TWI277517B - Liquid jetting device - Google Patents

Description

1277517 * (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃有關於基板吐出液體之液體吐出 【先前技術】 做爲以往之噴墨記錄方式，有經由壓電元 藉由變形墨水流路，吐出墨水液滴的壓電方式 路設置發熱體，使該發熱體發熱產生氣泡，對 成墨水流路內之壓力變化，吐出墨水液滴的加 電墨水流路內之墨水，經由墨水之靜電吸引力 液滴的靜電吸引方式。 做爲以往之靜電吸引方式之噴墨印表機， 日本特開平1 1 -277747號者。相關噴墨印表機 前端部進行墨水之吐出的複數之凸狀墨水導引 各墨水導引之前端加以配設的同時接地之對向 每各墨水導引，於墨水施加吐出電壓的吐出電 凸狀墨水導引乃準備導引墨水之狹縫寬不同的 分開使用此等，可吐出二種之大小的液滴爲特 然後，此以往之噴墨印表機乃於吐出電極 壓，吐出墨水液滴，經由於吐出電極和對向電 之電場，將液滴導至對向電極側。 但是，上述以往側中，有以下之問題。 (1 )微小液滴形成之界限和安定性 噴嘴徑因爲大之故，從噴嘴吐出之液滴之 裝置。 件之振動， 、於墨水流 應於氣泡所 熱方式、帶 ，吐出墨水 可列舉記載 乃具備從該 ，和對向於 電極，和於 極。然後， 二種，經由 施加脈衝電 極間所形成 形狀不會安 -5- (2) 1277517 定，且液滴之微小化上有其極限。 (2 )高施加電壓 爲吐出微小液滴，以達噴嘴之吐出口之微細化爲重要 因子，以往之靜電吸引方式之原理中，經由噴嘴徑變大， 噴嘴前端部之電場強度爲弱，爲得吐出液晶所需之電場強 度，需施加高吐出電壓（例如接近200 0V之非常高的電 壓）。因此，爲施加高電壓，使得會有電壓之驅動控制變 得高價的問題。 又，做爲以往例之專利文件1中，經由施加對於墨水 之脈衝電壓，爲進行墨水吐出，於施加該脈衝電壓之電極 ，需施加高電壓，有助長上述（2 ) 、（ 3 )之問題的傾向 的不適當。 在此，令提供可吐出微小液滴之液體吐出裝置爲第一 之目的。又，同時，令提供吐出安定之液滴的液體吐出裝 置爲第二之目的。更且，可減低施加電壓，提供便宜之液 體吐出裝置爲第三之目的。 【發明內容】 〔發明之揭示〕 本發明乃採用將帶電之溶液之液滴，吐出至基材之液 體吐出裝置中，具備從前端部吐出液滴之前端部的內部直 徑爲具有3 0〔 μιη〕以下之噴嘴的液體吐出頭，和於噴嘴 內供給溶液的溶液供給手段，和於噴嘴內之溶液施加吐出 電壓的吐出電壓施加手段；設置噴嘴內之溶液形成從該噴 -6 - (3) 1277517 嘴前端部成爲凸狀地隆起狀態的凸狀彎月形成手段的構成 〇 以下，所謂噴嘴徑，乃顯示吐出液滴前端部之噴嘴之 內部直徑（噴嘴之前端部之內部直徑）。然而，噴嘴內之 液體吐出孔之剖面形狀非限定於圓形。例如於液體吐出孔 之剖面形狀爲多角形、星形等其他形狀時，該剖面形狀之 外接圓乃成爲3 0〔 μπι〕以下。以下，於噴嘴徑或噴嘴之 前端部之內徑直徑中，進行其他數値之限定亦相同。又， 於噴嘴半徑時，則顯示該噴嘴徑（噴嘴之前端部之內部直 徑）的板1/2長度。 於本發明中，「基材」乃指接受吐出之溶液的液滴之 彈著的對象物，材質未特別加以限定。因此，例如將上述 構成適用於噴墨印表機時，用紙或薄片等之記錄媒體則相 / 當於基材，而使用導電性糊形成電路之時，形成電路之基 礎則相當於基材。 上述構成中，於噴嘴前端部，液滴之接受面成對向地 ，配置噴嘴及基材。爲實現此等相互之位置關係的配置作 業，可經由噴嘴之移動或基材之移動之任一者進行。 然後，經由溶液供給手段，於液體吐出頭內供給溶液 。噴嘴內之溶液爲進行吐出，則要求在帶電之狀態下。又 ，可設置於溶液之帶電進行必要之電埏施加的帶電專用之 電極亦可。 然後，經由凸狀彎月面形成手段，於噴嘴前端部，形 成溶液隆起之狀態（凸狀彎月面）。爲形成相關凸狀彎月 (4) 1277517 面，例如採用將噴嘴內壓力從噴嘴前端部，在液滴不滴落 的範圍下加以提高等之方法。 然後，噴嘴前端部之凸狀彎月面之形成前或同時，對 於液體吐出頭內之溶液，經由吐出電壓施加手段，施加凸 狀彎月面位置之吐出電壓。此吐出電壓乃單獨不進行液滴 吐出，經由凸狀彎月面形成手段所成彎月面形成的連動， 設定成可吐出之範圍。因此，從凸狀彎月面之突出前端部 ，溶液之液滴對於基材之接受面，向垂直方向飛行，於基 材之接受面上形成溶液之點。 厂 本發明乃具有凸狀彎月面形成手段之故，於凸狀彎月 \ 面之頂點，可集中液滴之吐出的點，較平坦或凹狀之時更 可以小的吐出力吐出液滴，積極利用於吐出之圓滑化所成 吐出電壓的減低及於彎月面之位置吐出電壓之不同，更可 達吐出電壓之減低。

