WO2006011403A1

WO2006011403A1 - 液体吐出装置

Info

Publication number: WO2006011403A1
Application number: PCT/JP2005/013306
Authority: WO
Inventors: Nobuhiro Ueno; Yasuo Nishi; Nobuhisa Ishida; Isao Doi
Original assignee: Konica Minolta Holdings, Inc.
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1797961A1; TWI341256B; EP1797961A4; CN1988963B; US7665829B2; US20070200898A1; DE602005021802D1; EP1797961B1; CN1988963A; JPWO2006011403A1; ATE470507T1; TW200619036A

Abstract

　本発明に係る液体吐出装置２０は、帯電した溶液の液滴を基材Ｋに吐出するものであって、内径が１００μｍ以下のノズル２１の先端部２１ａから液滴を吐出する液体吐出ヘッド２６と、ノズル２１内に溶液を供給する溶液供給手段２９と、ノズル２１内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段２５とを、備えている。液体吐出装置２０では、ノズル２１が基材Ｋに対向したノズルプレート２６ｃ上のノズル面２６ｅより液滴の吐出方向に突出しており、ノズル２１の突出高さが３０μｍ以下である。

Description

明細書

液体吐出装置

技術分野

[0001] 本発明は、帯電した溶液の液滴を基材に吐出する静電式の液体吐出装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、対象物に対し溶液を液滴として吐出させる技術として、ノズル内の溶液を帯電させかつ対象物とノズルとの間に電界を形成して、帯電させた溶液を液滴としてノズルの先端部カゝら対象物に吐出させる所謂静電式液体吐出技術が知られている。当該静電式液体吐出技術は、インクや導電性ペーストを吐出用の溶液として適用し、記録媒体上に微小なドットによる高品質な画像を形成したり、基板上に超微細な配線パターンを形成したりするのに好適に用いられている。

[0003] ところで、導電性の溶液を吐出する通常の液体吐出装置 (液体吐出用ヘッド)では、ノズルをその支持部材 (ノズルプレート等)カゝらやや突出させて当該ノズルの先端部における電界集中作用を利用するため、溶液の吐出性能に関して、ノズルが極めて重要な部位となっている。そのようなノズルの一例として、特許文献 1には、珪素酸化物から構成された突出量 10〜400 /ζ πιのノズル（15)が開示されており、また、特許文献 2には、切削加工により形成された板状で二等辺三角形状のノズル (インク吐出部 16)が開示されている。

特許文献 1：特開 2003 - 311944号公報 (段落番号 0035,図 3参照）

特許文献 2：特開 2003— 39682号公報 (段落番号 0014,図 1参照）

[0004] し力しながら、上記のようなノズルの先端部に電界を集中させる方式の液体吐出装置では、ノズルがその支持部材力突出しているため、溶液の安定的な吐出動作で重要な因子となるクリーニング時のワイビング (ゴム製ブレード等でノズルが形成された面を拭く操作)が困難であってメンテナンス性に課題があり、吐出性能までが低下すると、う可能性を含んで、る。

発明の開示 [0005] 本発明の目的は、クリーニング時のワイビングを容易に行えて吐出性能に優れた液体吐出装置を提供することである。

[0006] 上記課題を解決するための本発明の一つの態様は、帯電した溶液の液滴を基材に吐出する液体吐出装置であって、

内径が 100 m以下のノズルを有し、前記ノズルの先端部力も液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを備え、

前記ノズルがノズル面より液滴の吐出方向に突出しており、

前記ノズルの高さが 30 m以下であることを特徴としている。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]液体吐出装置の断面図である。

[図 2]ノズルを示す断面斜視図である。

[図 3]図 3 (A) , (B)は図 2の流路の変形例を示す断面斜視図である。

[図 4]溶液の吐出状態と溶液に印加される電圧との関係を示す説明図であって、図 4

(A)は吐出を行わない状態を示す図面であり、図 4 (B)は吐出状態を示す図面である。

[図 5]吐出電圧とピエゾ素子の駆動電圧のタイミングチャートである。

[図 6]図 1及び図 2のノズルプレート及びノズルに代わる変形例を示す図面であって、図 6 (A)は断面図（上段)及び平面図（下段)であり、図 6 (B)は (A)の変形例を示す断面図である。

[図 7]図 7(A)〜(E)は図 6のノズル、溝及び流路の変形例を示す断面図である。

[図 8]ノズルの外径と電界強度との一般的な関係を示す図面である。

[図 9]ノズルを構成する材料の電気伝導度と電界強度との一般的な関係を示す図面である。

[図 10]ノズルの流路長と電界強度との一般的な関係を示す図面である。

[図 11]ピエゾ素子に印加する印加電圧の波形の一例を示す図面である。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 本発明の上記課題は以下の構成によって達成される。 (1)帯電した溶液の液滴を基材に吐出する液体吐出装置であって、

