，h：喷嘴和载体之间的距离(m)，k：取决于喷嘴形状的比例常数(1.5＜k＜8.5)。

作为一个例子，当偏压为DC 300V，脉冲电压为100V时，在喷射时叠加的电压是400V。

(液体喷射头)

液体喷射头56包括位于图12的下层的底层56a，位于底层上方用于形成溶液的供应通道的流体通道层56b，以及在流体通道层56b上方形成的喷嘴板56c，喷射电极58被插在流体通道层56b和喷嘴板56c之间。

底层56a由硅衬底或高绝缘的树脂或陶瓷制成。在底层上形成有可溶的树脂层，除去给定的图案之外的其它部分以形成供应通道57和溶液腔54，并在被除去的部分上形成绝缘的树脂层。这个绝缘的树脂层成为流体通道层56b。通过镀覆导电材料(例如NiP)在绝缘的树脂层上方形成喷射电极58，并在该电极的上方进而形成绝缘的光刻胶树脂层。这个光刻胶树脂层将成为喷嘴板56c，使得这个树脂层具有把喷嘴51的高度考虑进去的厚度。利用电子束方法或飞(千万亿分之一)秒激光对这个绝缘的光刻胶树脂层进行光刻以形成喷嘴形状。喷嘴内流体通路52也通过光刻和显影被形成。然后，除去沿着供应通道57和溶液腔54的可溶树脂层以形成供应通道57和溶液腔54，这样便制成液体喷射头56。

其中，具体讲，喷嘴板56c和喷嘴51的材料可以是绝缘材料，例如环氧树脂、PMMA、酚、钠玻璃、石英玻璃等；半导体，例如硅；或者导体，例如Ni、SUS等。不过，当喷嘴板56c和喷嘴51由导体制成时，至少喷嘴51的尖端部分的顶部边沿，优选地是尖端部分的圆周面，要覆盖绝缘膜。当喷嘴51由绝缘材料制成或者由覆盖尖端部分的表面的绝缘膜制成时，可以有效地抑制当喷射电压施加于溶液时从喷嘴尖端部分到相对电极23的电流泄漏。

包括喷嘴51的喷嘴板56c可以具有斥水性(例如喷嘴板56c由含氟的树脂制成)，或者由在喷嘴51的表面层的具有斥水性的斥水膜制成(例如，喷嘴板56c的表面层由金属膜制成，并通过利用金属或斥水树脂进行类低共熔体镀敷而在金属膜上方形成斥水层)。其中斥水性的特征是排斥液体。通过按照液体选择斥水处理方法，可以控制喷嘴板108的斥水性。作为斥水处理方法，可以提及的有：阴离子或或阳离子含氟树脂的电淀积；含氟聚合物、硅树脂、聚二甲基硅氧烷的局部涂覆；烧结方法；含氟聚合物的类低共熔体淀积；非晶合金镀膜的蒸气淀积；有机硅化合物、含氟有机硅化合物及其类似物的附着，它们主要由聚二甲基硅氧烷制成，所述聚二甲基硅氧烷是通过等离子CVD方法的等离子聚合作用获得的，其中使用的单体是六甲基二硅氧烷。

(相对电极)

相对电极23具有垂直于喷嘴51的凸出方向的相对表面，沿着相对表面支撑着载体K。在喷嘴51的尖端部分和相对电极23之间的距离优选地被设置为500微米或更小，更优选地为100微米或更小，作为一个例子，其被设置为100微米。

相对电极23被接地，因此保持地电位。因而，当施加脉冲电压时，借助于在喷嘴51的尖端部分和相对表面之间产生的电场所引起的静电力把喷出的小滴引向相对电极23的一侧。

在液体喷射机构50中，因为喷嘴51极小，在喷嘴51的尖端部分的电场集中使得电场被增强，因此小滴可以不用相对电极23的诱导而喷出，但是最好是由喷嘴51和相对电极23之间的静电力进行诱导。此外，这种结构使得能够通过使相对电极23接地而使带电的小滴的电荷被释放。

(由液体喷射机构进行的微滴的喷射操作)

下面参照图12到图13B说明在液体喷射机构50中的喷射操作。

溶液被供应给喷嘴内部流体通路52，在这种状态下，偏压源30通过喷射电极58向溶液提供偏压。这使得溶液能够带电并在喷嘴51的尖端部分形成凹入的弯液(图13A)。

然后，当喷射电压源31供应喷射脉冲电压时，借助于集中在喷嘴51的尖端部分的电场所引起的静电力把溶液导向喷嘴51的尖端部分，这形成向外凸出的凸起弯液。电场集中在该凸起弯液的顶点，从而反抗溶液的表面张力最终把微滴喷射到相对电极侧(图13B)。

(液体喷射设备的总体操作)

把载体K承载在恒温器41内部的液体喷射机构50的相对电极23上。此时，按照差动压力计43的检测结果，控制器60控制流量控制阀44和出口流量控制阀45，以调节恒温器41内部的压力略高于外部压力。空气调节器70进行操作以循环恒温器41内部的空气，并且当由露点湿度计46给出的露点低于9℃时，控制器60借助于空气调节器70进行加热和加湿把露点调节到9℃或以上。

在这种气氛中，通过上述的液体喷射机构50进行小滴的喷射操作。

(本实施例的效果)

液体喷射机构50使用从未实现过的喷嘴51的微直径喷射小滴，使得借助于在喷嘴内部流体通路52中的带电溶液使电场集中，从而增加电场强度。在常规的喷嘴中(例如内径为100微米)，因为电场未被集中，进行喷射所需的电压太高，而使用过去认为不能实现的微径喷嘴，则使得能够在比以前较低的电压下喷射溶液。

因为喷嘴的微径，由于低的喷嘴传导性，可以容易地实现减少每单位时间的喷射流量的控制，并且还实现具有足够小的直径(在上述条件下为0.8微米)的小滴的喷射。

此外，因为喷射的小滴是带电的，使得即使对于微滴，蒸气压力也被减小，从而通过抑制蒸发来减少小滴质量的损失，这稳定了飞行，并阻止小滴的着陆精度降低。

此外，在液体喷射设备10中，因为控制器60调节恒温器41内部的大气的露点为9℃或以上，加速了沉积的小滴的电荷从载体表面的泄漏，使得抑制由沉积在载体K的表面上的微滴的电荷所引起的电场的影响。这使得能够改善小滴着陆的位置精度，并使得能够抑制和稳定喷射的小滴和沉积的点的尺寸改变。

此外，按照载体K本身的材料、表面处理层的材料或表面活性剂的涂覆，至少在小滴在载体K的表面上着陆的区域，表面电阻被设置为10⁹Ω/cm²。因此，更加速沉积的小滴的电荷从载体表面的泄漏，更好地抑制沉积在载体K的表面上的小滴的电荷引起的电场的影响。这使得能够进一步改善小滴着陆的位置精度，还使得能够更好地抑制和稳定喷射的小滴和沉积的点的尺寸改变。

(其它)

为了得到电湿(electro-wetting)效应，可以在喷嘴51的外表面上提供一个电极，或者在喷嘴内部流体通路52的内表面上提供一个电极，该内部电极上被绝缘膜覆盖。当电压被加于该电极上时，对于由喷射电极58对其施加电压的溶液，电湿效应可以改善流体通路52的内表面的可湿性，从而使得能够平滑地对流体通路52供应溶液并改善喷射响应。

在喷射电压供应单元35中，在恒定地施加偏压的条件下施加脉冲电压以触发小滴的喷射，但是可以使用这样的结构：恒定地施加具有用于喷射所需的幅值的交流电压或连续的矩形波电压，并通过转换频率的高低进行喷射。因为喷射小滴需要使溶液带电，当施加频率超出使溶液带电的速度的喷射电压时，溶液不被喷射，通过把频率转换为使溶液能够充分带电的频率引起溶液的喷射。因此，溶液的喷射可以被这样控制：当喷射被停止时，施加其频率比能够喷射的频率高的喷射电压，并只在喷射时才把频率降低到能够喷射的频带。在这种情况下，施加于溶液的电位本身不改变，使得进一步改善时间可响应性，结果使得改善小滴的着陆精度。

在上述的液体喷射头56中，喷嘴51的材料本身是绝缘的，构成的喷嘴的绝缘击穿电压可以是10kV/mm或更高，优选地为21Kv/mm或更高，更优选地为30kV/mm或更高。这些情况也可以实现和喷嘴51几乎相同的效果。

(形成电路板的布线图案的应用)