V 又，以往乃對於凸狀彎月面之形成和液滴之吐出的兩 者，於溶液經由施加電壓而進行之故，需將此等同時進行 之高電壓的施加，但本發明中，凸狀彎月面之形乃乃經由 與於溶液施加電壓之吐出電壓施加手段不同之特別的凸狀 彎月面形成手段進行之故，可減低於吐出時施加於溶液之 電壓値。 又，本發明乃將噴嘴成爲以往所未有之超微細徑，於 噴嘴前端部集中電場，提高電場強度的同時，經由於此時 所導引之基材側之鏡像電荷或產生至影像電荷的間之電場 的靜電力，進行液滴之飛行。 (5) 1277517 因此，雖然爲微細噴嘴，較以往者，可以低電壓進行 液滴吐出的同時，基材爲導電體或絕緣體，皆可進行良好 的液滴吐出。 相關之情形下，即使無對向於噴嘴之前端部的對向電 極，亦可進行液滴之吐出。例如，在不存在對向電極的狀 態下5對向於噴嘴前端部配置基材之時，該基材爲導體之 時，令基材的承受面爲基準，於成爲噴嘴前端部之面對稱 的位置，逆極性之鏡像電荷被引導，該基材爲絕緣體之時 ，令基材的承受面爲基準，於經由基材之介電率所訂定之 對稱位置，逆極性之影像電荷被引導。然後，經由激發於 噴嘴前端部之電荷和鏡像電荷或影像電荷間之靜電力，進 行液滴的飛行。 由此，可達到裝置構成之備用品數之減低。因此，將 本發明適用於業務用噴墨系統時，可有系統整體之生產性 的提升之貢獻，可達成本的減低。 惟，本發明構成雖可無需對向電極，但倂用對向電極 亦無妨。倂用對向電極之時，沿該對向電極之對向面的狀 態下，配置基材的同時，對向電極之對向面則從噴嘴之液 滴吐出方向朝向垂直地加以配置爲佳。由此，可將噴嘴-對向電極間之電場所成靜電力爲引導飛行電極而倂用，而 對向電極接地時，將帶電之液滴之電荷施加於空氣中之放 電，可藉由對向電極放出，可得減低電荷之蓄積之效果之 故，因此反而是倂用者較佳之構成。 又，除了上述構成，具備各控制驅動凸狀彎月面形成 冬 (6) 1277517 手段之驅動電壓之施加及吐出電壓施加手段所成吐出電壓 的施加的動作控制手段，此動作控制手段乃具有進行吐出 電壓施加手段所成吐出電壓之施加，於液滴之吐出時，進 行凸狀彎月面形成手段之驅動電壓的透加的第一之吐出控 制部之構成爲佳。 於此構成中，經由第一之吐出控制部，預先於溶液施 加吐出電壓的狀態下，對應於吐出之必要性，形成凸狀彎 月面，爲從噴嘴前端吐出液滴，到達必要之靜電力，進行 液滴之吐出。 又，除了前述之構成，具備各控制驅動凸狀彎月面形 成手段之驅動電壓之施加及吐出電壓施加手段所成吐出電 壓的施加的動作控制手段，此動作控制手段乃具有同步凸 狀彎月面形成手段所成溶液之隆起動作和吐出電壓之施加 加以進行的第二之吐出控制部地加以構成亦可。 於此構成中，達成同步經由第二之吐出控制部之凸狀 彎月面之形成和液滴之吐出而進行之故，伴隨凸狀彎月面 之形成，可進行吐出電壓之施加所成液滴之吐出，可達成 此等二動作之時間間隔的縮短化。 在此所謂「達成同步」乃除了進行溶液隆起動作的期 間和吐出電壓之施加期間在時間上一致的情形之外，包含 一方之期間和另一方之期間之開始及終了時間上雖有偏移 ，至少在吐出液滴所需之期間上有重複之情形。 又，除了前述之各構成之外，動作控制手段具有於溶 液之隆起動作及吐出電壓之施加後，進行將噴嘴前端部之 - 10- (7) 1277517 液面縮入內側之動作控制的液面安定化控制部的構成爲佳 〇 於此構成中，於液滴吐出後，將噴嘴前端部之液滴， 例如經由噴嘴內部壓力之下降等，向內側吸引。此乃從凸 狀彎月面液滴飛行時，經由該飛行，凸狀彎月面會有產生 振動情形，此時，爲防止振動之影響，需有等待沈靜化之 後，方進行下次吐出之必要性。於上述構成中，凸狀彎月 面即使產生振動，將噴嘴前端部之溶液之液面，暫時向噴 嘴內吸引，暫時解除凸狀狀態，且經由低阻抗之噴嘴內之 通過所成之整流作用，解除液面振動狀態。因此，可達積 極性且迅速之液面沈靜化，無需等待如以往之吸引後一定 之沈靜化的等待時間，馬上可進行下次之凸狀彎月面形成 及吐出。 又，除了前述構成，凸狀彎月面形成手段具有變化噴 嘴內之容積的壓電元件的構成爲佳。 於此構成中，將凸狀彎月面之形成，使壓電元件經由 該形狀變化，變化噴嘴內容積，經由提高噴嘴壓力而進行 者。 又，進行對噴嘴前端部之液面之內側縮入時，經由壓 電元件之形狀變化，變化噴嘴內容積，經由減低噴嘴壓力 加以執行。將凸狀彎月面形成經由以壓電元件之容積變化 進行時，可無對於溶液之限制且可高頻驅動。 又，除了前述構成之外，凸狀彎月面形成手段具有於 噴嘴內之溶液產生氣泡之加熱器的構成爲佳。 -11 - (8) 1277517 於此構成中，凸狀彎月面形成乃經由加熱加熱器，形 成溶液之蒸發所成氣泡，經由提高噴嘴壓力加以執行。本 發明乃在原理上，會受到吐出溶液之限制，但在構造上， 較使用壓電元件或靜電傳動器之時，在於單純上以及多噴 嘴化的高密度化上爲優異，環境上的對應亦充分。 又，除了前述構成，吐出電壓施加手段施加滿足下式 (1)之範圍的吐出電壓V的構成亦可。 猶…(1) 惟，γ :溶液之表面張力（N/m ) 、:真空之介電率（ F/m ) 、d :噴嘴直徑（m ) 、h :噴嘴-基材間距離（m ) 、k :關連於噴嘴形狀之比例常數（1.5<k<8,5 )。 此構成中，對於噴嘴內之溶液，進行上式（1 )之範 圍之吐出電壓V之施加。上式（1)中，成爲吐出電壓V 之上限之基準的左側項乃顯示進行以往之噴嘴-對向電極 間電場所成液滴吐出時的臨界最低吐出電壓。本發明乃如 前述，經由噴嘴之超微細化所成電場集中效果，將微小液 滴之吐出，於以往技術無法實現之以往臨界最低吐出電壓 爲低範圍，設定吐出電壓V時，亦可實現。 又，成爲上式（1)之吐出電壓V之下限的基準的右 側項，乃顯示抵抗噴嘴前端部之溶液所成表面張力，進行 液滴吐出之本發明臨界最低吐出電壓。即，施加較此臨界 最低吐出電壓爲低之電壓時，雖不執行液滴之吐出，例如 -12- (9) 1277517 將此臨界最低吐出電壓爲臨界的較此爲高的値做爲吐出電 壓，經由切換較此低之電壓和吐出電壓，可進行吐出動作 之開關之控制。然而，此時，切換成吐出之開關狀態的低 電壓値時，以接近臨界最低吐出電壓爲佳。由此，窄化開 關之切換之電壓變化寬度，可達回應性之提升。 又，除了前述構成，將噴嘴以絕緣性之材料形成亦可 ，將噴嘴之至少前端部，以絕緣性之材料形成亦可。 在此，絕緣性乃絕緣破壞強度爲1〇〔 kWmm〕以上較 佳爲21〔 kv/mm〕以上，更佳爲30〔 kv/mm〕以上者。絕 緣破壞強度乃記載於JIC-C21 10之絕緣破壞強度，經由記 載於同JIS之測定方法所測定之値。 將噴嘴經由如此形成，可有效抑制從噴嘴前端部的放 電效果，於有效8主行溶液之充電的狀態下，可吐出液體 之故，可進行圓順良好的吐出。 又，除了此構成之外，令噴嘴徑爲不足20〔 μιη〕亦 可。 由此，電場強度分布會變窄。經由如此，可集中電場 。結果，可使形成之液滴爲微小，且形狀安定化的同時， 可減低總施加電壓。又，液滴乃從噴嘴吐出之後，於電場 和電荷之間，經由動作之靜電力而被加速，從噴嘴離開時 ，電場會急遽下降之故，之後經由空氣阻力而減速。但是 ，微小液漏且電場集中的液滴乃伴隨接近對向電極，則經 由鏡像力而加速。經由取得此空俘阻抗所造成之減速和鏡 像力所造成加速之平衡，微小液滴則安定飛行，可提升著 - 13- (10) 1277517 彈精度。 又，噴嘴之內部直徑爲10〔 μπι〕以下即可。 由此，電場可爲集中，可使液滴更爲微小，可減低飛 行時對向電極之距離變動對於電場強度之分布影響之故， 可減低對向電極之位置精度或基材之特性之厚度的液滴形 狀的影響或彈著精度的影響。 又，噴嘴之內部直徑爲8〔 μιη〕以下即可。 由此，電場可爲集中，可使液滴更爲微小，可減低飛 行時對向電極之距離變動對於電場強度之分布影響之故， 可減低對向電極之位置精度或基材之特性之厚度的液滴形 狀的影響或彈著精度的影響。 更且，經由電場集中的程度的提升，可減輕多噴嘴時 之噴嘴之高密度化爲課題化電場串訊之影響，可更爲高密 度化。 又，噴嘴之內部直徑爲4〔 μιη〕以下即可。經由此構 成，可達顯著之電場集中，可提高最大電場強度，可使形 狀之安定液滴超微小化，和液滴之起始吐出速度變大，由 此’經由提升飛行安定性，更提升彈著精度，可更提升吐 出回應性。 更且’經由電場集中的程度的提升，可減輕多噴嘴時 之噴嘴之高密度化爲課題化電場串訊之影響，可更爲高密 度化。 更且，噴嘴之內部直徑爲較0.2〔 μχη〕爲大爲佳。經 由將噴嘴之內徑較0 · 2〔 μιη〕爲大，可提升液滴帶電效率 -14- 1277517· (11) ，提升液滴之吐出安定性。 更且，於上述各構成，將噴嘴以電氣絕緣材形成’於 噴嘴內，插入吐出電壓施加用之電極或進行做爲該電極工 作之電鍍形成爲佳。 又更且，將噴嘴以電氣絕緣材形成，於噴嘴內’插入 電極或形成做爲該電極之電鍍的同時，於噴嘴之外側可設 吐出用之電極爲佳。

噴嘴之外側之吐出用電極乃例如設置於噴嘴之前端側 端面或噴嘴之前端側之側面之全周或一部分。 更且，加上上述各構成所成作用效果，可提升吐出力 之故，可更微細化噴嘴徑，以低電壓吐出液滴。 又更且將基材經由導電性材料或絕緣性材料形成爲佳 更且，施加之吐出電壓爲1 000V以下爲佳。

令吐出電壓之上限値經由設定於此，可容易卩土 & ^帝υ 的同時，可達裝置之耐久性的提升。 更且，施加之吐出電壓爲5 00V以下爲佳。 令吐出電壓之上限値經由設定於此，可容易吐出@制 的同時，可達裝置之耐久性的提升。 更且，令噴嘴和基材之距離成爲5 0 0〔 μιη〕以下，於 噴嘴徑爲微細的情形下，亦可得高彈著精度之故，是爲較 佳0 . 更且’經由單一脈衝吐出之時，施加經由 -15- 1277517· (12) 所決定之時常數τ以上之脈衝寬Δί而構成亦可。惟，ε : 溶液之介電率（F/m ) 、σ :溶液之導電率（S/m )。 【實施方式】 爲實施發明之最佳形態 以下之各實施形態所說明之液體吐出裝置之噴嘴徑乃 30〔μιη〕以下爲佳。更佳爲不足20〔μιη〕，更甚者爲1〇 〔μιη〕以下，更佳爲8〔 μπι〕以下，更甚者爲4〔 μηι〕 以下爲佳。又，噴嘴徑乃較0 · 2〔 μιη〕爲大者爲佳。以下 ，對於噴嘴徑和電場強度之關係，參照圖1Α〜圖6Β如以 下說明。對應圖1Α〜圖6Β，將噴嘴徑顯示0〇.2,4，1.8,2.〇 〔μ.ιη〕及做爲參考於以往使用之噴嘴徑05 0〔 〕之時 的電場強度分布。 在此，於圖1A〜圖6B中，噴嘴中心位置C乃顯示噴 嘴前端之液體吐出孔之液體吐出面之中心位置。又，圖 1A、圖2A、圖3A、圖4A、圖5A、圖6A乃顯示噴嘴和 對向電極之距離設定於2000〔 μιη〕時之電場強度分布， 圖1Β、圖2Β、圖3Β、圖4Β'圖5Β、圖6Β乃顯示噴嘴 和對向電極之距離設定於100〔 μπι〕時之電場強度分布。 然而，施加電壓乃各條件皆一定成爲200〔 V〕。圖1Α〜 圖6Β中之分布線乃顯示電荷強度從1 X 1 06〔 V/m〕至1 X 1〇7〔 V/m〕之範圍。 -16- (13) 1277517· 於圖7，顯示各條件下之最大電場強度的圖表。 從圖5 A、圖5B，噴嘴徑爲020〔 μπι〕以上時，電場 強度分布乃擴散至寬廣面積。又，自圖7之圖表，噴嘴和 對向電極之距離會影響到電場強度。

由此，噴嘴徑爲08〔 μιη〕（圖 4Α、圖4Β )以下時 ，電場強度集中的同時，對向電極之距離變動幾乎不影饗 電場強度分布。因此，噴嘴徑爲08〔 μιη〕以下時，不受 對向電極之位置精度及基材之材料特性之參差或厚度之參 差之影響，可進行安定之吐出。接著，於上述噴嘴之噴嘴 徑和噴嘴之前端位置，將有液面時之最大電場強度和強電 場範圍之關係，示於圖8。