内径が 100 m以下のノズルを有し、前記ノズルの先端部力も液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、

前記ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、

前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段と、

を備え、

(2)前記 (1)項に記載の液体吐出装置において、

前記ノズルの高さが 3 μ m以上で 10 μ m未満であることを特徴としている。

(3)帯電した溶液の液滴を基材に吐出する液体吐出装置であって、

前記ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、

を備え、

前記ノズルの周辺に凹部が形成されて、ることを特徴として、る。

(4)前記（3)項に記載の液体吐出装置にぉ、て、

前記凹部の幅が 3〜： L000 mであることを特徴としている。

(5)前記（3)項に記載の液体吐出装置にぉ、て、

前記凹部の幅が 10〜： LOO /z mであることを特徴としている。

(6)前記（3)〜（5)項のヽずれか一項に記載の液体吐出装置にぉ、て、前記凹部の深さが 1〜30 mであることを特徴としている。

(7)前記（3)〜（6)項のヽずれか一項に記載の液体吐出装置にぉ、て、前記凹部の深さと前記ノズルの高さとが同じであることを特徴としている。

(8)前記（3)〜（6)項請求項 3〜6の、ずれか一項に記載の液体吐出装置にお！、て、

前記凹部の深さが前記ノズルの高さより大きいことを特徴としている。 (9)前記（8)に記載の液体吐出装置にぉ、て、

前記凹部の深さが前記ノズルの高さより 1〜20 μ m大き、ことを特徴として、る。

(10)前記（1)〜（9)項の、ずれか一項に記載の液体吐出装置にぉ、て、前記ノズルの内部に形成された流路の流路長が 75 m以上で、かつ、前記ノズルを構成する材料の電気伝導度が 10— ¹³S/m以下であることを特徴として、る。

(11)前記（1)〜（10)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内部に形成された流路の流路長が 100 μ m以上であることを特徴としている。

(12)前記（1)〜（11)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルを構成する材料の電気伝導度が 10— ^wSZm以下であることを特徴としている。

(13)前記（1)〜（12)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの表面が撥水処理されて、ることを特徴として、る。

(14)前記（1)〜（13)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内部に形成された流路の内面が撥水処理されてヽることを特徴としている。

(15)前記（1)〜（14)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記基材を介して前記ノズルに対向する対向電極を備え、

前記対向電極が平板形状又はドラム形状を呈してヽることを特徴としてヽる。

(16)前記（1)〜（15)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径が 30 m以下であることを特徴としている。

(17)前記（1)〜（16)項のヽずれか一項に記載の液体吐出装置にぉ、て、前記ノズルの内径が 10 m以下であることを特徴としている。

(18)前記（1)〜（17)項の、ずれか一項に記載の液体吐出装置にぉ、て、前記ノズルの内径が 4 μ m以下であることを特徴として、る。

(19)前記（1)〜（18)項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径が 0. 1 μ m以上で 1 μ m未満であることを特徴とする液体吐出装置。 [0009] (1) , (2) , (10)〜（19)項の構成では、ノズルの高さが 30 /z m以下と低く抑えられているため、クリーニング時においてワイピング部材がノズルに引っ掛力りにくい。そのため、クリーニング時のワイビングを容易に行え、引っ掛力りによりノズルが破損したり、引っ掛力りによりワイピング部材の一部が残渣としてノズルに付着したりするのを防止することができ、ひ、てはノズルの吐出性能を良好に維持することができる。

[0010] (3)〜（9) , (10)〜（19)項の構成では、ノズルの周辺に凹部が形成されているため、クリーニング時においてワイピング部材の押圧力の一部が凹部の内壁に作用し、ノズルに掛カるワイピング部材の押圧力が軽減してノズルにワイピング部材が引っ掛力りにくい。そのため、クリーニング時のワイビングを容易に行え、引っ掛力りによりノズルが破損したり、引っ掛力りによりワイピング部材の一部が残渣としてノズルに付着したりするのを防止することができ、ひ、てはノズルの吐出性能を良好に維持することができる。

[0011] 以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する

。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

(液体吐出装置の全体構成）

図 1は本発明に係る液体吐出装置 20の断面図である。

[0012] 液体吐出装置 20は、帯電可能な溶液の液滴をその先端部 21aから吐出する超微細径のノズル 21を有する液体吐出ヘッド 26と、ノズル 21の先端部 21aに対向してその対向面で液滴の着弾を受ける基材 Kを支持する対向電極 23と、ノズル 21内の流路 22に溶液を供給する溶液供給手段 29と、ノズル 21内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段 25と、ノズル 21内の溶液が当該ノズル 21の先端部 21aから凸状に盛り上がった状態を形成する凸状メニスカス形成手段 40と、凸状メニスカス形成手段 40の駆動電圧の印加及び吐出電圧印加手段 25による吐出電圧の印加を制御する動作制御手段 50とを、備えている。