上述的液体喷射设备10可用于形成电路板的布线图案。

在这种情况下，要被喷射设备20喷射的溶液在其中包含多种微粒或具有粘性的粘性颗粒，用于相互连接而形成电子电路，并包含分散剂用于分散所述微粒或粘性颗粒。

关于微粒，可以使用金属和金属化合物的颗粒。关于细颗粒，可以提及的有导电的细颗粒，例如Au，Pt，Ag，In，Cu，Ni，Cr，Rh，Pd，Zn，Co，Mo，Ru，W，Os，Ir，Fe，Mn，Ge，Sn，Ga，及其类似物。特别是当使用Au，Ag或Cu的金属细颗粒时，则是优选的，因为可以实现具有低电阻和高抗腐蚀性的电路。关于金属化合物的细颗粒，可以提及的有：导电的细颗粒，例如ZnS，CdS，Cd₂SnO₄，ITO(In₂O₃-SnO₂)，RuO₂，TrO₂，OsO₂，MoO₂，ReO₂，WO₂，YBa₂Cu₃O₇-x，以及它们的类似物；通过加热还原而呈现导电性的细颗粒，例如ZnO，CdO，SnO₂，InO₂，SnO₄，以及它们的类似物；半导体细颗粒，例如Ni-Cr，Cr-SiO，Cr-MgF，Au-SiO₂，AuMgF，PtTa₂O₅，AuTa₂O5Ta₂，Cr₃Si，TaSi₂，以及它们的类似物；导电的细颗粒，例如SrTiO₃，BaTiO₃，Pb(Zr，Ti)O₃，以及它们的类似物；以及半导体细颗粒，例如SiO₂，Al₂O₃，TiO₂，以及它们的类似物。

关于粘性颗粒，可以提及的有：热固树脂类型的黏合剂，橡胶型的黏合剂，乳剂型的黏合剂，多环芳香烃，陶瓷型的黏合剂，以及它们的类似物。

分散剂用作细颗粒的保护性胶体。关于这种分散剂，可以使用的有聚亚氨酯和链烷醇胺的嵌段共聚物，聚酯，聚丙烯腈，以及它们的类似物。

根据和颗粒的亲和力选择溶剂，具体地说，关于溶剂，可以提及的有：以水作为主要成分的溶剂，PGMEA，环己胺，(丁基)-二甘醇-乙醚乙酸酯，3-二甲基-2-咪唑啉BMA，以丙二醇单甲基乙酸酯(propylene monomethyl acetate)为主要成分的溶剂，以及它们的类似物。

下面给出用于制备例如溶解金属微粒作为微粒的水溶液的方法的说明。首先，在金属离子源例如氯金酸和银硝酸盐中，溶解水可溶的聚合物，并在搅拌的同时，加入烷醇，例如二甲基氨基乙醇。在几十秒到几分钟的时间内，金属离子被还原，沉积平均颗粒直径等于或小于100纳米的金属细颗粒。接着，利用一些方法例如超过滤技术从含有该沉淀物的溶液中除去氯离子和硝酸盐离子，所得的溶液被浓缩和干燥。用上述方法制备的水支持的溶液可以被稳定地溶解，并和用于溶胶凝胶处理的粘结剂，例如水、基于醇的溶剂、四乙氧基硅烷，三乙氧基硅烷以及它们的类似物混和。

下面说明用于制备具有金属细颗粒作为溶解的细颗粒的油支持的溶液的方法。

首先，在水可混溶有机溶剂例如丙酮中溶解油可溶的聚合物，该溶液和用上述方法制备的水支持的溶液混和。所得混合物起初是一种非均质的系统，不过，通过在搅拌的同时对该混合物添加烷醇，金属细颗粒便在油相中沉淀，呈在聚合材料中分散的形式。通过对溶液进行洗涤、浓缩和干燥，获得油支持的溶液。用上述方法制备的油支持的溶液可以被稳定地溶解，并和溶剂相混合，所述溶剂例如为芳香溶剂、酮、酯以及它们的类似物；聚酯；环氧树脂；丙烯酸树脂；聚氨基甲酸乙酯树脂以及它们的类似物混和。

当形成布线图案时，首先，在作为基板的玻璃制成的板的表面上涂覆表面活性剂，在其上要形成用于布线图案的表面(表面处理层的形成处理)。作为这种表面活性剂，考虑到以后的去除，最好使用前述的低分子剂。具体地说，在本实施例中，涂覆抗静电剂Colcoat200(Colcoat公司的商标)，借以使形成的表面处理层的表面电阻为10⁹Ω/cm²。

接着，把板设置在恒温器41内，并由液体喷射机构50喷射小滴以形成布线图案(小滴喷射处理)。此时，特别地使用Silver Nano Paste(Harima化学公司的商标)作为小滴以形成线宽10微米和长10毫米的布线图案。

在喷射小滴之后，溶液的溶剂被蒸发，此后或者同时，在200℃下把板加热60分钟(图案固定处理)。

此后，在其上已经完成布线图案的形成的玻璃板利用纯水被清洗10分钟(表面处理层去除处理)。利用这个处理，除去沉积的位置之外的Colcote 200的表面处理层被洗掉和去除。其中去除了表面处理层的玻璃板表面的部分的表面电阻成为10¹⁴Ω/cm²。

即，除了布线图案之外的部分具有高的绝缘能力，这使得能够形成细的高密度的布线图案而不发生短路或类似情况。

[第二实施例]

下面参照图18说明按照静电吸引型液体喷射设备的第二实施例的液体喷射机构101。图18是表示液体喷射机构101的主要部分的示意图。喷嘴51表示为以和在实际使用时相同的方式朝向下方。其中和上述的液体喷射机构50相同的元件用相同的标号表示，并省略其重复的说明。

假定液体喷射机构101不在可以被设置为合适的露点的恒温器41内被使用，这和上述的液体喷射机构50不同。因此，液体喷射机构101使用和液体喷射机构50中使用的不同的方法抑制来自载体表面上的不均匀的电位分布的影响。

如图18所示，液体喷射机构101包括用于朝向绝缘的载体102喷射可带电的液体的液体喷射头56，以及具有充电单元104的喷射电压施加单元，该充电单元用于利用电压信号驱动喷射头56以进行喷射操作，还用于驱动喷射头56以使得绝缘载体102带电。

(绝缘载体)

绝缘载体102由具有非常高的电阻率的绝缘材料(电介质)制成，表面102a的表面电阻率优选地为10¹⁰Ω/cm²或以上，更优选地为10¹²Ω/cm²或以上。例如，绝缘载体由以下材料制成：虫漆，日本漆，酚醛树脂，尿素树脂，聚酯，环氧树脂，硅酮，聚乙烯，聚苯乙烯，柔性的聚氯乙烯树脂，硬的聚氯乙烯树脂，醋酸纤维素，聚对苯二甲酸乙二醇酯，Teflon(商标)，天然橡胶，柔性橡胶，硬橡胶，丁基橡胶，氯丁橡胶，硅橡胶，白云母，云母塑胶板，云母石，石棉板，瓷器料，滑石，氧化铝瓷，氧化钛陶瓷，钠钙玻璃，硼硅酸玻璃(bolosilicateglass)，石英玻璃，以及它们的类似物。其中绝缘载体102可以具有板、盘、片或基座的形状。

其中绝缘载体102可以具有板、盘、片或基座的形状。

绝缘载体102与导电材料例如接地线、导线或电极隔离，并处于电浮动状态。因而，表面102a可以被带电(没有正负电荷的限制)或者被放电。

在把液体喷射机构101应用于喷墨打印机的情况下，记录介质例如纸、塑料膜或片状部件相应于绝缘载体102。当载体102呈片状时，可以对着液体喷射头56设置一个支撑部件例如压纸卷筒，该支撑部件支撑着载体102，和载体的背面接触，并也由绝缘材料制成。利用绝缘材料制成支撑部件使得载体102是电浮动的。

除了载体102的表面102a之外的其它表面，考虑到电阻率，可以和导电部件例如接地线、布线、电极接触。布线或电极可以形成在表面102a的一部分而不是全部上。即，布线、电极或其它的导电部件可被形成在除了沉积液体的部分之外的表面102上。前述的相对电极23可被提供在载体102的背面(相对于喷射头56而言为载体102的反面)。

液体喷射机构101可以优选地配备有载体移动机构，用于沿着横跨从喷射头56喷射液体的方向的表面移动载体102。具体地说，载体移动机构可以沿着垂直于液体喷射方向的表面(下文称为“垂直表面”)移动载体，也可以通过沿着在垂直表面内相互垂直的两个方向移动载体102来沿着该垂直表面移动载体102。载体移动机构可以在垂直表面内只沿一个方向移动载体102，这种载体移动机构作为用于输送记录介质的输送机构被用于喷墨打印机中。