由圖8所示圖表，噴嘴徑成爲04〔 μιη〕以下時，電 場集中會極端變大，可使最大電場強度變高。由此，可使 溶液之初期吐出速度變大之故，增加液滴之飛行安定性的 同時，爲增加噴嘴之前端部之電荷的移動速度，提升吐出 回應性。 接著，對於吐出之液滴之可帶電之最大電荷量，說明 如下。於液滴可帶電之電荷量乃顯示考量液滴之瑞利分裂 (瑞利臨界）之以下之（3 )式。 8χπχλ ε0 χχχ

在此，q爲供予瑞利臨界之電荷量（C ) 、ε〇乃真空之介 電率（F/m ) 、γ乃溶液之表面張力（N/m ) 、dG乃液滴之 -17- 1277517 · (14) 直徑（m )。 上述（3 )式所求得之電荷量q乃愈接近瑞利臨界値 ，即使同樣電場強度，靜電力亦強，可提升吐出之安定性 ，但太接近瑞利臨界値時，相反地於噴嘴之液體吐出孔產 生溶液之霧散，欠缺吐出安定度。 在此，顯示噴嘴之噴嘴徑和於噴嘴之前端部吐出之液 滴開始飛行之吐出開始電壓、該初期吐出液滴之瑞利臨界 的電壓値及吐出開始電壓和瑞利臨界電壓値之比的關係的 圖表，示於圖9。 由圖9所示圖表，噴嘴徑於0〇·2〔μιη〕至04〔μπι〕 之範圍，吐出開始電壓和瑞利臨界電壓値之比超越0.6， 成爲液滴之帶電效率佳的結果，於該範圍可進行安定之吐 例如，圖1 0所示噴嘴徑和噴嘴之前端部之強電場（1 X 1 〇6〔 V/m〕以上）之範圍之關係所顯示之圖表中，噴嘴 徑成爲0 〇 · 2〔 μιη〕以下時，電場集中之範圍則顯示極端 變窄。由此，吐出液滴乃顯示無法充分接受爲加速的能量 ’飛行安定性則下降。因此，噴嘴徑乃設定較0〇· 2〔 μιη 〕爲大考爲佳。 〔第〜之實施形態〕 < &體吐出裝置之整體構成） 以下，對於本發明之第一之實施形態的液體吐出裝置 2 0 ’根據圖1 1至圖1 2加以說明。圖1 1乃沿後述之噴嘴 -18- (15) 1277517· 21之液體吐出裝置2 0之剖面圖。圖1 2乃顯示溶液之吐 出動作和施加於溶液之電壓的關係說明圖’圖1 2 Α乃不 進行吐出之狀態，圖1 2 B乃顯示吐出狀態，圖1 2 C乃顯 示吐出後之狀態。 此液體吐出裝置20乃具備將可帶電溶液之液滴’從 該前端部吐出之超微細徑之噴嘴2 1，和具有對向於噴嘴 21之前端部之對向面的同時，支持於該對向面接受液滴 之彈著的基板K的對向電極23，和於噴嘴21內之流路 22供給溶液的溶液供給手段29，和於噴嘴2 1內之溶液施 加吐出電壓之吐出電壓施加手段25，和噴嘴2 1內之溶液 從該噴嘴21之前端部，形成凸狀隆起狀態之凸狀彎月面 形成手段40，和凸狀彎月面形成手段40之驅動電壓之施 加及控制吐出電壓施加手段25所成吐出電壓之施加的動 作控制手段50。然而，上述噴嘴21和溶液供給手段之一 部分之構成，和吐出電壓施加手段2 5之一部分之構成乃 做爲液體吐出頭一體加以形成。 然而，圖11中，說明之方便上，圖示成噴嘴21之前 端部則向上方，於噴嘴21上方，配設對向電極23之狀態 ，實際上，噴嘴21爲水平方向或較下方，更佳於朝向垂 直下方之狀態加以使用。 (溶液） 做爲進行上述液體吐出裝置2 0所成吐出的溶液，做 爲無機液體可列舉水、C0C12、HBr、ΗΝ03、Η3Ρ04、 •19- (16) 1277517 H2S04、S0C12、S02C12、FS03H 等。做爲有機液體， 舉甲醇、η-丙醇、異丙醇、η-丁醇、2-甲醇-1-丙醇 丁醇、4 -甲基-2 -戊醇、苯甲醇、α - 品醇、乙二醇、 醇、二乙二醇 '三乙二醇等醇類；苯酚、甲酚、m· 、P ·甲酚等之酚類；二噁烷、糠醛、乙二醇二甲醚、 溶纖素、乙基溶纖素、丁基溶纖素、乙基卡必醇'丁 必醇、丁基乙酸卡必醇酯、環氧氯丙烷等之醚類；丙 甲基乙酮、2-甲基-4 ·戊酮、苯乙酮等之酮類；蟻酸 酸、二氯乙酸、三氯乙酸等之脂肪酸類；甲酸甲酯、 乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯 '乙酸-n_ 丁酯、丙酸乙 乳酸乙酯、安息香酸甲酯、丙二酸二乙酯、丁酸二甲 丁酸二乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯 一醇乙醚乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、乙醯乙酸乙酯 基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯等之酯類；硝基甲烷、硝 、乙腈、丙腈、丁二腈、戊腈、苯腈、乙胺、二乙胺 條二胺、苯胺、N -甲苯胺、二甲苯胺、〇 -甲苯胺 甲苯胺、哌啶、吡啶、α -甲基吡啶、2 5 6 -二甲基吡啶 η林、丙烯二胺、甲醯胺、ν•甲基甲醯胺、ν，ν_二甲基 胺、Ν，Ν·二乙基甲醯胺、乙醯胺、Ν-甲基乙醯胺、Ν-丙釀胺、Ν，Ν，Ν，，Ν，-四甲基尿素、Ν-甲基吡咯酮等之 <七合物類；二甲基亞磺、環丁磺等之含硫黃化合物類 ' Ρ-甲基異丙基苯、萘、環已烷基苯、環已烯等之碳 類；Μ-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、151，卜三氯乙 1，15152·四氯乙烷、m2·四氯乙烷、、五氯乙烷、 可列 、特_ 丙三 甲酚 甲基 基卡 酮、 、乙 甲酸 酯， 酯、 、乙 、氰 基苯 、乙 甲醯 甲基 含氮 :苯 化氫 院、 1，2- -20- 1277517· (17) 一氯乙烯（cis-) '四氯乙烯、2_氯丁烷、卜氯甲基丙 烷、2-氯-2-甲基丙烷、溴代甲烷、三溴代甲烷、卜溴代甲 烷等之鹵化碳化氫類等。又，混合二種以上上述各液體， 做爲溶液使用亦可。 更且’將包含許毚高電氣傳導率之物質（銀粉）之導 電性糊’做爲溶液使用，進行吐出之時，於上述液體做爲 溶解或分散之目的物質’除去噴嘴產生阻塞的粗大粒子， 則不特別加以限制。做爲p D P、C R T、F E D等之營光體， 可不特別限制使用以往所知者。例如可列舉做爲紅色螢光 體之（Y，Gd) B〇3: Eu、Y〇3: Eu等，做爲綠色螢光體之 Zn2 S i 〇4 : Mn、B aAl! 2 0 1 9 : Mn、（ B a，S r，M g ) Ο · α - A1 2 〇 3 :Μη等，做爲藍色螢光體之 BaMgAl 1 4023 : Eu、 BaMgAhoO】7: Ειι等。爲將上述目的物質強固黏著於記錄 媒體上，添加各種黏合劑爲佳。做爲使用之黏合劑乃例如 使用乙基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素 '乙酸纖維素 、經基乙基纖維素等之纖維素及該衍生物；醇酸樹脂、聚 甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、2-乙基已基丙烯酸酯.甲 基丙烯酸共聚物、月桂基丙烯酸酯· 2-羥基已基丙烯酸酯 共聚物等之（甲基）丙烯酸樹脂及該金屬鹽；聚N-異丙 基丙烯醯胺、聚N5N-二甲基丙烯醯胺等聚（甲基）丙烯 醯胺；聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物' 苯乙烯·馬來 酸共聚物、苯乙烯·異戊二烯共聚物等苯乙烯系樹脂；苯 乙烯· η-丁基甲基丙烯酸酯共聚合物等苯乙烯·丙烯酸樹 fl旨；飽和、不飽和之各聚酯樹脂；聚丙烯等之聚烯系樹脂 -21 - (18) 1277517· •，聚氯化乙烯、聚氯化亞乙烯等之鹵化聚合 嫌、氯化乙烯·乙酸乙烯共聚物等乙烯系樹 樹脂；環氧樹脂；聚胺基甲酸酯系樹脂；聚 聚乙烯丁縮醛、聚乙烯聚甲縮醛等之聚甲縮 •乙酸乙烯共聚物、乙烯·乙基丙烯酸酯共 聚乙烯樹脂；苯井鳥糞胺等之醯胺樹脂；尿 樹脂；聚乙烯醇樹脂及該陽陰離子變性；聚 該共聚物，聚環氧乙環、殘酸化聚環氧乙環 聚合物、共聚物及交連體；聚乙二醇、聚丙 二醇；聚醚聚醇；SBR、NBR膠乳；糊精； 及該衍生物、酪蛋白、黃蜀葵、西黃蓍膠、 伯膠、剌槐豆膠、瓜爾豆膠、果膠、海藻多 蛋白、各種澱粉類、玉米澱粉、蒴篛、海蘿 蛋白等之天然或半合成樹脂； 烯樹脂、酮 松香醏；聚乙基甲基酯、聚乙烯胺、聚苯乙 烯磺酸等。此等樹脂乃非但做爲單聚合物， 下，加以混合使用亦可。 將液體吐出裝置20做爲圖案化方法使 代表，可使用於顯示用途。具體而言，可列 之電極之形成、CRT之螢光體之形成、FED 示器）之螢光體之形成、FED之肋部之形成 彩色濾光片（RGB著色層、黑矩陣層）、 間隔物（對應黑色矩陣之圖案、點圖案等） 凸部乃一般意味障礙，當以電漿顯示器爲例 物；聚乙酸乙 脂；聚碳酸酯 乙烯甲縮醛、 醛樹脂；乙烯 聚物樹脂等之 素樹脂；密胺 乙基吡咯酮及 等環氧烷單獨 二醇等之聚烷 藻酸鈉；明膠 普路蘭、阿拉 糖、睛膠、白 、寒天、大豆 樹脂；松香及 烯磺酸、聚乙 於相溶之範圍 用之時，做爲 舉電漿顯示器 (場發射型顯 、液晶顯示用 、液晶顯示用 等。在此所稱 時，使用爲分 -22- (19) 1277517 離各色之電漿範圍。做爲其他之用途，可適用於微透鏡、 做爲半導體用途可適用磁性體、鐵電體、導電性精（配線 ;天線）等之圖案化塗布、做爲圖案用途，可適用通常印 刷、特殊媒體（薄膜、布、鋼板等）之印刷、曲面印刷、 各種印刷版之刷版、做爲加工用途，可適用粘著材、密封 材等之本發明所使用之塗佈，做爲生化醫療用途，可應用 於醫藥品（混台複數微量之成分）、基因診斷試料等之塗 佈等。 (噴嘴） 上述噴嘴21乃與後述噴嘴板26c —同形成爲一體， 從該噴嘴板26c之平板面上，垂直地加以設立。又，於液 滴之吐出時，噴嘴21乃對於基材K之承受面（液滴彈著 前），向垂直加以使用。更且，於噴嘴21中，形成從前 端部沿噴嘴之中心貫通之噴嘴內流路22。 對於噴嘴2 1更詳細說明。噴嘴2 1乃使該前端部之開 口徑和噴嘴內流路22均勻化，如前所述，此等則被超微 細徑地加以形成。列舉具體之各部尺寸之一例時，噴嘴內 流路22之內部直徑乃30〔 μηι〕以下、更且不足20〔 μιη 〕、更且10〔μηι〕以下，更且爲8〔μπι〕以下，更且爲 4〔 μιη〕以下者爲佳。本實施形態中，噴嘴內流路22之 內部直徑乃2〔 μηι〕，噴嘴2 1之根源之直徑爲5〔 μηι〕 ，噴嘴21之高度乃設定爲1〇〇〔 μιη〕。該形狀極爲接近 圓錐形，形成成爲圓錐台狀。又，噴嘴內部直徑乃較0.2 -23- (20) 1277517 〔μπι〕爲大爲佳。然而，噴嘴21之高度爲〇〔μιη〕亦可