[0013] ノズル 21は液体吐出ヘッド 26に対し複数設けられており、各ノズル 21が同一平面上に同一方向に向けられた状態で設けられている。これに伴い、溶液供給手段 29は、各ノズル 21ごとに液体吐出ヘッド 26に形成され、また、凸状メニスカス形成手段 40 も各ノズル 21ごとに液体吐出ヘッド 26に設けられている。その一方で、吐出電圧印加手段 25と対向電極 23とは一つのみであり、各ノズル 21に対して共用で用いられる

[0014] なお、図 1では、説明の便宜上、ノズル 21の先端部 21aが上方を向き、ノズル 21の上方に対向電極 23が配設されている状態で図示されている力実際上は、ノズル 21 が水平方向か或いはそれよりも下方、より望ましくは垂直下方に向けた状態で使用される。また、液体吐出ヘッド 26と基材 Kとを相対的に移動位置決めする図示しない位置決め手段により液体吐出ヘッド 26と基材 Kとがそれぞれ搬送され、これにより液体吐出ヘッド 26の各ノズル 21から吐出される液滴が基材 Kの表面上の任意の位置に着弾可能となっている。

(ノズル）

上記各ノズル 21は、後述するノズルプレート 26cと共に一体的に形成されており、当該ノズルプレート 26cの平板面（図 1中ノズルプレート 26cの上面を示す。以下「ノズル面 26e」という。）から液滴の吐出方向に向けて垂直に突出している。液滴の吐出時において、各ノズル 21は、基材 Kの受け面 (液滴が着弾する面）に対して垂直に向けて使用される。

[0015] 各ノズル 21の内部にはその先端部 21aからノズル 21の中心に沿って貫通する流路 22が形成されている。流路 22は後述の溶液室 24に連通するものであり、当該溶液室 24力もノズル 21の先端部 21aに溶液を導くようになつている。各ノズル 21の先端部 21aの表面と流路 22の内面とには撥水処理が施されており、ノズル 21の先端部 21aで形成される凸状メニスカスの曲率半径をいつもノズル 21の内径により近い値とすることができるような構成となって！/、る。

[0016] 各ノズル 21についてさらに詳説する。

[0017] 図 2はノズル 21の詳細を説明するための断面斜視図である。

[0018] 図 2に示す通り、ノズル 21の内径を Inと、ノズル 21の外径を Outとしたとき、各ノズル 21は内径 Inと外径 Outとが一定の円筒状を呈している。ノズルの内径が大きくなると内径に応じて射出液滴の径がおおきくなる。内径が 100[ m]を超えると微小なドットによる高品質な画像形成や微細な配線パターンの形成に適さなくなり、本発明の目的にそぐわない。従って、各ノズル 21の内径 Inは 100[ m]以下となっており、好ましくは 30 [ μ m]以下であるのがよぐさらに好ましくは 10 [ m]以下であるのがよく、さら一層に好ましくは 4 [ m]以下であるのがよぐ最も好ましくは 0. 1 [ m]以上で 1 [ m]未満であるのがよ!/ヽ。

[0019] ノズル 21の高さを Hとしたとき、各ノズル 21の高さ Hは 30 [ m]以下となっており、好ましくは 3 [ μ m]以上で 10 [ μ m]未満であるのがよ、。周知の静電式液体吐出装置では、ノズルと対向電極との間に電界を形成すること及び溶液を帯電させること〖こより、ノズルの先端部の端面に溶液が濡れ広がる力（エレクトロウヱティング）が作用するため、溶液の滲み出し現象が発生してノズルの先端部に電界を集中させることができず、その結果吐出不良を招く可能性があるが、本発明に係る液体吐出装置 20では、ノズルの高さ Hが 30 [ m]以下とその突出量が非常に微小であるため、溶液の滲み出し現象を有効に抑制することができる。そして、それを実現できるノズル 21の高さ Hとして、最低でも 3 [ μ m]は必要とされる。

[0020] 電界強度はノズル先端に形成されたメニスカスの外径に影響される為、ノズル先端部に溶液が漏れ広がらずにメニスカス外形がノズル内径と一致する場合 (ケース 1)は電界強度はノズル内径に影響される。またノズル先端部にエレクト口ウェテイング現象などで溶液が漏れ広がる場合 (ケース 2)はノズル外形を基部としてメニスカスが形成される為、電界強度はノズル外形に影響される。どちらのケースに該当するかは使用する溶液の物性などによっても変わってくるが、図 8は外径に影響される場合 (ケース 2) の電界強度と外径の関係を示したグラフである。