液体喷射机构101优选地配备有头移动机构，用于沿着横跨从喷射头56喷射液体的方向的表面移动液体喷射头56。具体地说，头移动机构可以沿着垂直于液体喷射方向的表面(下文称“垂直表面”)移动喷射头56，还可以通过在垂直表面内相互垂直的两个方向中移动喷射头56来沿着该垂直表面移动喷射头56。当载体移动机构只沿着垂直表面内的一个方向移动载体102时，头移动机构在垂直于载体102的运动方向中往返移动喷射头56。

(具有充电单元的喷射电压施加单元)

具有充电单元104的喷射电压施加单元包括稳定电压施加部分104a，用于对喷射电极58施加相对于地的一个稳定的电压。其中，所述稳定的电压是一个保持恒定电位的电压。该稳定的电压可以是正的或者是负的。该稳定的电压的值由Vs(V)表示。该稳定的电压Vs根据表面102a的表面电位(相对于地)被设置，表面102a是载体102的喷射头56侧的表面。即，当测量在表面102a内的表面电位分布时，由V_max(V)给出相对于地的表面电位的最大值，由V_min(V)表示表面电位的最小值(V_min＜V_max)，用V_|max-min|(V)表示最大值V_max和最小值V_min之间的电位差，用V_mid(V)表示最大值V_max和最小值V_min之间的中值，稳定电压施加部分104a对喷射电极58施加满足下式(A)的稳定的电压Vs：

V_s≤V_mid-V_|max-min|，V_mid+V_|max-min|≤V_s          (A)

其中，电位差V_|max-min|由最大值V_max和最小值V_min按照式(B)表示，中值V_mid满足下式(C)：

V_|max-min|＝|V_max-V_min|           (B)

V_mid＝(V_max+V_min)/2               (C)

绝缘载体102的表面电位是在稳定电压施加部分104a对喷射电极58施加稳定的电压Vs之前用静电电压计测量的电位。由稳定电压施加部分104a施加的稳定的电压的波形如图19A和19B所示。在图19A和图19B中，纵轴表示施加于喷射电极58的电压，横轴表示从对喷射电极58施加电压时起经过的时间。当如图19A，19B所示的稳定的电压被稳定电压施加部分104a施加时，便产生电场，该电场使载体102的表面102a带电。同时，在图18中，稳定电压施加部分104a的正负方向可以颠倒。

(使用这种液体喷射机构的液体喷射方法，和这种液体喷射机构的操作)

在由具有充电单元104的喷射电压施加单元的稳定电压施加部分104a施加稳定的电压之前，用静电电压计测量在载体102的表面102a内的表面电位分布，由表面电位分布获得表面电位的最大值V_max和最小值V_min。对于最大值V_max和最小值V_min，稳定的电压Vs由式(A)，(B)，(C)获得。

在载体移动机构移动绝缘载体102的同时，头移动机构移动液体喷射头56。其中，载体102和喷射头56二者都被移动，或者可移动其中任何一个。几乎在载体102和喷射头56开始运动的同时，由稳定电压施加部分104s施加的电压被设置为稳定的电压Vs，该电压Vs被施加于喷射电极58。当这个稳定的电压施加于喷射电极58时，在喷嘴51的尖端部分和载体102之间产生电场，借以使液体从在喷嘴51的尖端部分形成的喷射开口朝向载体102喷时。如图19A，19B所示，当喷射电极58相对于地的电压被表示为时间T的函数V(T)时，电压V(T)是恒定的稳定的电压Vs，并且总是满足式(A)中的Vs，当波形由图19A中的实线曲线所示的稳定的电压Vs被保持施加于喷射电极58时，液体被连续地保持喷射，直到稳定电压施加部分104a停止施加电压。在保持液体被连续地喷射的同时，载体102和喷射头56的至少一个被移动(喷射头56相对地扫描载体102)，因此在载体102的表面102a上形成由液体构成的线的图案。代替由图19A的曲线所示的波形，具有由图19B所示的实线曲线表示的波形的稳定的电压Vs可以由稳定的电压施加部分104a施加于喷射电极58。

当喷嘴51通过载体102的表面102a内的一个点时，该点借助于由喷射电极58产生的电场带电，因而该点的表面电位被改变。虽然在测量的时刻表面102a的表面电位已经改变，因为施加于喷射电极58的稳定的电压Vs满足式(A)，在表面102a内的任何点改变为恒定的电位，这使得在表面102a内的任何点被改变为一个恒定的电压，并使得在表面102a内的表面电位分布是均匀的。这个均匀性使得喷射的液体的量是均匀的，并且可以避免和点相关的液体的喷射故障。

另外，可以不测量在载体102的表面102a上的表面电位分布，并且在这种情况下，可以对喷射电极58施加超过表面102a上的一个预定的最大表面电位的足够大的稳定的电压，或者对喷射电极58施加小于一个预定的最小表面电位的足够小的稳定的电压。

[第三实施例]

下面参照图20说明按照静电吸引型液体喷射设备的第三实施例的液体喷射机构201。

(不同之处)

如图20所示，液体喷射机构201被在恒温器41的外面使用，如同在液体喷射机构101中一样，并且包括液体喷射头56，以及具有充电单元204的喷射电压施加单元。液体喷射头56具有和第二实施例中的相同的结构，不过具有充电单元204的喷射电压施加单元和第二实施例的不同。虽然在第二实施例中具有充电单元104的喷射电压施加单元施加稳定的电压，但在第三实施例中具有充电单元204的喷射电压施加单元施加脉冲电压。

具有充电单元204的喷射电压施加单元包括稳定电压施加部分204a，用于对喷射电极58一直施加相对于地的恒定偏压V₁(V)(偏压V₁可以是正的、负的或零)，以及用于对喷射电极58施加叠加在偏压V₁上的脉冲电压V₂(V)(脉冲电压V₂可以是正的或负的)的脉冲电压施加部分204b。当喷射电极58相对于地的电压被表示为时间T的函数V(T)时，当脉冲电压施加部分204b处于截止状态时，电压V(T)是恒定的偏压V₁，当脉冲电压施加部分204b处于导通状态时，则V(T)等于(偏压V₁+脉冲电压V₂)。

其中，单元204被这样设置，使得至少偏压V₁或(偏压V₁+脉冲电压V₂)中的任何一个满足式(A)中的电压Vs。

具体地说，当偏压V₁被设置为大于最小值V_min并小于最大值V_max时，喷射电极107的电压V(T)的波形跟随图21A或21B中的实线曲线。在图21A和21B中，纵坐标表示电压，横坐标表示时间。图21A的波形表示脉冲电压V₂被设置为正的情况，图21B的波形表示脉冲电压V₂被设置为负的情况。在这种情况下，偏压V₁不满足式(A)中的电压Vs，因此脉冲电压V₂必须被这样设置，使得(偏压V₁+脉冲电压V₂)满足式(A)中的电压Vs。

在图21A的曲线中，电压V(T)的最大值是(偏压V₁+脉冲电压V₂，最小值是V₁，并且(偏压V₁+脉冲电压V₂-中值V_mid)大于(偏压V₁-中值V_mid)。在图21B的曲线中，电压V(T)的最大值是大于中值V_mid的偏压V₁，中值是(偏压V₁+脉冲电压V₂)，其低于中值V_mid。在图21B的曲线中，(中值V_mid-偏压V₁-脉冲电压V₂)大于(偏压V₁-中值V_mid)。

当偏压V₁被设置为大于最大值V_max并且脉冲电压V₂是正时，电压V(T)的波形如图22A的实线所示。当偏压V₁被设置为小于最小值V_min并且脉冲电压V₂是负时，电压V(T)的波形如图22B的实线所示。在图22A和22B中，纵坐标表示电压，横坐标表示时间。在图22A和22B中，当偏压V₁满足式(A)中的电压Vs时，可以给予脉冲电压V₂任何值，但是当偏压V₁不满足式(A)中的Vs时，脉冲电压V₂必须被这样设置，使得(偏压V₁+脉冲电压V₂)满足式(A)中的电压Vs。

在图22A的曲线中，电压V(T)的最大值是(偏压V₁+脉冲电压V₂)，最大值是V₁，并且(偏压V₁+脉冲电压V₂-中值V_mid)大于(偏压V₁-中值V_mid)。在图22B的曲线中，电压V(T)的最大值是偏压V₁，最小值是(偏压V₁+脉冲电压V₂)，并且(中值V_mid-偏压V₁-脉冲电压V₂)大于(中值V_mid-偏压V₁)。