然而，噴嘴內流路22之形狀乃如圖1 1所示，不形成 爲內徑一定之直線狀亦可。例如，如圖1 8 Α所示，噴嘴 內流路22之後述溶液室24側之剖面形狀成爲環帶狀地加 以形成爲佳。又，如圖1 8B所示，噴嘴內流路22之後述 之溶液室24側之端部的內徑較吐出側端部之內徑爲大地 加以設定，噴嘴內流路22之內面形成成爲推拔周面形狀 亦可。更且，如圖1 8 C所示，僅噴嘴內流路22之後述的 溶液室24側之端部，形成成爲推拔周面形狀的同時，較 該推拔周面，吐出端部側乃形成爲內徑一定之直線狀亦可 (溶液供給手段）

溶液供給手段2 9乃具備液體吐出頭2 6之內部，設於 噴嘴2 1之根源的位置的同時，連通於噴嘴內流路22之溶 液室24，和從未圖示外部之溶液槽，導入至溶液室24之 溶液的供給路2 7，和賦予溶液室24之溶液的供給壓力的 未圖示之供給泵。 上述供給泵乃供給溶液至噴嘴2 1之前端部，維持從 該前端部不溢出範圍的供給壓力，進行溶液之供給。（參 照圖12A )。 供給泵乃包含利用液體吐出頭和供給槽之配置位置所 成差壓之情形，另外不設置溶液供給手段僅溶液供給路加 -24- (21) 1277517 以構成亦可。雖會由於泵系統之設計而不同，基本上於開 始時於液體吐出頭供給溶液時啓動，自液體吐出頭吐出液 體，對應此之溶液供給乃達成毛細管及凸狀彎月面形成手 段所成液體吐出頭內之容積變化及供給泵之各壓力的最佳 化，以實施溶液之供給。 (吐出電壓施加手段） 吐出電壓施加手段25乃具備液體吐出頭26之內部中 ，設於溶液室24和噴嘴內流路22之臨界位置的吐出電壓 施加用之吐出電極2 8，和於此吐出電極2 8，經常施加直 流之吐出電壓的直流電源3 0。 上述吐出電極28乃於溶液室24內部，直接接觸於溶 液，使溶液帶電的同時，施加吐出電壓。 直流電源3 0所成吐出電壓乃於噴嘴2 1之前端部，於 溶液所成凸狀之彎月面，己形成之狀態中，開始可進行液 滴之吐出，上述彎月面未達成之狀態下，成爲不進行液滴 之吐出的範圍之電壓値，經由動作控制手段5 0進行直流 電源3 0之控制。 經由此直流電源3 0進行施加吐出電壓乃理論上，求 得下式（1 ) 〇 /2|Z>K> ( 1) is0d ps0 惟，γ :溶液之表面張力（N/m ) 、εο :真空之介電率（ -25- 1277517* (22) F/m) 、d :噴嘴直徑（m) 、h :噴嘴-基材間距離（m) 、k :關連於噴嘴形狀之比例常數（1.5<k<8,5 )。 然而，上述條件乃理論値，實際上進行凸狀彎月面之 形成時和非形成時之試驗，求得適切之電壓値亦可。 本實施形態中，做爲一例將吐出電壓成爲400〔 V〕 (液體吐出頭） 液體吐出頭26乃具備於圖1 1位於最下層，具有可撓 性之材料（例如金屬、矽、樹脂等）所成可撓基材層26a 、和形成於此可撓基材層26a之上面整體的絕緣材料所成 絕緣層26d、和形成位於其上之溶液之供給路的流路層 2 6b，和更於流路層26b上形成之噴嘴板26c，於流路層 26b和噴嘴板26c間，插入前述吐出電極28。 上述可撓基材層26a乃如上述，具有可撓性之材料爲 佳，例如使用金屬薄板亦可。如此，要求可撓性時，於可 撓基材層26a之外面，對應於溶液室24之位置，設置後 述凸狀彎月面形成手段40之壓電元件41，爲環繞可撓基 材層26a。即，於壓電元件41施加所定電壓，將可撓基 材層26a於上述位置，於內側或外側之任一凹陷，將溶液 室24之內部容積縮小或增加，經由內壓變化，於噴嘴21 之前端部，形成溶液之凸狀彎月面，或可將液面導入內側 〇 於可撓基材層2 6a之上面，將絕緣性之高的樹脂，形 -26 - (23) 1277517· 成成爲膜狀，形成絕緣層26d。相關絕緣層26d乃不防礙 可撓基材層26a的凹陷，形成得足夠微薄，或使用容易變 形之樹脂材料。 然後’於絕緣層26d之上，僅殘留根據形成可溶解之 樹脂層的同時’於爲形成供給路2 7及溶液室24之特定圖 案的部分加以除去，於除去該殘存部所除去的部分，形成 絕緣樹脂層。此絕緣樹脂層成爲流路層26b。然後，於此 絕緣樹脂層上面，成爲面狀擴散，經由導電材料（例如 NiP)之電鍍，形成吐出電極28，更且從該上面形成絕緣 性之光阻樹脂層或聚對二甲苯層。此光阻樹脂層成爲噴嘴 板2 6c之故，此樹脂層考量噴嘴2 1之高度.的厚度加以形 成。然後，將此絕緣性之光阻樹脂層，經由電子光束法或 麈秒電射加以曝光，形成噴嘴形狀。噴嘴內流路22亦經 由電射加工加以形成。然後，除去根據供給路27及溶液 室24之圖案的可溶解之樹脂層，開通此等供給路27及溶 液室24，完成液體吐出頭26。 然而，噴嘴板26c及噴嘴21之材料，具體而言除了 環氧、PMMA、酚、鈉玻璃、石英玻璃等之絕緣材之外， 可爲Si之半導體、Ni、SUS等之導體。惟，於經由導體 形成噴嘴板26c及噴嘴21時，對於至少噴嘴21之前端部 之前端部端面，更佳爲前端部之周面，設置絕緣材之被膜 爲佳。將噴嘴21從絕緣膜形成，或於該前端部表面，經 由形成絕緣材被膜，於對於溶液之吐出電壓施加時，可有 效控制從噴嘴前端部向對向電極2 3之電流之泄放。 -27- (24) 1277517 (對向電極） 對向電極23乃具備向噴嘴21之突出方向垂直地對向 面’有關沿對向面進行基材K之支持。從噴嘴2 1之前端 部至對向電極23之對向面的距離乃5 00〔 μιη〕以下爲佳 ’更且100〔 μιη〕以下爲佳，做爲一例設定成1〇〇〔 μιη〕 〇 又，此對向電極2 3接地之故，經常地，維持接地電 位。因此，將經由產生於噴嘴2 1之前端部和對向面間的 電場所成靜電力所吐出之液滴，向對向電極23側導引。 然而，液體吐出裝置2 0乃經由噴嘴2 1之超微細化所 成該噴嘴2 1之前端部的電場集中，提高電場強度，進行 液滴之吐出，無對向電極23所成導引，可進行液滴之吐 出，進行噴嘴2 1和對向電極23間之靜電力所成導引者爲 佳。又，可將帶電之液滴之電荷經由對向電極23之接地 脫逸。 (凸狀彎月面形成手段） 凸狀彎月面形成手段40乃液體吐出頭26之可撓基材 層2 6a之外側面（圖1 1之下面）中，具備做爲設於對應 溶液室2 4之位置的壓電元件的壓電元件4 1，和施加爲產 生變形此壓電元件4 1之驅動脈衝電壓的驅動電壓電源42 〇 上述壓電元件4 1乃接受驅動脈衝電壓之施加’將可 -28- (25) 1277517. 撓基材層2 6 a向內側或外側之任一凹陷之方向產生變形地 ，裝置於該可撓基材層26a。 驅動電壓電源42乃經由動作控制手段5 0之控制，於 噴嘴內流路22內之噴嘴2 1之前端部，輸出爲從成爲凹狀 形成彎月面之狀態（參照圖1 2 A )，至凸狀形成彎月面之 狀態（參照圖12B )，將適當之溶液室24之容積之減少 ，對應壓電元件41所產生之適當之第1之電壓値的驅動 脈衝電壓（例如1 0〔 V〕）。又，驅動電壓電源4 2乃經 由動作控制手段5 0之控制，噴嘴內流路2 2內之溶液於噴 嘴 2 1之前端部，自爲凹狀形成彎月面的狀態（參照圖 1 2 A )，成爲將液面引入特定距離的狀態（參照圖1 2 C ) ，將適當溶液室24之容積增加，輸出對應壓電元件4 1所 產生之適當的第二電壓値的驅動脈衝電壓。第二之電壓値 之驅動脈衝電壓乃需產生與第一之電壓値之驅動脈衝電壓 之施加所成壓電兀件41之變形方向相反方向之變形之故 ，與第一之電壓値成爲逆極性。然而，上述液面之縮入距 離乃未特別加以限定，例如液面在噴嘴內流路22之中途 之位置停止的程度。 又，做爲其他之驅動模式，噴嘴內流路2 2內之溶液 於噴嘴2 1之前端部中，於形成成凹狀彎月面之狀態（參 照圖12A)，己經常花費第一電壓値，成爲溶液24減少 的狀態。接著，爲成爲呈凸狀形成彎月面之狀態（參照 12B )，更且輸出將適當溶液室24之溶液之減少對應壓電 元件4 1之適第二電壓値的驅動脈衝電壓。又，驅動電壓 -29- 22 1277517， (26) 電源4 2乃經由動作控制手段5 0之控制，噴嘴內流路 內之溶液於噴嘴21之前端部，爲從成爲凹狀形成彎月 之狀態（參照圖1 2 A )，成爲將液面縮入特定距離狀態 參照圖1 2 C )，將適當之溶液室2 4之容積增加由壓電 件41產生，可使電壓成爲0〔V〕。 (動作控制手段）