当偏压V₁被设置为大于最大值V_max并且脉冲电压V₂是负时，电压V(T)的波形如图23A的实线曲线所示。当偏压V₁被设置为小于最小值V_min并且脉冲电压V₂是正时，电压V(T)的波形如图23B的实线曲线所示。在图23A和23B中，纵坐标表示电压，横坐标表示时间。在图23A和23B中，当偏压V₁满足式(A)中的电压Vs时，可以给予脉冲电压V₂任何值，但是当偏压V₁不满足式(A)中的Vs时，脉冲电压V₂必须被这样设置，使得(偏压V₁+脉冲电压V₂)满足式(A)中的电压Vs。

在图23A的曲线中，电压V(T)的最大值是V₁，其大于中值V_mid，最小值是(偏压V₁+脉冲电压V₂)，其小于中值V_mid。还是在图23A的曲线中，(偏压V₁-中值V_mid)和(中值V_mid-偏压V₁-脉冲电压V₂)中的任何一个都大于其它的一个。在另一方面，在图23B的曲线中，电压V(T)的最大值是(偏压V₁+脉冲电压V₂)，其大于中值V_mid，最小值是V₁，其小于中值V_mid。还是在图23B的曲线中，(偏压V₁+脉冲电压V₂-中值V_mid)和(中值V_mid-偏压V₁)中的任何一个都大于其它的一个。

(使用这种液体喷射机构的液体喷射方法，以及这种液体喷射机构的操作)

在由具有充电单元204的喷射电压施加单元的稳定电压施加部分204a和脉冲电压施加部分204b施加电压之前，利用静电电压计测量载体102的表面102a内的表面电位分布，并由表面电位分布获得最大值V_max和最小值V_min。对于该最大值V_max和最小值V_min，由表达式(A)，(B)，(C)获得偏压V₁和脉冲电压V₂，使得至少偏压V₁或(偏压V₁+脉冲电压V₂)中的任何一个满足在表达式(A)中的电压Vs。

在载体移动机构移动绝缘载体102的同时，头移动机构移动液体喷射头56。其中，载体102和喷射头56二者都被移动，或者其中的任何一个被移动。几乎在载体102和喷射头56开始运动的同时，由稳定电压施加部分204a施加的稳定的电压被设置为偏压V₁，并把偏压V₁施加于喷射电极58。至少在载体102或喷射头56中的任何一个移动的同时，对喷射电极58施加被叠加在偏压V₁上的脉冲电压V₂。当(偏压V₁+脉冲电压V₂)被施加到喷射电极58上时，液体作为小滴从在喷嘴51的尖端部分形成的喷射开口朝向载体102喷射，从而由着陆在载体102上的小滴形成一个点。在重复地施加脉冲电压V₂的同时，使载体102和喷射头56中的至少一个移动，因此，在载体102的表面102a上形成由点构成的图案。

当喷嘴51在载体102的表面102a内的某个点上通过时，该点由喷射电极58产生的电场充电，因而点的表面电位改变。虽然在测量时表面102a的表面电位在各个点处不同，因为偏压V₁或(偏压V₁+脉冲电压V₂)中的至少一个满足表达式(A)，在表面102a内的任何点都变成恒定的电位，这使得表面102a内的任何点都改变为恒定的电压，并使得表面102a内的表面电位分布变成均匀的。这种均匀性使得喷射的液体的量是均匀的，并使得避免和点相关的液体喷射故障。

[第四实施例]

下面参照图24说明按照静电吸引型液体喷射设备的第四实施例的液体喷射机构301。

(不同之处)

如图24所示，液体喷射机构301和在液体喷射机构101中一样被用在恒温器41的外部，且其包括液体喷射头56。液体喷射机构301还包括喷射电压施加单元304，用于只在喷射液体时对喷射电极58施加相对于地的喷射电压的脉冲波形，以及作为静电消除单元的交流电压施加单元305，通过在喷射液体之前对喷射电极58施加具有被设置为0V的中心的交流电压，用于消除在载体102的表面102a上的电荷。喷射电压施加单元304包括脉冲电压施加部分304a。由脉冲电压施加部分304a施加的喷射电压V大到足以从喷射头56的喷嘴51喷射液体，该电压在理论上由下式(1)获得。利用这种喷射电压，在喷嘴51和绝缘载体102之间产生电场，以从喷嘴51的喷射开口喷射液体。

$h\sqrt{\frac{\mathrm{\γ\π}}{{\mathrm{\ϵ}}_{0}d}}>v>\sqrt{\frac{\mathrm{\λkd}}{2{\mathrm{\ϵ}}_0}}---\left(1\right)$

其中γ：液体的表面张力(N/m)，ε₀：真空介电常数的电容率(F/m)，d：喷嘴内径(喷射开口直径)(m)，h：喷嘴和载体之间的距离(m)，k：取决于喷嘴形状的比例常数(1.5＜k＜8.5)。

(使用这种液体喷射机构的液体喷射方法以及这种液体喷射机构的操作)

首先，在不向喷嘴51提供液体的状态下，交流电压施加单元305工作而喷射电压施加单元304不工作。接着，在交流电压施加单元305工作的状态下，在载体移动机构移动绝缘载体102的同时，头移动机构移动液体喷射头56。其中，载体102和喷射头56二者都被移动，或者其中任何一个被移动。

通过对喷射电极58施加交流电压，载体102的表面102a在和喷嘴51相对的部分被放电。至少载体102或喷射头51中的任何一个被移动，使得整个表面102a被放电，从而使得表面102a的表面电位分布均匀。

接着，交流电压施加单元305停止工作，且载体移动机构和头移动机构也停止工作。此后，液体被提供给液体腔111和喷嘴内流体通路113。然后，载体移动机构再次移动载体102，并且头移动机构也移动液体喷射头56。其中，载体102和喷射头56二者都被移动，或者其中的任何一个被移动。喷射电压施加单元304被操作，并且在载体102和喷射头56中的至少一个移动的同时，以预定的定时由喷射电压施加单元304对喷射电极58施加喷射电压。当对喷射电极58施加喷射电压时，液体作为小滴从在喷嘴51的尖端部分形成的喷射开口朝向载体102喷射，以便由在载体102上着陆的小滴形成点。这样，当重复地施加喷射电压时，载体102和喷射头56中的至少一个被移动，因此在载体102的表面102a上形成由点构成的图案。在此，因为载体102的表面102a被放电并具有均匀的表面电位分布，使得液体的喷射量是恒定的，并可以避免和位置有关的液体喷射故障。

在上面的说明中，喷射电极58是被交流电压施加单元305施加交流电压的对象，也用作为用于消除静电的电极。不过可以在喷嘴51附近提供另一个电极作为施加交流电压的对象，用于消除静电(另一个电极最好是针状的)。

喷射电压施加单元304以预定的定时施加脉冲波形的喷射电压，不过也可以一直对喷射电极58施加恒定电压(即，稳定的电压)。在这种情况下，只要保持喷射电压施加到喷射电极58上，喷嘴51便继续喷射液体。

[第五实施例]

下面参照图25说明按照静电吸引型液体喷射设备的第五实施例的液体喷射机构401。

(不同之处)

如图25所示，液体喷射机构401也包括液体喷射头56，以及喷射电压施加单元304，如液体喷射机构301中那样。

液体喷射机构401，代替交流电压施加单元305，还包括和绝缘载体102的表面102a相对地设置的静电消除器405，用于消除表面102a的静电。静电消除器405可被这样提供，使得其和喷射头56一道运动，其和喷射头56分开地、沿着垂直于从喷射头56喷射液体的方向的表面运动，或者是固定的而不运动。静电消除器405可以是电晕放电型的，其中使用由于电场集中而导致的空气的局部介电击穿，可以是软X射线照射型的，其中使用由于软X射线(微弱的X射线)的非弹性地分散光子而引起的光电子发射，可以是紫外线照射型的，其中使用由于紫外线的光子吸收而引起的电子发射，或者是放射性射线照射型的，其中使用由来自放射性同位素的α射线引起的电离。当静电消除器405是电晕放电型时，其可以是自放电型的，或者是通过施加电压而产生电晕放电的电压施加型的。此外，静电消除器405最好是无气流型的，其不会伴随着放电作用而产生气流。在此，电晕放电型的静电消除器可以不是交流电源频率型的，但是最好是高频电晕放电型的，其通过对放电针施加频率比电源频率高得多的(大约30kHz或更高)高压来产生电晕放电，以产生许多良好地平衡的正离子和负离子。最好使该电极靠近绝缘载体102，以赋予载体102电离的气氛而不会由加压的空气吹出电离的气流。

(使用这种液体喷射机构的液体喷射方法，以及这种液体喷射机构的操作)

首先，在不向喷嘴51提供液体的状态下，绝缘载体102的整个表面102a由静电消除器405放电而不操作喷射电压施加单元304。这使得表面102a的表面电位是均匀的。

接着，液体被供应给液体腔111和喷嘴内流体通路113。然后，载体移动机构移动绝缘载体102，头移动机构移动液体喷射头56。在此，载体102和喷射头56可以二者都被移动，或者其中任何一个被移动。并且，喷射电压施加单元304被操作，并且在载体102和喷射头56中的至少一个被移动的同时，以预定的定时从喷射电压施加单元304对喷射电极58施加喷射电压。当喷射电压被加于喷射电极58时，在喷嘴51和载体102之间产生电场，液体作为小滴从在喷嘴51的尖端部分形成的喷射开口朝向载体102喷射，以通过着陆在载体102上的小滴形成点。这样，在重复地施加脉冲电压的同时，使载体102和喷射头56中的至少一个移动，因此，在载体102的表面102a上形成由点构成的图案。其中，因为载体102的表面102a被放电，并且具有均匀的表面电位分布，喷射的液体的量可以是恒定的，并且可以阻止和位置有关的液体喷射故障。

喷射电压施加单元304在预定定时施加脉冲波形的喷射电压，但是也可以对喷射电极58一直施加恒定的电压(即稳定的电压)。在这种情况下，只要保持对喷射电极58施加喷射电压，喷嘴51便继续喷射液体。

[第六实施例]

下面参照图26说明按照静电吸引型液体喷射设备的第六实施例的液体喷射机构501。

如图26所示，液体喷射机构501也包括液体喷射头56，还包括静电电压计512，其作为具有探针511的检测单元用于检测载体102的表面102a上的每个点的电位；信号发生器513，用于输出脉冲信号以对喷射头56的喷射电极58提供脉冲电压；放大器514，用于以给定的系数放大从信号发生器513输出的脉冲信号以提供给喷射电极58；控制器515；以及移动机构(未示出)，用于把探针511定位在载体102的表面102a上的要被采样的多个位置；控制器515用于控制信号发生器513，以对其提供信号波形的电压，所述信号波形的电压值的至少一部分满足前述的表达式(A)的电压Vs(V)，假定由静电电压计512检测的绝缘载体的表面电位的最大值和最小值分别是V_max(V)和V_min(V)。

利用面向载体102的表面102a并和其隔开的探针511，静电电压计512可以检测对应位置的一个微小面积的电位。因此，在液体喷射机构501中，移动机构把探针511定位在每个检测点上，所述检测点是无数个点，它们相互分开一个微小的距离单位，从而检测每个点的电位。检测的每个点的电位被输出到控制器。其中移动机构可以具有相互协同操作的用于移动载体102的移动单元以及用于沿着与载体的移动方向不同的方向移动探针喷嘴511的移动单元，或者通过只移动探针或载体使载体移动到每个点。

控制器515是具有用于存储控制信号发生器的程序的芯片的控制电路。控制器515从静电电压计512的输出确定载体102的表面电位的最大值V_max和最小值V_min。此外，控制器515使用所述V_max和V_min由表达式(A)，(B)，(C)计算Vs的范围，以识别满足这个范围的恒定值Vs。作为这个确定方法的一个例子，在由表达式(A)的条件Vs≤V_mid-V_|max-min|确定Vs的情况下，Vs由Vs＝V_mid-V_|max-min|-a来确定(a是预先设置的常数)。

控制器还控制信号发生器513的输出，使得施加于喷射电极58的脉冲电压可以是通过计算处理被确定的Vs，该脉冲电压是由放大器514放大的信号发生器513的输出信号。

在液体喷射机构501中，上述的处理借助于合适的脉冲电压使得能够进行小滴的喷射，而不在另一个处理中对绝缘载体102进行在先的测量，其中载体的表面电位分布是未知的。这种处理使得能够以所需的尺寸形成点。此外，在多次在这种载体102上喷射的情况下，载体的表面电位的影响被抑制，因而可以形成均匀的点。

此外，代替上述用于输出脉冲电压的信号发生器513，可以使用稳定电压施加部分104a，如图18所示，用于连续地施加恒定电压。

代替上述的用于输出脉冲电压的信号发生器513，也可以使用具有充电单元204的喷射电压施加单元，如图20所示，用于施加叠加到偏压上的脉冲电压。在这种情况下，控制器515优选地控制具有充电单元204的喷射电压施加单元，使得叠加的电压值可以满足条件表达式(A)。

<应用例1>

(为获得载体的表面电阻和沉积的小滴直径的分散之间的关系而进行的试验)

图27是表示在载体的表面电阻和关于沉积的小滴的直径的分散的偏差率之间的关系的图表。这个试验是在以下条件下进行的：露点为6℃；喷嘴具有和液体喷射机构50相同的结构，并由玻璃制成，喷嘴直径为1微米；喷嘴的尖端部分和载体K之间的距离为100微米；载体K的每个表面电阻被调节到10¹⁴，10¹⁰，10⁹，10⁸和10⁵Ω/cm²。载体K的每个表面电阻通过下述处理被调节：(1)不经涂覆，(2)涂覆抗静电剂COLCOAT P(商标，Colcoat公司制造)，(3)涂覆抗静电剂COLCOAT 200(商标，Colcoat公司制造)，(4)涂覆抗静电剂COLCOAT N-103X(商标，Colcoat公司制造)，涂覆抗静电剂COLCOAT SP2001(商标，Colcoat公司制造)。

使用金属膏作为溶液(Silver Nano Paste^TM Harima化学公司制造)，并使用350V的相同的矩形波作为喷射电压，喷射频率为10Hz，占空比为50％，喷射小滴的数量是1000点。测量每个沉积的小滴的直径，计算了小滴直径的分散的偏差率(标准偏差/平均值)。

按照上述的试验，观察到：当表面电阻被减小到10⁹Ω/cm²时，偏差率突然减小(10¹⁰Ω/cm²时的1/3或更小)，在比这更小的表面电阻下，沉积的液体的直径显著地稳定。

<应用例2>

(用于获得露点、载体的表面电位分布、喷射电压和沉积的小滴直径的分散的偏差率之间的关系的试验)

图28是表示露点、载体的表面电位分布、喷射电压和沉积的小滴直径的分散的偏差率之间的关系的图表。这个试验是在以下条件下进行的：环境温度为23℃；具有和液体喷射机构50的结构相同的并由玻璃制成的直径为1微米的喷嘴；喷嘴尖端部分和载体K之间的距离为100微米；玻璃制成的载体K的每个露点被调节为1，3，6，9，14和17℃。

使用静电电压计(型号为347^TM，TREK公司制造)对于玻璃制成的载体K的表面内的每个点，测量在每个露点下的表面电位分布。在此，表面电位在一个栅格上的10000个点的每个点上被测量，所述栅格具有100个垂直的点和100个水平的点，这些点沿垂直和水平方向间隔为3毫米。测量结果示于图28，其中示出了10000个点当中的最大电位V_max、10000个点当中的最小电位V_min、在最大电位和最小电位之间的差的绝对值V_|max-min|以及最大电位和最小电位的平均值V_mid。

使用金属膏作为溶液(由Harima化学公司制造的Silver NanoPaste^TM)，并使用350V的相同的矩形波作为喷射电压，喷射频率为10Hz，占空比为50％，喷射了1000点的小滴。测量了每个沉积点的的直径，并计算这些直径的分散的偏差率(标准偏差/平均值)。

按照上述的试验观察到：当露点上升到9℃时，偏差率突然减小(为6℃时的偏差率的1/2)，在高于这个露点时，沉积的液体的直径明显地变稳定。

即，已经证实，露点被设置为9℃或更高对于稳定喷射的小滴的直径具有显著的效果。

下面验证在露点、电位分布和喷射电压之间的关系。第二实施例以及稍后说明减少由于表面分布和喷射电压而导致的来自载体K侧的电位分布的影响的条件。即，当V_max，V_min，V_|max-min|，V_mid满足表达式(A)的条件时(参见第二实施例的说明)，则在载体K侧的电位分布的影响被减小。

当露点为1和3℃时，喷射电压Vs不满足表达式(A)，因此，由于载体K侧的电位分布的影响，导致沉积的液体直径的大的偏差率。

当露点为6℃时，喷射电压Vs满足式(A)，但是Vs/V_|max-min|小于5，因此偏差率大。

在另一方面，在满足露点条件的3个应用例中，表面电位的分散被减小，且喷射电压Vs满足式(A)，并且Vs/V_|max-min|等于和大于5。结果，沉积的液体的直径的偏差率被减小。

<应用例3>

(为获得露点、载体的表面电位分布、喷射电压和沉积的小滴直径的分散的偏差率之间的关系而进行的试验)