動作控制手段50乃實際上，具有包含CPU、ROM RAM等之演算裝置的構成，於此等經由輸入特定之程 ，實現示於下述機能性構成的同時，執行後述的動作控 〇 上述動作控制手段5 0乃連續進行直流電源3 0所成 出電壓的施加的同時，具備接受從外部之吐出指令的輸 時，進行驅動電壓電源42所成之第一之電壓値的驅動 衝電壓的施加的第一之吐出控制部5 1，和於第一之電 値之驅動脈衝電壓之施加後，進行驅動電壓電源4 2所 第二之電壓値之驅動脈衝電壓的施加之動作控制的液面 定化控制部52。 動作控制手段5 0乃具有接受從外部之吐出指令信 之未圖示之收訊手段。 吐出控制部5 1乃對於直流電源3 0，經常性將吐出 壓，施加於吐出電極28。更且，吐出控制部5 1乃藉由 訊手段，辨識吐出指令信號之收訊時，將驅動電壓電 42所成第一之電壓値之驅動脈衝電壓施加於壓電元件 面 ( 元 式 制 吐 入 脈 壓 成 安 號 電 收 源 4 1 -30- (27) 1277517 。由此，從噴嘴21之前端部，進行液滴之吐出。 液面安定化控制部5 2乃辨識第一之吐出控制部5 1所 成驅動電壓電源42之第一之電壓値的驅動脈衝電壓輸出 時，之後馬上，將驅動電壓電源42所成第二之電壓値之 驅動脈衝電壓，施加於壓電元件4 1。 (液體吐出裝置所成微小液滴之吐出動作） 經由圖1 1至圖12C進行液體吐出裝置20之動作說明 〇 經由溶液供給手段之供給泵，於噴嘴內流路22成爲 供給溶液之狀態，於相關狀態，從經常性之直流電源3 0 ，向吐出電極2 8施加吐出電壓（圖1 2 A )。於相關狀態 下，溶液在帶電狀態。 然後，於從外部之動作控制手段5 0，輸入吐出指令 信號時，根據第一之吐出控制部5 1之控制，驅動電壓電 源42所成第一之電壓値的驅動脈衝電壓則施加於壓電元 件4 1。由此經由帶電之溶液所成電場集中狀態，和噴嘴 2 1之前端部之凸狀彎月面形成狀態，電場強度被提高， 於凸狀彎月面之頂點，吐出微小液滴（圖1 2B )。 整液滴吐出後，凸狀彎月面雖會成爲振動狀態，但馬 上經由液面安定化控制部52，驅動電壓電源42所成第二 之電壓値之驅動脈衝電壓則施加於壓電元件41之故，此 凸狀彎月面則消失，溶液之液面乃後退至噴嘴2 1之內側 (圖1 2C )。經由此凸狀彎月面之消失和微細徑所產生低 - 31 - 1277517， (28) 阻抗之噴嘴2 1內之溶液移動，振動狀態則會沈靜化。又 ，爲脈衝電壓之故，相關噴嘴21之前端部之液面的後退 狀態乃暫時的，馬上會回到圖1 2 A之狀態。 如此地，經由第一之吐出控制部5 1，無關吐出之有 無，對於溶液經常施加一定之電壓之故，與變化對於溶液 施加電壓，進行吐出之情形比較，可達吐出時之回應性的 提升及液量之安定化。 又，經由液面安定化控制部，於凸狀彎月面形成手段 ，對於吐出後之振動，進行吸引所成之振動抑制化，無需 等待凸狀彎月面之振動之沈靜化之等待時間的經過，可進 行下次的吐出，亦可容易對應連續性吐出動作。 更且，上述液體吐出裝置20乃經由以往所無之微細 徑之噴嘴2 1，進行液滴之吐出之故，於噴嘴內流路22內 ，經由帶電之狀態的溶液，集中電場，提高電場強度。爲 此，可將以往不進行電場集中化之構造的噴嘴（例如內徑 1 00〔 μιη〕）中，吐出所需電壓會過高，實際上不可能的 微細徑噴嘴的溶液吐出，可於低電壓下進行。 然後，因爲是微細徑之故，由於噴嘴阻抗低，限制噴 嘴內流路22之溶液之流動，可容易控制減低該單位時間 之吐出流量的同時，無需使脈衝寬度不變窄地，實現小液 滴徑（根據上述各條件時爲〇. 8〔 μιη〕）所成溶液之吐出 〇 更且，吐出之液滴帶電之故，即使是微小之液滴，蒸 氣壓會減低，抑制蒸發之故，可減低液滴質量之損失，達 -32- 1277517， (29) 成飛行之安定化，防止液滴之彈著精度的下降。 然而，於噴嘴21爲得電濕潤效果，於噴嘴21之外周 設置電極，或於噴嘴內流路22之內面設置電極，從其上 以絕緣膜加以被覆亦可。然後，於此電極施加電壓，對於 經由吐出電極2 8施加電壓的溶液而言，經由電濕潤效果 ，可提高噴嘴內流路2 2之內面之溼潤性，可圓滑進行噴 嘴內流路22之溶液的供給，進行良好的吐出的同時，可 達提升吐出之回應性。 又，於吐出電壓施加手段25 .中，經常施加偏壓電壓 的同時，將脈衝電壓爲引信，進行溪液滴之吐出，以吐出 所需振幅，施加經常性交流或連續性之矩形波的同時，經 由切換該頻率之高低，進行吐出構成亦可。爲進行液滴之 吐出，需溶液之帶電，以提升溶液之帶電之速度的頻率， 施加吐出電壓時不會進行吐出，當切換溶液之帶電可充分 達成之頻率時則進行吐出。因此，不進行吐出之時，較可 吐出之頻率爲大的頻率施加吐出電壓，僅進行吐出之時， 將頻率減低至可吐出頻率的範圍地加以控制進行，如此控 制溶液之吐出。相關之情形下，於施加於溶液之電位本身 無變化之故，更提升時間回應性的同時，由此，可提升液 滴之彈著精度。 〔第二之實施形態〕 以下，對於本發明之第二之實施形態的液體吐出裝置 20A ’根據圖13至圖14C加以說明。圖13乃液體吐出裝 -33- 1277517， (30) 置20A之剖面圖。圖14A、圖14B、圖14C乃顯示溶液之 吐出動作和施加於溶液之電壓的關係說明圖，圖1 4 A乃 不進行吐出之狀態，圖14B乃顯示吐出狀態，圖14C乃 顯示吐出後之狀態。然而，圖1 3中，說明上之方便，噴 嘴21之前端部向上方圖示者，但實際上，噴嘴21朝向水 平方向或較其下方，更佳爲朝向垂直下方之狀態加以使用 〇 然而，於本實施形態之說明，對於與第一之實施形態 之液體吐出裝置20同一之構成，則附上同符號，省略重 複之說明者。 (液體吐出裝置之整體構成） 此液體吐出裝置20A乃與前述液體吐出裝置20比較 特徵乃在於噴嘴2 1內之溶液內施加吐出電壓之吐出電壓 施加手段25A，和控制凸狀彎月面形成手段40之驅動電 壓之施加及吐出電壓施加手段2 5 A所成吐出電壓之施加 的動作控制手段5 0 A之故，僅對此等加以說明。 (吐出電壓施加手段）

吐出電壓施加手段25A乃具備前述吐出電壓用之吐 出電極2 8，和於此吐出電極2 8，經常施加直流之偏壓電 壓的偏壓電源3 0 A，和於吐出電極2 8施加重疊於偏壓電 壓成爲吐出所需電位的吐出脈衝電壓的吐出電壓電源3 1 A -34- 1277517， (31) 偏壓電源3 Ο A所成偏壓電壓乃於不進行溶液之吐出 範圍，經由經常進行電壓施加，於吐出時預先減低欲施加 電壓的寬度，可達由此吐出時之反射性之提升。 吐出電壓電源3 1 A乃重疊偏壓電壓之時，於噴嘴2 1 之前端部，於溶液所成凸狀之彎月面，己形成之狀態中， 開始可進行液滴之吐出，上述彎月面未達成之狀態下，成 爲不進行液滴之吐出的範圍之電壓値，經由動作控制手段 5 Ο A進行吐出電壓電源3 1 A之控制。 經由此吐出電壓電源3 1 A進行施加吐出脈衝電壓乃 於與偏壓電壓重疊之狀態，經由前述下式（1 )求得。 然而，上述條件乃理論値，實際上進行凸狀彎月面之 形成時和非形成時之試驗，求得適切之電壓値亦可。舉個 例，偏壓電壓乃以DC3 00〔 V〕施加，吐出電壓乃以1 〇〇 〔V〕施加。因此，吐出時之重疊電壓則成爲400〔 V〕。 (動作控制手段） 動作控制手段50A乃實際上，具有包含CPU、ROM 、RAM等之演算裝置的構成，於此等經由輸入特定之程 式，實現示於下述機能性構成的同時，執行後述的動作控 制。 上述動作控制手段50A乃連續進行偏壓電源30A所 成偏壓電壓的施加之狀態中，具備接受從外部之吐出指令 的輸入時，同步吐出電壓電源3 1 A所成吐出脈衝電壓的 施加和驅動電壓電源42所成之第一之電壓値的驅動脈衝 -35 - (32) 1277517， 電壓的施加加以進行第二之吐出控制部5 1 A，和於吐出脈 衝電壓及第一之電壓値之驅動脈衝電壓之施加後，進行驅 動電壓電源42所成第二之電壓値之驅動脈衝電壓的施加 之動作控制的液面安定化控制部5 2。 動作控制手段5 Ο A乃具有接受從外部之吐出指令信 號之未圖示之收訊手段。 第二之吐出控制部5 1 A乃對於偏壓電源3 0 A，經常性 將偏壓電壓，施加於吐出電極2 8。更且，第二之吐出控 制部5 1 A乃藉由收訊手段，辨識吐出指令信號之收訊時 ，達成同步吐出電壓電源3 1 A所成吐出脈衝電壓之施加 和驅動電壓電源42所成第一之電壓値之驅動脈衝電壓之 施加而進行。由此，從噴嘴2 1之前端部，進行液滴之吐 出。 然而，在此所稱達到同步凸包含嚴密同時進行電壓施 加之時，和考量溶液之帶電速度所成回應性和壓電元件 4 1所成壓力變化所成回應性下，考量此等所產生偏移而 調整，幾近進行同時電壓施加之情形的二者。 (液體吐出裝置所成微小液滴之吐出動作） 經由圖13至圖14C進行液體吐出裝置20A之動作說 明。 經由溶液供給手段之供給泵，於噴嘴內流路22，溶 液供給狀態，於相關狀態下，經常性從偏壓電源3 〇 A至 吐出電極28施加偏壓電壓（圖14A )。 -36- (33) 1277517, 然後，於從外部之動作控制手段5 0 A，輸入吐出 信號時，根據第二之吐出控制部5 1 A之控制，達成 吐出電壓電源3 1 A所成吐出電極2 8之吐出脈衝電壓 加和驅動電壓電源42所成對壓電元件4 1之第一之電 的驅動脈衝電壓之施加的同步。由此經由帶電之溶液 電場集中狀態，和噴嘴2 1之前端部之凸狀彎月面形 態，電場強度被提高，於凸狀彎月面之頂點，吐出微 滴（圖14B)。 液滴吐出後，凸狀彎月面雖會成爲振動狀態，但 經由液面安定化控制部52，驅動電壓電源42所成第 電壓値之驅動脈衝電壓則施加於壓電元件4 1，溶液 面乃後退至噴嘴2 1之內側（圖1 4C )。 如以上，液體吐出裝置20A乃具有與液體吐出 2 0幾近同樣之效果的同時，經由第二之吐出控制部 ，達成吐出電壓電源3 1 A所成吐出電極2 8之吐出脈 壓之施加和驅動電壓電源42所成對壓電元件4 1之第 壓値的驅動脈衝電壓的施加的同步而進行之故，與將 於其他時間進行之時比較，可達成吐出反應性之更進 的提升。 (其他） 上述液體吐出裝置20、20A中，於噴嘴21之前 ，爲形成凸狀彎月面，雖利用壓電元件4 1，做爲凸 月面形成手段，可使用溶液之噴嘴內流路2 2內之前 指令 進行 的施 壓値 所成 成狀 小液 馬上 二之 之液 裝置 5 1 A 衝電 一電 此等 一步 端部 狀彎 端側 -37- (34) 1277517 的導引，向同方向之流動、壓力之上昇等各手段。例如， 雖未圖示，將具備於溶液室之振動板，經由靜電力變形之 靜電調整方式，經由產生溶液室內部之容積變化，亦可形 成凸狀彎月面。在此，靜電調整器乃經由靜電力，變化環 繞流路壁之容積的機構。使用此靜電調整器之時，將凸狀 彎月面之形成，靜電調整器經由該形狀變化溶液室容積， 經由提高噴嘴壓力加以執行。又，進行向噴嘴前端部之液 面之內側的縮陷時，經由靜電調整器之形狀變化，變化溶 液室內容積，經由減低噴嘴壓力而執行。有關將凸狀彎月 面形成經由靜電調整器之容積變化而進行，在構造上較使 用壓電元件之時雖更爲複雜，可同樣無對於溶液之控制且 可局頻驅動’更且可得其他噴嘴化之噴嘴之局密度化及優 於環境對應的效果。 更且，又如圖1 5所示，設置做爲於液體吐出頭26之 溶液室內或附近加熱溶液之手段的加熱器41B亦可。關於 加熱器4 1 B乃急速加熱溶液，產生蒸發之氣泡，使溶液室 24內之壓力上昇，於噴嘴21之前端部，形成凸狀彎月面 〇 此時，噴嘴板2 6之最下層（於圖15，埋入加熱器 4 1 B之層）乃需具有絕緣性，因不使用壓電元件之故，無 需可撓構造。惟，將加熱器41B曝露於溶液室24內之溶 液的配置時，需將加熱器4 1 B及該配漿加以絕緣。 又，加熱器41B乃在該凸狀彎月面形成的原理上，於 噴嘴2 1之前端部，無法後退溶液液面之故，無法進行液 -38- (35) 1277517. 面安定化控制部5 2所成之控制，例如如圖1 6 C所示，經 由降低彎月面待機位置（加熱器41B之非加熱時之噴嘴 2 1之前端部的溶液液面位置），同樣可得吐出後之彎月 面之安定效果。 又，做爲加熱器4 1 B使用加熱回應性高者，於該驅動 時，使用將加熱脈衝電壓（例如1 0〔 V〕）施加於加熱器 41B之驅動電壓電源42B。 更且，於液體吐出裝置20說明採用加熱器41B時之 動作時，於噴嘴內流路22供給溶液，經常性地從直流電 源3 0於吐出電極28施加吐出電壓。相關狀態下，溶液乃 在帶電狀態。又，加熱器4 1 B乃非加熱狀態之故，噴嘴 2 1前端部之液面乃在彎月面待機位置（圖1 7 A )。 然後，於從外部之動作控制手段5 0，輸入吐出指令 信號時，根據第一之吐出控制部5 1之控制，驅動電壓電 源42B所成加熱脈衝電壓則施加於加熱器4 1 B。由此，於 溶液室24內產生氣泡，暫時該內部壓力會上之故，於噴 嘴21之前端部，形成凸狀彎月面。另一方面，溶液乃在 施加吐出電壓的帶電狀態之故，凸狀彎月面之形成成爲引 信，從該頂點，吐出微小液滴（圖1 7B )。 液滴吐出後，凸狀彎月面雖會成爲振動狀態，加熱器 4 1 B乃成非加熱狀態之故，噴嘴2 1之前端部之液面乃經 由回到彎月面待機位置，凸狀彎月面則消滅，溶液之液面 乃後退至噴嘴2 1之內側。 如此，凸狀彎月面形成手段採用加熱器4 1 B構成時， -39- (36) 1277517 不伴隨芍於溶液之施加電壓的變化’可達吐出時回 提升及液量之安定化。又，可以對應該加熱器4 1 B 回應性的回應性，進行溶液吐出，可達吐出動歐之 之提升。 然而，上述加熱器4 1 B可採用於液體吐出裝置 此時，經由動作控制手段5 Ο A之第二之吐出控制部 於連續進行偏壓電源3 Ο A所成偏壓電壓.的施加狀 步接受從外部之吐出指令之輸入和吐出電壓電源 成吐出脈衝電壓之施加和驅動電壓電源42B所成加 電壓之施加而進行。 於此時，可達吐出電壓電源3 1 A所成吐出電棰 吐出脈衝電壓之施加和驅動電壓電源42B所成加熱 之加熱脈衝電壓之施加的同步之故，與將此等於其 進行時比較，可達成吐出反應性之提升。 〔比較試驗〕 將具備上述凸狀彎月面形成手段之各種液體吐 和不具備上述凸狀彎月面形成手段之各種液體吐出 於特定條件下進行比較試驗的結果，說明如下。圖 顯示比較試驗結果的圖表。 試驗之對象爲以下所示七種。