在这个应用例中，利用改变的偏压V₁和脉冲电压V₂试验了3个图案，以便比较沉积的小滴的直径的分散。这个试验以和第二实施例相同的方式进行，气氛的露点为14℃，其中获得了好的结果，如图28所示，并在相同的环境和条件下使用玻璃载体K进行试验。即，以下条件和第二实施例中的相同：载体K的表面电位的最大值和最小值，溶液，喷射的小滴的数量，施加的频率，用于检测电位分布的方法，以及用于计算沉积的直径的偏差率的方法。

在试验中，偏压V₁被连续地保持施加到喷射电极上，脉冲电压V₂只在喷射的瞬时被叠加。

在第一图案中，偏压V₁被设置为0V，脉冲电压V₂为350V，以获得和第二应用例相同的喷射电压Vs(＝V₁+V₂)。在第二图案中，偏压V₁被设置为-50V，脉冲电压V₂为350V。在第三图案中，偏压V₁被设置为-50V，脉冲电压V₂为550V。

图29是表示在好的露点环境下于偏压和脉冲电压以及沉积的小滴的直径的分散之间的关系的图表。图29的图表表示对于每个图案的偏压V₁，脉冲电压V₂，V₁+V₂，|V₁+V₂|/V_|max-min|，以及沉积的直径的偏差率。下面考虑到V_max，V_min，V_|max-min|和V_mid之间的关系，对在好的露点环境下偏压和脉冲电压以及沉积的小滴的直径之间的关系进行说明。在此，关于V_max，V_min，V_|max-min|和V_mid，将参考图28中在露点为14℃的一行中的说明。

假定第一图案是标准的，在第二图案中，值V₁+V₂即Vs被减小，但是偏压V₁低于V_min，使得这个状态相应于前述的第三实施例的图23B的状态，观察到改善了偏差率。

在第三图案中，|V₁+V₂|/V_|max+min|大于10，观察到改善了偏差率。

<应用例4>

下面通过说明一个应用例更具体地说明本发明。

在应用例4中使用了按照第二实施例的静电吸引型液体喷射设备101。使用了由Harima化学公司制造的Silver Nano Paste^TM作为提供给喷嘴110的液体，喷嘴110由玻璃制成，内径(喷射开口112的直径)为2微米，使用玻璃板作为绝缘载体102，在喷嘴110的尖端部分和载体的表面102a之间的距离为100微米。

接着，使用静电电压计(型号为347^TM，TREK公司制造)测量被用作载体102的玻璃板的表面内的每一点的表面电位，以获得表面电位分布。其中，表面电位在一个栅格上的10000个点的每个点上被测量，所述栅格具有100个垂直的点和100个水平的点，这些点沿垂直和水平方向间隔为3毫米。测量结果是：玻璃板的表面电位中的最大值V_max为400V，最小值V_min为100V，中值V_mid为250V，电位差V_|max-min|是300V。

通过把电压Vs设置为表1所示的条件，电压Vs由具有充电单元104的喷射电压施加单元的稳定的电压施加部分104a提供，液体从喷嘴110朝向玻璃板喷射，在喷嘴110被移去时在玻璃板的表面上形成液体线的图案。测量在玻璃板的表面上形成的线图案的宽度的偏差。所述线的宽度的偏差示于表1。其中，所述偏差是通过利用激光显微镜(由TEYENCE公司制造)观察线、通过图像处理测量沿着所述线的任意点的线宽度、并由所述线宽度的平均值、最大值和最小值进行计算而获得的。

表1

	Vs	Vs-Vmid	Vs/V|max-min|	线宽的偏差
					条件(a)	600V	350V	2.0	10％
条件(b)	1000V	750V	3.3	7％
					条件(c)	400V	150V	1.3	55％

由表1可以理解，在条件(a)和(b)中，电压Vs满足表达式(A)，因此条件(a)具有10％的小偏差，条件(b)也具有7％的小偏差。在条件(c)中，电压Vs不满足表达式(A)，因此具有55％的大的线宽度的偏差。因而，条件(a)和(b)能够得到恒定的小滴喷射质量，阻止了和位置相关的小滴喷射故障。

<应用例5>

在应用例5中使用了按照第二实施例的静电吸引型液体喷射设备101。使用了由Harima化学公司制造的Silver Nano Paste^TM作为提供给喷嘴110的液体，喷嘴110由玻璃制成，内径(喷射开口112的直径)为2微米，使用玻璃板作为绝缘载体102，在喷嘴110的尖端部分和载体的表面102a之间的距离为100微米。

接着，使用和应用例4相同的静电电压计测量被用作载体102的玻璃板的表面内的每一点的表面电位，以获得表面电位分布。测量结果是：玻璃板的表面电位中的最大值V_max为70V，最小值V_min为-20V，中值V_mid为25V，电位差V_|max-min|是90V。

通过把电压Vs设置为表2所示的条件，电压Vs由具有充电单元104的喷射电压施加单元的稳定电压施加部分104a提供，液体从喷嘴110朝向玻璃板喷射，在喷嘴110移动的时在玻璃板的表面上形成液体线的图案。和应用例4一样，测量在玻璃板的表面上形成线图案的宽度的偏差。所述线的宽度的偏差示于表2。还获得了Vs/V|max-min|并示于表2中。

表2

	Vs	Vs/V|max-min|	线宽度的偏差
				条件(d)	400V	4.4	6％
条件(e)	600V	6.7	3％
				条件(f)	1000V	11.1	1％

由表2可以理解，在条件(d)，(e)和(f)中，电压Vs满足表达式(A)，因此条件(d)具有6％r小偏差，条件(e)具有3％的小偏差，条件(f)具有1％的小偏差。随着Vs/V_|max-min|变大，线宽的偏差越小，因此发现Vs/V_|max-min|优选地为5％或更大，更优选地为10％或更大。

<应用例6>

在应用例6中使用了按照第三实施例的静电吸引型液体喷射设备201。使用了由Harima化学公司制造的Silver Nano Paste^TM作为提供给喷嘴110的液体，喷嘴110由玻璃制成，内径(喷射开口112的直径)为2微米，使用玻璃板作为绝缘载体102，在喷嘴110的尖端部分和载体的表面102a之间的距离为100微米。

接着，使用和应用例4相同的静电电压计测量被用作载体102的玻璃板的表面内的每一点的表面电位，以获得表面电位分布。测量结果是：玻璃板的表面电位中的最大值V_max为70V，最小值V_min为-20V，中值V_mid为25V，电位差V_|max-min|是90V。

通过把偏压V₁和脉冲电压V₂设置为表3所示的条件，电压V₁由具有充电单元204的喷射电压施加单元的稳定电压施加部分204a提供，电压V₂由脉冲电压施加部分204b提供，在喷嘴110移动重复地施加脉冲电压V₂ 250次，借以使液体作为小滴从喷嘴110朝向玻璃板喷射250次，从而在玻璃板的表面上由小滴的点形成图案。获得了在玻璃板的表面上形成的点图案的直径的偏差率。点的直径的偏差率也示于表3。关于偏差率，利用激光显微镜(由KEYENCE公司制造)观察所述的点，通过从假定是圆的点的区域进行图像处理来测量每个点，获得了测量的直径的标准偏差和平均值，并由所述标准偏差除以所述平均值以获得偏差率。

表3

	V1	V2	V1+V2	偏差率
					条件(g)	0V	350V	350V	12％
条件(h)	100V	350V	450V	8％
					条件(i)	-450V	350V	-100V	8％
条件(j)	-100V	350V	250V	5％

由表3可以理解，在条件(g)，(h)，(i)和(j)的任何一个中，至少或者偏压V₁(其是施加到喷射电极107的电压的最小值)，或者最大值(偏压V₁+脉冲电压V₂)满足表达式(A)。条件(g)具有12％的小的点直径的偏差率，条件(h)具有8％的更小的偏差率，条件(i)具有8％的小偏差率，条件(j)具有5％的小得多的偏差率。因而，条件(g)-(j)使得获得了恒定的小滴喷射质量，避免了和位置有关的小滴喷射故障。在此，在条件(g)下的偏差率大于条件(h)-(j)下的偏差率的原因被认为是因为偏压V₁大于表面电位的最小值V_min并小于最大值V_max。为了使点直径的偏差率更小，认识到施加于喷射电极107的脉冲电压不是图21A和21B所示的波形，而最好是图22A和22B或23A和23B所示的波形。在条件(j)下的偏差率最小，这是因为(V₁+V₂)大于V_mid，并且V₁小于V_mid。

<应用例7>

在应用例7中使用了按照第三实施例的静电吸引型液体喷射设备201。使用了由Harima化学公司制造的Silver Nano Paste^TM作为提供给喷嘴110的液体，喷嘴110由玻璃制成，内径(喷射开口112的直径)为2微米，使用玻璃板作为绝缘载体102，在喷嘴110的尖端部分和载体的表面102a之间的距离为100微米。