①控制模式A 凸狀彎月面形成手段 ：無 吐出電壓施加手段 ：偏壓電壓+吐出脈衝電壓 應性之 之加熱 反應性 20A。 5 1 A， 態，同 31A所 熱脈衝 g 28之 器41B 他時間 出裝置 裝置， 19乃 -40 - 1277517' (37) 同步 液面吸引 ② 控制模式B 凸狀彎月面形成手段 吐出電壓施加手段 同步 液面吸引 ③ 控制模式C 凸狀彎月面形成手段 吐出電壓施加手段 同步 液面吸引 ④ 控制模式D 凸狀彎月面形成手段 吐出電壓施加手段 同步 液面吸引 ⑤ 控制模式E 凸狀彎月面形成手段 壓電元件 直流電壓 無 ^ΙΤΓ ΤΠ1： J\\\ 壓電元件 偏壓電壓+吐出脈衝電壓 使壓電元件和吐出脈衝電壓同 步 A11Γ. IMI J \\\ 壓電元件 直流電壓 4πτ Μ 有 壓電元件 -41 - (38) 1277517 吐出電壓施加手段 :偏壓電壓 +吐出脈衝電壓 同步 :使壓電元件和吐出脈衝電壓同 步 液面吸引 :有 ⑤控制模式F 凸狀彎月面形成手段 :加熱器 吐出電壓施加手段 :直流電壓 同步 :無 液面吸引 :無 ⑦控制模式G 凸狀彎月面形成手段 :加熱器 吐出電壓施加手段 :偏壓電壓 +吐出脈衝電壓 同步 :使壓電元件和吐出脈衝電壓同 步 液面吸引 :無 然而’上述條件外乃與第一之實施形態所示液體吐出 ^置2 0同樣之構成。即，使用噴嘴內流路及吐出開口部 之內部直徑爲1〔 μηι〕之噴嘴。 更且’做爲驅動偉件，吐出之引信的脈衝電壓的頻率 :1〔 kHz〕、吐出電壓：（1 )直流電壓（400〔 V〕）、 (2 )偏壓電壓（3 〇 〇〔 v〕）+吐出脈衝電壓（；[〇 〇〔 v〕 -42- (39) 1277517, )、壓電元件驅動電壓：1〇〔V〕、加熱器驅動電壓成爲 1 0〔 V〕 。

溶液爲水，該物性爲粘性：8〔 cP〕 （ 8 X 1 (Γ2〔 Pa · S 〕，比阻抗：1〇8〔 Ωειη〕、表面張力 30xl0·3〔 N/m〕。 評估方法乃於〇 · 1〔 mm〕之玻璃基板上，經由吐出頻 率連續進行2 0次之吐出，進行回應性之評估。評估乃將 最佳結果爲5，以5階段進行。 根據評估之結果，⑤控制模式E (使用壓電元件、吐 出電壓施加手段乃偏壓電壓和吐出脈衝電壓之重置電壓之 施加、偏壓電壓和吐出脈衝電壓之同步、有液面吸引）之 液體吐出裝置顯示有最高的回應性。而此控制模式E乃與 第二之實施形態所示之液體吐出裝置20A爲同一之構造 〔液體吐出裝置之理論說明〕 以下，進行本發明液體吐出之理論說明及根據此之基 本例的說明。然而，有關以下說明之理論及基本例之噴嘴 之構造、各部之元件及吐出液體之特性、附加於噴嘴周圍 之構成、關於吐出動作之控制條件等所有內容乃當然儘可 能適用於上述各實施形態中亦可。 (施加電壓下降及微少液滴量之安定吐出實現之方案） 以往超過以下之條件式所定之範圍時’液滴之吐出被 認爲是不可能的。 -43 - 2 ( 4 ) (40) 1277517· λ。乃經由靜電吸引力可從噴嘴前端部液滴吐出之溶液 液面的成長波長（η〇 ，以λ，2πγ!ι2/ε()ν2求得。

V<h ( 6 ) is0d 本發明中，再參考靜電吸引型噴墨方式所達成之噴嘴 的功能，於以往不可能而未加嘗試的範圍中，經由利用麥 斯威爾力等，可形成微小液滴。 將如此驅動電壓下降及微少量吐出的實現方案的吐出 條件等，導出近似顯示之式之故，記述如下。 以下之說明乃可適用於上述各本發明之實施形態所說 明之液晶吐出裝置。 現在，於內徑d之噴嘴注入導電性溶液，從做爲基材 之無限平板導體，假設向h之高度垂直性地定位。將此情 形，示於圖20。此時，激發於噴嘴前端部之電荷，假定 集中於噴嘴前端之半球部，以如下之式，近似性地顯示。 〇 = 2πε0α¥ά... ( 7 ) 在此Q爲激發於噴嘴前端部之電荷（C ) 、ε 〇 : 真 -44- 1277517， (41) 空之介電率（F/m ) 、ε ·· 基材之介電率（F/m ) 、h :噴 嘴-基材間距離（m ) 、d :噴嘴直徑（m ) 、V :施加於噴 嘴的總電壓（V ) 。α :乃關連於噴嘴形狀等之比例常數 ，取得1〜1.5程度之値，尤其d<<h時愈成爲1之程度。

又，做爲基板之基板爲導體基板時，具相反於基板內 之對稱位置的符號之鏡像電荷Q ’則被激發。基板爲絕緣 體時，與經由介電率所定之對稱位置同樣地，相反符號之 影像電荷Q5則被激發。

然而，噴嘴前端部之凸狀彎月面之前端部的電場強度 E1(>c〔 V/m〕乃將凸狀彎月面前端部之曲率半徑假定爲R

Ei〇c Έ

取得。在此，k :比例常數，雖噴嘴形狀等而有所不同， 取得1.5〜8.5程度之値，大部分的情形爲5之程度。（ P.J.Birdseye and D.A. Smith. Surface Science, 23 ( 1 970 )198-210)。 現在爲簡化，使d/2 = R。此乃相當於噴嘴前端部由於 表面張力導電性溶液隆起成具有與噴嘴之半徑受同樣之半 徑的半球形狀的狀態。 考量工作於噴嘴前端之液體的壓力平衡。首先，靜電 之壓力乃將噴嘴前端部之液面積成爲S〔 m2〕時， -45- 1277517 (42) P = Q Ε丨。，? Eloc …（9) e S Ioc nd112 l〇c 經由（7 ) 、(8 ) 、（ 9 )式，α=1時，則表爲 e d/2 k-d/2 k-d2 另一方面 ，將噴嘴前端部之液體之表面張力成爲Ps時， 尸尸|…（11 ) a 在此，γ : 爲表面張力（N/m)。 產止靜電力所成流體之吐出的條件乃將靜電力強過表 面張力之條件之故，成爲 乃 >&·. ( 12 ) 。由於具有充分小的噴嘴直徑d，靜電壓力可較表面張力 爲強。 經由此關係式，求得V和d之關係時 …(13) 則供予吐出之最低電壓。即，式（6 )及式1 3 ) •46- (43) 1277517 #4.(1) 則成爲本發明之動作電壓。 對於某內徑d之噴嘴，將吐出臨界電壓Vc之關連性 ，示於前述圖9。由此圖，考量微細噴嘴所成電場之集中 效果時，可知吐出開始電壓乃伴隨噴嘴徑之減少而下降。 對於以往之電場的想法而言，即僅考量經由施加於噴 嘴的電壓和對向電極間之距離所定義之電場的情形中，則 伴隨成爲微細噴嘴，吐出所必要的電壓會增加。另一方面 ，矚目於局部電場強度時，則經由微細噴嘴化，可使吐出 電壓下降。 靜電吸引所成吐出其基本爲噴嘴之端部液體（溶液） 之帶電。帶電速度乃經由介電緩和決定之時常數程度。 r = — ... ( 2 ) 在此 ε:溶液之介電率（F/m ) 、σ :溶液之導電率（S/m )。令溶液之比介電率爲10、導電率假定爲l(T6S/m時， τ=1·8 5 4χ1(Γ5秒。或使臨界頻率成爲fc〔 Hz〕時， /c =工…（1 4 )。 € 對於較此fe快的頻率電場的變化，則無法回應，不可能 進行吐出。對於上述之側而言，做爲頻率則成1 0kHz的程 -47- (44) 1277517. 度。此時，噴嘴半徑2μπι、電壓5 00V弱之時，噴嘴內流 量G乃可視爲l〇M3m3/s，但上述液體之時，10kHz之吐 出爲可能之故，1周期之最小吐出量乃可達1〇〇 (微毫升 、lfl ·· 1(Γ151)之程度。 然而，於各上述本實施形態中，如圖20所示，以在 於噴嘴前端部之電場集中效果，和激發於對向基板之鏡像 力的作用爲特徵。爲此，如先行技術，將基板或基板支持 體成爲具導電性時，此等基板或基板支持體之電壓的施加 並不一定需要。即，做爲基板，可使用絕緣性之玻璃基板 、聚醯亞胺等之塑膠基板、陶瓷基板、半導體基板等。 又，於上述各實施形態中，電極之施加電壓可爲正、 負之任一者。 更且，噴嘴和基材之距離乃經由保持於5 00〔 μιη〕以 下，可容易進行溶液之吐出。又，雖未圖示，進行噴嘴位 置檢出所成之反饋控制，將噴嘴對於基板保持一定爲佳。 又，將基材載置於導電性或絕緣性之基材保持器亦可 〇 圖2 1乃顯示做爲本發明之其他之基本例之一例的液 體吐出裝置之噴嘴部分之側面剖面圖。於噴嘴1之側面部 ，設置電極1 5，控制於與噴嘴內溶液3間的電壓則被施 加。此電極1 5之目的乃爲控制電濕潤效果的電極。充分 電場施加於構成噴嘴之絕緣體時，即使無此電極，仍可期 待產生電濕潤效果。但是，於本基本例中，可更積極使用 此電極加以控制，達吐出控制之功能。將噴嘴1以絕緣體 -48- 1277517、 (45) 加以構成，前端部之噴嘴之管厚爲1 μπι，噴嘴內徑爲2 μιη施加電壓爲3 0 0V之時，約成爲30氣壓的電濕潤效果 。此壓力乃爲吐出之時，雖不充分，從溶液之噴嘴前端部 的供給點有其意義，經由此控制電極，可進行吐出之控制