接着，使用和应用例4相同的静电电压计测量被用作载体102的玻璃板的表面内的每一点的表面电位，以获得表面电位分布。测量结果是：玻璃板的表面电位中的最大值V_max为70V，最小值V_min为-20V，中值V_mid为25V，电位差V_|max-min|是90V。

通过把偏压V₁和脉冲电压V₂设置为表4所示的每一条件，电压V₁由具有充电单元204的喷射电压施加单元的稳定电压施加部分204a提供，电压V₂由脉冲电压施加部分204b提供，在喷嘴110移动时重复地施加脉冲电压V₂ 250次，借以使液体作为小滴从喷嘴110朝向玻璃板喷射250次，从而在玻璃板的表面上由小滴的点形成图案。和应用例6中一样获得了在玻璃板的表面上形成图案的点的直径的偏差率。点的直径的偏差率也示于表4。也获得了电压的最大值的绝对值或最小值的绝对值(即，|V₁|或|V₁+V₂|)对V_|max-min|的比(即，|V₁+V₂|/V_|max-min|)，也示于表4中。

表4

	V1	V2	V1+V2	|V1+V2|/V|max-min|	偏差率
						条件(k)	-100V	350V	250V	2.8	5％
条件(l)	-100V	600V	500V	5.6	2％
						条件(m)	-100V	1100V	1000V	11.1	0.8％

由表4可以理解，在条件(k)，(l)和(m)的任何一个中，至少或者偏压V₁(其是施加到喷射电极107的电压的最小值)，或者最大值(偏压V₁+脉冲电压V₂)满足表达式(A)。条件(k)具有5％的小的点直径的偏差率，条件(l)具有2％的更小的偏差率，条件(m)具有0.8％的小得多的偏差率。因而，条件(k)-(m)使得获得了恒定的小滴喷射质量，避免了和位置有关的小滴喷射故障。随着|V₁+V₂|/V_|max-min|变大，偏差率也变小，因此发现|V₁+V₂|/V_|max-min|最好是5或者更大，更好是10或者更大。

<应用例8>

在应用例8的条件(n)中使用了按照第四实施例的静电吸引型液体喷射设备301。在条件(o)，(p)，(q)和(r)中，使用了按照第五实施例的静电吸引型液体喷射设备401。在条件(s)中，使用了没有第五实施例中所示的静电消除器405的静电吸引型液体喷射设备401。在任何条件(n)-(r)中，使用了由Harima化学公司制造的Silver Nano Paste^TM作为提供给喷嘴110的液体，喷嘴110由玻璃制成，内径(喷射开口112的直径)为2微米，使用玻璃板作为绝缘载体102，在喷嘴110的尖端部分和载体的表面102a之间的距离为100微米。

使用和应用例4相同的静电电压计测量被用作载体102的玻璃板的表面内的每一点的表面电位，以获得表面电位分布。测量结果是：玻璃板的表面电位中的最大值V_max为300V，最小值V_min为-100V，中值V_mid为100V，电位差V_|max-min|是400V。

在条件(n)中，在由交流电压施加单元305对喷射电极107施加具有±500V和1Hz的频率的交流电压的同时，通过用液体喷射头103扫描玻璃板使玻璃板的整个表面放电。

在条件(o)中，使用自放电型的静电消除刷(由Achilles公司制造的Non Spark)作为静电消除器405。用这个静电消除器405扫描玻璃板而使玻璃板的整个表面放电。

在条件(p)中，使用具有被特别设置为33kHz的交流频率的静电消除器(由KEYENCE公司制造的SJ-S)的电晕放电型和交流电压施加方法作为静电消除器405。这种静电消除器405扫描玻璃板而使玻璃板的整个表面放电。

在条件(q)中，使用具有被特别设置为38kHz的交流频率的静电消除器(由Shishido Electrostatic公司制造的Zapp)的高频电晕放电型和交流电压施加方法作为静电消除器405。这种静电消除器405扫描玻璃板而使玻璃板的整个表面放电。

在条件(r)中，使用利用由光电离作用而产生离子的软X射线照射型静电消除器(由Hamamatsu Photonics K.K.制造的Photoionizer)作为静电消除器405。这种静电消除器405利用软X射线照射玻璃板而使玻璃板的整个表面放电。

在条件(s)中，不进行静电放电。

在条件(n)-(s)中，稳定的电压被施加于喷射电极107上，使得在喷嘴110移动时从喷嘴110朝向玻璃板喷射液体，借以由在玻璃板表面上形成图案的液体来形成线。然后，测量在玻璃板表面上形成图案的线的宽度的偏差。用于获得线宽的偏差的方法和应用例1的方法相同。静电放电方法以及测量结果示于表5。

表5

	静电放电方法	线宽的偏差
			条件(n)	对喷嘴电极施加交流电压以进行放电	3％
条件(o)	静电消除刷的自放电方法	70％
			条件(p)	电晕放电方法	10％
条件(q)	高频电晕放电方法	7％
			条件(r)	软X射线照射方法	4％
条件(s)	不放电	90％

由表5可以理解，当玻璃板如条件(s)那样不被放电时，线宽的偏差高达90％。与此相对，当玻璃板在条件(n)-(r)下被放电时，线宽的偏差比不进行放电的情况下小。具体地说，条件(n)具有3％的小的线宽偏差，条件(p)具有10％的小的线宽偏差，条件(q)具有7％的小的线宽偏差，条件(r)具有4％的小的线宽偏差。因而，条件(n)-(r)实现了小滴的恒定的喷射量，避免了和位置相关的小滴喷射故障。

[液体喷射设备的理论解释]

下面给出液体喷射的理论解释，并根据所述解释给出一个基本例子。当然，包括在下面解释的理论中和基本例子中所述的喷嘴结构、喷射溶液的每个部分的材料特性、添加于喷嘴的周边的结构、和喷射操作相关联的控制条件等的全部内容，都尽可能地应用于上述的实施例中。

[用于减小喷射电压和用于实施小滴的微小的量的稳定的喷射的单元]

在过去一直认为在由下式限定的范围之外喷射小滴是不可能的：

$d<\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_c}{2}---\left(4\right)$

其中λ_c是使得能够借助于静电吸引力从喷嘴的尖端部分喷射小滴的、在溶液表面的增长波长(m)，并且由λ_c＝2πγh²/ε₀v²获得。

$d<\frac{\mathrm{\&mu;\&gamma;}{h}^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_0{V}^2}---\left(5\right)$

$v<h\sqrt{\frac{\mathrm{\&pi;\&lambda;}}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{0}d}}---\left(6\right)$

在本发明中，回顾了在静电吸引型喷墨打印机中的喷嘴的作用，并通过使用麦克斯韦力或其类似物在因为其不可能性而在过去从未尝试过进行喷射的区域可以形成微滴。

已经找到关于实现驱动电压的减小和微量喷射的喷射条件的近似的解释，说明如下。

下面的说明可以应用于本发明的实施例中所述的液体喷射设备。

假设导电溶液被提供给具有内径d的喷嘴，喷嘴距离作为载体的无穷大导电平面的垂直高度为h。这个状态如图30所示。假定在喷嘴的尖端部分感应的电荷Q集中在喷嘴尖端部分的一个半球部分，并近似地由下式表示。

Q＝2пε₀αVd         (7)

其中Q：在喷嘴的尖端部分感应的电荷，ε₀：真空的介电常数(F/m)，ε：载体的介电常数(F/m)，h：喷嘴和载体之间的距离(m)，d：喷嘴的内径(m)，V：施加于喷嘴的总电压，α：和喷嘴的形状及其类似物有关的比例常数，为1-1.5，特别是在d＜＜h的情况下大约为1.0。

在作为载体的板是导电板的情况下，假定在表面附近感应相反的电荷以抵消由于电荷Q引起的电位，并且这个状态相当于电荷分布在板内的对称位置感应具有相反符号的镜电荷Q’的状态。当板是绝缘的板时，在板的表面处的极化作用在表面侧感应相反电荷，这种状态相当于同样地在对称位置感应由具有相反符号的介电常数确定的镜电荷Q’的状态。

同时，假定在喷嘴尖端部分的凸弯液的顶部的曲率半径是R(m)，在凸弯液的顶部的电场强度E_loc(V/m)由下式给出：

$E_{\mathrm{loc}}=\frac{V}{\mathrm{kR}}---\left(8\right)$

其中k：比例常数，其根据喷嘴的形状而改变，其值为1.5-8.5，在大多数情况下大约为5(P.J.Birdseye and D.A.Smith，SurfaceScience，23(1970)198-210)。