前述圖9乃顯示本發明之吐出開始電壓之噴嘴徑關連 性。做爲液體吐出裝置，使用示於圖1 1者。根據成爲微 細噴嘴，吐出開始電壓則下降，經由以往可以低電壓吐出 於上述實施形態中，溶液吐出之條件乃成爲噴嘴-基 材間距離（h )、施加電壓之振幅（V )、施加電壓振動 數（f )之各函數，滿足各一定之條件乃做爲吐出條件所 必需的。相反需變更其任一條件不滿足情形外之參數。

首先爲吐出，非此以上之電場時，存在不吐出之某一 定之臨界電場Ec。此臨界電場乃經由噴嘴徑、溶液之表 面張力、粘性等改變之値，Ec以下之吐出乃困難的。臨 界電場E c以上，即於可吐出電場強度，於噴嘴-基材間距 離（h )和施加電壓之振幅（V )間，產生大槪的比例開 你，縮小噴嘴·基材間距離時，可使臨界施加電壓V變小 相反，令噴嘴-基材間距離h極端遠離，使施加電壓 V變大時，即使保持同樣電場強度，經由電暈放電的作用 等，會產生流體液滴之破裂即產生猝發。 -49 - (46) 1277517 產業上之利用可能性 如以上，本發明乃做爲繪圖用途之通常印刷、特殊 體（薄膜、布、鋼板等）之印刷、曲面印刷等’或液體 或糊狀之導電性物質所成配線、天線等之圖案化塗佈、 爲加工用途之粘著材、封閉材等之塗佈、做爲生化、醫 用途乃於醫藥品（複數混合微量成分）' 基因診斷用試 等之塗佈等，適用對應各用途之決髒之吐出。 【圖式簡單說明】 圖1 A乃噴嘴徑成爲0〇·2〔 μιη〕時之噴嘴和對向電 之距離設定爲2000〔μιη〕時之電場強度的分布圖’圖 乃噴嘴和對向電極之距離設定爲100〔μπι〕時之電場強 的分布圖。 圖2Α乃噴嘴徑成爲0〇·4〔 μχη〕時之噴嘴和對向電 之距離設定爲2000〔Km〕時之電場強度的分布圖’圖 乃噴嘴和對向電極之距離設定爲1〇〇〔μπα〕時之電場強 的分布圖。 圖3Α乃噴嘴徑成爲01〔μπι〕時之噴嘴和對向電極 距離設定爲2000〔Km〕時之電場強度的分布圖’圖3Β 噴嘴和對向電極之距離設定爲100〔μπι〕時之電場強度 分布圖。 圖4Α乃噴嘴徑成爲08〔 μπι〕時之噴嘴和對向電極 距離設定爲2000〔ΡΏ〕時之電場強度的分布圖’圖4Β 噴嘴和對向電極之距離設定爲時之電場強度 媒 狀 做 療 料 極 1Β 度 極 2Β 度 之 乃 的 之 乃 的 -50- (47) 1277517. 分布圖。 圖5A乃噴嘴徑成爲020〔 μπι〕時之噴嘴和對向電極 之距離設定爲2000〔 μπι〕時之電場強度的分布圖，圖5Β 乃噴嘴和對向電極之距離設定爲1 00〔 μιη〕時之電場強度 的分布圖。 圖6Α乃噴嘴徑成爲05〇〔μιη〕時之噴嘴和對向電極 之距離設定爲2000〔μιη〕時之電場強度的分布圖，圖6Β 乃噴嘴和對向電極之距離設定爲100〔μπι〕時之電場強度 的分布圖。 圖7乃顯示圖1〜圖6之各條件下之最大電場強度的 圖表。 圖8乃顯示噴嘴之噴嘴徑和彎月部之最大電場強度和 強電場範圍之關係的線圖。 圖9乃顯示於噴嘴之噴嘴徑和彎月部吐出之液滴，開 始飛翔之吐出開始電壓，和該初期吐出液滴之瑞利臨界之 電壓値及吐出開始電壓和瑞利臨界電壓値之比的關係線圖 〇 圖1 0乃以噴嘴徑和彎月部之強電場之範圍之關係所 表7F；的圖表。 圖1 1乃沿第一之實施形態之液體吐出裝置之噴嘴的 剖面圖。 圖1 2 Α乃顯示溶液之吐出動作和施加於溶液之電壓 的關係，不進行吐出狀態的說明圖、圖1 2B顯示吐出狀態 之說明圖、圖1 2 C乃顯示吐出後之狀態說明圖。 -51 - (48) 1277517‘ 圖1 3乃沿第二之實施形態之液體吐出裝置之噴嘴的 剖面圖。 圖1 4 A乃顯示不進行吐出狀態之溶液之吐出動作和 施加於溶液之電壓的關係的說明圖，圖1 4 B乃顯示吐出狀 態之溶液之吐出動作和施加於溶液之電壓的關係的說明圖 ，圖1 4 C乃顯示吐出後之溶液之吐出動作和施加於溶液之 電壓的關係的說明圖。 圖1 5乃顯示將加熱器採用於液體吐出裝置之例，沿 噴嘴之剖面圖。 圖1 6 A乃顯示不進行吐出狀態之溶液之吐出動作和 施加於加熱器之電壓的關係的說明圖，圖1 6B乃顯示吐出 狀態之溶液之吐出動作和施加於加熱器之電壓的關係的說 明圖，圖1 6C乃顯示吐出後之溶液之吐出動作和施加於加 熱器之電壓的關係的說明圖。 圖1 7 A乃顯示不進行吐出狀態之溶液之吐出動作和 施加於溶液之電壓的關係的說明圖，圖1 7B乃顯示吐出狀 態之溶液之吐出動作和施加於溶液之電壓的關係的說明圖 5 圖1 8 A乃顯示於溶液室側設有圓滑之噴嘴內流路之 形狀之側的一部分缺口斜視圖。圖1 8B乃顯示將流路內壁 面做爲推拔周面之噴嘴內流路之形狀例之一部分缺口斜視 圖。圖1 8 C乃顯示組合推拔周面和直線狀之流路的噴嘴內 流路之形狀之例之一部分缺口斜視圖。 圖1 9乃顯示比較試驗結果的圖表。 -52- (49) 1277517 圖20乃顯示做爲本發明之實施形態，爲說明噴嘴之 電場強度的計算。 圖2 1乃顯示做爲本發明之一例之液體吐出裝置之側 面剖面圖。 圖22乃說明本發明之實施形態之液體吐出裝置之距 離-電壓的關係所成吐出條件圖。 〔符號說明〕 1 :噴嘴 3 :流體（溶液） 1 3 :基板 1 5 :噴嘴外側之電極 20、20A :液體吐出裝置 21 :噴嘴 25、25A :吐出電壓施加手段 29 :溶液供給手段 40、40A :凸狀彎月面形成手段 4 1 :壓電元件 4 1 B :加熱器 50、50B :動作控制手段 5 1 :第一之吐出控制手段 5 1 A :第二之吐出控制手段 52 :液面安定化控制手段 K :基板 -53 -

Claims (1)

1. (1) 1277517 拾、申請專利範圍 1. 一種液體吐出裝置，屬於將帶電之溶液之液滴， 吐出至基材之液體吐出裝置中，其特徵乃具備從前端部吐 出液滴之前端部的內部直徑爲具有3 0〔 μιη〕以下之噴嘴 的液體吐出頭，和於前述噴嘴內供給溶液的溶液供給手段 ，和於前述前述噴嘴內之溶液施加吐出電壓的吐出電壓施 加手段； 設置前述噴嘴內之溶液形成從該噴嘴前端部成爲凸狀 地隆起狀態的凸狀彎月形成手段者。 2. 如申請專利範圍第1項之液體吐出裝置，其中， 具備控制驅動前述凸狀彎月面形成手段之驅動電壓之施加 及吐出電壓施加手段所成吐出電壓的施加的動作控制手段 ，此動作控制手段乃具有進行吐出電壓施加手段所成吐出 電壓之施加，於液滴之吐出時，進行前述凸狀彎月面形成 手段之驅動電壓的透加的第一之吐出控制部。 3 .如申請專利範圍第1項之液體吐出裝置，其中， 具備控制前述凸狀彎月面形成手段之驅動及吐出電壓施加 手段所成電壓施加的動作控制手段，此動作控制手段乃具 有同步前述凸狀彎月面形成手段所成溶液之隆起動作和吐 出電壓之施加加以進行的第二之吐出控制部。 4.如申請專利範圍第2項或第3項之液體吐出裝置 ，其中，前述動作控制手段乃具有於溶液之隆起動作及吐 出電壓之施加後，進行將前述噴嘴前端部之液面縮入內側 之動作控制的液面安定化控制部。 -54- (2) 1277517 5. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液體 吐出裝置，其中，前述凸狀彎月面形成手段乃具有變化前 述噴嘴內之容積的壓電元件。 6. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液體 吐出裝置，其中，前述凸狀彎月面形成手段乃具有於前述 噴嘴內之溶液產生氣泡之加熱器。 7. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液體 吐出裝置，其中，前述吐出電壓施加手段所成之吐出電壓 V乃滿足下式（1)之範圍 h\K>v> IS... (i) \€0d \2ε0 惟，γ:溶液之表面張力（N/m ) 、ε〇:真空之介電率（F/m )、d:噴嘴直徑（m) 、h:噴嘴-基材間距離（m ) 、k:關 連於噴嘴形狀之比例常數（1.5<k<8,5 )。 8 ·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液體 吐出裝置，其中，前述噴嘴乃以絕緣性之材料形成。 9 ·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液II 吐出裝置，其中，前述噴嘴之至少前端部以絕緣性之材淨斗 加以形成。 1 0.如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之液μ 吐出裝置，其中，令前述噴嘴之前述內部直徑爲不足2q 〔μηι〕。 ιι·如申請專利範圍第1 〇項之液體吐出裝置，其中 -55- 1277517* (3) ，令前述噴嘴之前述內部直徑爲1 〇〔 μηι〕以下。 12.如申請專利範圍第1 1項之液體吐出裝置，其中 ，令前述噴嘴之前述內部直徑爲8〔μπι〕以下。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之液體吐出裝置，其中 ，令前述噴嘴之前述內部直徑爲4〔 μπι〕以下。 -56-