假定简单地有d/2＝R。这相当于表面张力使导电溶液在喷嘴尖端部分上升呈半球形，具有和喷嘴的半径相同的半径。

考虑作用在喷嘴尖端部分的液体上的压力的平衡。首先，由Sm²表示在喷嘴尖端部分的液体的表面面积，静电力Pe由下式给出：

$P_e=\frac{Q}{S}{E}_{\mathrm{loc}}\&ap;\frac{Q}{\mathrm{\&pi;}{d}^2/2}{E}_{\mathrm{loc}}---\left(9\right)$

由式(7)，(8)和(9)，并取α＝1，获得

$P_e=\frac{2{\mathrm{\&epsiv;}}_{0}V}{d/2}\&CenterDot;\frac{V}{k\&CenterDot;d/2}=\frac{8{\mathrm{\&epsiv;}}_0{V}^2}{k\&CenterDot;d^2}---\left(10\right)$

在另一方面，在喷嘴尖端部分的液体的表面张力Ps由下式给出：

$P_s=\frac{4\mathrm{\&gamma;}}{d}---\left(11\right)$

其中γ是表面张力(N/m)。

由静电力喷射液体的条件是，静电力大于表面张力，即

P_e＞P_s        (12)

通过使用足够小的喷嘴直径d，可以使得静电压力超过表面张力，由这个表达，在V和d之间的关系由下式给出：

$v>\sqrt{\frac{\mathrm{\&gamma;kd}}{2{\mathrm{\&epsiv;}}_0}}---\left(13\right)$

该式给出了喷射所需的最小电压。由式(6)和(13)获得：

$h\sqrt{\frac{\mathrm{\&lambda;\&pi;}}{{\mathrm{\&epsiv;}}_{0}d}}>v>\sqrt{\frac{\mathrm{\&gamma;kd}}{2{\mathrm{\&epsiv;}}_0}}---\left(1\right)$

该式给出了本发明的操作电压。

临界喷射电压Vc和某个喷嘴直径的相关性示于前述的图9。由该图可以理解，考虑到由于使用微直径喷嘴而具有的场集中效应，随着喷嘴直径减小，喷射起始电压变低。

在常规的考虑电场的方式中，即，当只考虑由施加于喷嘴的电压和喷嘴与相对电极之间的距离所确定的电场时，当喷嘴变微小时，用于喷射所需的电压增加。与此相反，集中局部电场强度时，通过使喷嘴直径成为微小的可以减小喷射电压。

借助于静电吸引的喷射基于在喷嘴端部的液体的充电。充电速度被认为大约是由介电驰豫确定的时间常数。

τ＝ε/σ                (2)

其中ε：溶液的介电常数(F/m)，σ：溶液的导电率(S/m)。当假定相对介电常数为10，导电率是10^-6S/m时，则获得τ＝1.854×10^-5sec。或者，当临界频率由fc Hz表示时，fc由下式给出：

f_c＝σ/ε                  (14)

对于高于这个频率fc的电场的较大的变化，喷嘴可能不响应，因而不可能喷射。关于上例，估计的临界频率大约为10kHz。此时，在喷嘴半径为2微米，并且电压略低于500V的情况下，在喷嘴内的流量G可估计为10^-13m³/s。对于上例的液体，在10kHz下进行喷射是可能的，因此可以实现每一个循环大约10 f1(femto-liter(毫微微升)，1 f1:10^-15升)的最小喷射量。

如图30所示，电场集中的效果和感应的对于相对的板的镜像力的作用是上述的每个实施例中的特征。因而，不需要如现有技术中那样，板或板支撑部件是导电的，或者对板或板支撑部件施加电压。即，在这些实施例中，可以使用绝缘的玻璃板、使用塑料例如聚酰亚胺的板、陶瓷板、半导体板或其类似物作为板。

在这些实施例中，关于施加于电极的电压，可以应用正的电压和负的电压中的任何电压。

此外，保持喷嘴和载体之间的距离为500微米或更小使得溶液的喷射更容易。此外，使用检测喷嘴位置的反馈控制(未示出)可以有利地使得喷嘴相对于载体的位置能够保持恒定。

载体可被安装和保持在导电的或绝缘的载体支架上。

图31表示作为本发明的另一个基本实施例的一个例子的液体喷射设备的喷嘴部分的截面图。电极15被提供在喷嘴1的侧表面部分，用于在该电极和喷嘴内的溶液3之间施加受控电压。提供电极15用于控制电湿效应。当足够大的电场加于构成喷嘴的绝缘体上时，期望没有这个电极也能发生电湿效应。不过，在这个基本例子中，这个电极确实地控制电湿效应，从而用于喷射控制。在喷嘴1由绝缘材料构成、喷嘴管尖端部分的厚度为1微米、喷嘴的内径为2微米以及施加的电压为300V的情况下，大约在30P下发生电湿效应。这个压力对于喷射是不够的，但是可用于向喷嘴尖端部分供应溶液，并且想到这个控制电极使得能够控制喷射。

图9表示本发明的喷射开始电压和喷嘴直径的相关性。其中使用图12所示的机构作为液体喷射装置。已经证明，当喷嘴成为微小的时，喷射开始电压变得较低，借以使得和常规的情况相比，可以利用较低的电压进行喷射。

在每个上述的实施例中，用于喷射液体的条件是喷嘴和载体之间的距离(h)、施加的电压的幅值(V)以及施加的电压的频率(f)的函数，其中的每一项必须满足作为喷射条件的某个条件。与此相对，当任何一个条件未被满足时，必需改变其它的参数。

这个情况将参照图32进行说明。

存在用于喷射的某个临界电场Ec，小于这个电场则不能进行喷射。这个临界电场是按照喷嘴直径、液体的表面张力和粘度而改变的值。在小于临界电场Ec的值下，喷射是困难的。在大于临界电场Ec的强度下，即，在能够喷射的电场强度下，在喷嘴-载体距离(h)和施加的电压(V)的幅值之间具有近似的比例关系。当喷嘴-载体距离被缩短时，临界电压V可被减小。

与此相对，当喷嘴-载体距离(h)极大因而施加的电压V也大时，即使当保持相同的电场强度时，也发生由电晕放电作用或其类似物引起的液体小滴的爆炸，即爆喷。

如上所述，按照本发明的液体喷射设备和液体喷射方法适用于按照以下各种用途的每个用途的液体喷射：构图，例如标准的印刷、在特殊介质上的印刷(膜、布织、金属板等)、利用液体或膏状导电材料进行的布线、应用于构成天线图形等；在处理用途中，例如黏合剂、密封剂的涂覆，等；用于生物和医疗应用，例如医药的涂覆(例如在组合多种微量成分的情况下)、诊断基因的样本等。

用于在电路板上形成布线图案的方法适用于形成电路板的图案。

Claims (7)

1.一种液体喷射设备，包括：

液体喷射头，其具有用于从尖端部分喷射带电溶液的小滴的喷嘴，所述喷嘴的喷射开口的内径大于0.2微米且小于或等于20微米；

被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场从而喷射所述小滴；

电压施加单元，用于对所述喷射电极施加电压；

包括绝缘材料的载体，用于接收喷射的小滴；以及

具有加湿功能和加热功能的喷射气氛调节单元，用于保持经受所述液体喷射头的喷射的气氛，该气氛被保持为露点在9℃或9℃以上，并且该气氛被保持为低于水的饱和温度。

2.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中喷嘴的内径是8微米或更小。

3.如权利要求2所述的液体喷射设备，其中喷嘴的内径是4微米或更小。

4.一种液体喷射设备的液体喷射方法，所述液体喷射设备包括：具有用于从尖端部分喷射带电溶液的小滴的喷嘴的液体喷射头，其中所述喷嘴的喷射开口的内径大于0.2微米且小于或等于20微米；被提供在所述液体喷射头上的喷射电极，对其施加电压以产生电场从而喷射所述小滴；以及电压施加单元，用于对所述喷射电极施加电压，所述方法包括以下步骤：

在一种气氛中朝向包括绝缘材料的载体喷射小滴，其中通过喷射气氛调节单元的加湿功能和加热功能将所述气氛保持为露点在9℃或9℃以上，并且该气氛被保持为低于水的饱和温度。

5.如权利要求4所述的液体喷射方法，其中喷嘴的喷射开口的直径是8微米或更小。

6.如权利要求5所述的液体喷射方法，其中喷嘴的喷射开口的直径是4微米或更小。

7.一种用于形成电路板的布线图案的方法，包括以下步骤：

使用如权利要求4到6中任何一个所述的液体喷射方法；以及在所述载体上喷射金属膏的小滴。

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