[0021] 各ノズル 21では、外径 Outが小さいほど電界強度が大きくなつて（図 8参照）溶液を吐出し易くなる力その一方で内径 Inが小さいほど流路抵抗 (流路 22において溶液に作用する抵抗）が大きくなつて溶液を吐出しに《なる。そのため、各ノズル 21は厚さが小さいほどよぐ加工上の実用性より現実的な範囲でその厚さを設定する必要がある。具体的に、各ノズル 21の平均厚さを Tとしたとき、各ノズル 21の平均厚さ Tは下記式（11)の条件を満たしており、好ましくは下記式（12)の条件を満たすのがよ!/、。

[0022] T= (Out -In) /2≤1 ( μ ΐη) … ( 11)

T= (Out-In) /2≤0. 5 ( ^ πι) … ( 12)

なお、各ノズル 21は、必ずしも外径 Outと内径 Inとが一定である必要はなぐ外径 Out又は内径 Inの少なくとも一方が対向電極 23に向けてテーパ状に形成されてもよい。この場合、各ノズル 21の外径 Outは当該ノズル 21に中央部における外径に相当し、各ノズル 21の平均厚さ Tは、当該ノズル 21の中央部における外径 Outと内径 I nとで算出され、その条件は上記式（11)を満たすのがよぐ好ましくは上記式（12)を満たすのがよい。

[0023] また、流路 22の後述する溶液室 24に通じる端部に関し、図 3 (A)に示すように、流路 22の後述する溶液室 24側の端部における断面形状が丸みを帯びて形成されていてもよいし、図 3 (B)に示すように、流路 22の後述する溶液室 24側の端部のみがテーパ周面形状に形成されると共に当該テーパ周面よりも先端部 21a側は内径 Inが一定の直線状に形成されて、てもよ、。

(溶液供給手段）

各溶液供給手段 29は、液体吐出ヘッド 26の内部であって対応するノズル 21の基端部側に設けられると共に流路 22に連通する溶液室 24と、図示しない外部の溶液タンクから溶液室 24に溶液を導く供給路 27と、溶液室 24への溶液の供給圧力を付与する図示しない供給ポンプとを、備えている。

[0024] 上記供給ポンプは、ノズル 21の先端部 21aまで溶液を供給し、凸状メニスカス形成手段 40の非作動時であって吐出電圧印加手段 40の非作動時にぉ、て、各ノズル 2 1の先端部 21aから外部に現れない範囲（凸状メニスカスを形成しない範囲）の供給圧力を維持して溶液の供給を行うようになっている。

[0025] なお、上記供給ポンプとは、液体吐出ヘッド 26と供給タンクの配置位置による差圧を利用する場合も含み、別途、溶液供給手段を設けなくとも溶液供給路のみで構成してもよい。ポンプシステムの設計にもよる力基本的にはスタート時に液体吐出へッド 26に溶液を供給するときに稼動し、液体吐出ヘッド 26から液体を吐出し、それに応じた溶液の供給は、キヤビラリ及び凸状メニスカス形成手段 40による液体吐出へッド 26内の容積変化及び供給ポンプの各圧力の最適化を図って溶液の供給が実施される。

(吐出電圧印加手段）

吐出電圧印加手段 25は、液体吐出ヘッド 26の内部であって溶液室 24と流路 22との境界位置に設けられた吐出電圧印加用の吐出電極 28と、この吐出電極 28への吐出電圧として瞬間的に立ち上がるパルス電圧を印加するノルス電圧電源 30とを、備えている。詳細は後述する力液体吐出ヘッド 26は、各ノズル 21を形成する層と、各溶液室 24及び供給路 27を形成する層とを備えており、これらの層の境界全面に渡つて吐出電極 28は設けられている。これにより、単一の吐出電極 28が全ての溶液室 24内の溶液に接液し、単一の吐出電極 24に吐出電圧を印加することで全てのノズル 21に導かれる溶液を帯電させることができるようになって!/、る。

[0026] パルス電圧電源 30による吐出電圧は、凸状メニスカス形成手段 40によりノズル 21 の先端部 21aに溶液の凸状メニスカスが形成された状態で吐出が可能となる範囲の電圧を印加するようにその値が設定されている。このパルス電圧電源 30により印加を行う吐出電圧は、理論上は、次式（1)により求められる。

[0027] [数 1]

[0028] ただし、式（1)中、 γ：溶液の表面張力（NZm)、 ε ：真空の誘電率 (FZm)、 d:ノ

0

ズル直径 (m)、 h:ノズル—基材間距離 (m)、 k:ノズル形状に依存する比例定数（1. 5<k< 8. 5)である。

[0029] なお、上記式（1)に示す条件は理論値であり、実際上は凸状メニスカスの形成時と非形成時とにおける試験を行って適宜な電圧値を求めてもよい。本実施形態では、一例として吐出電圧を 400 [V]とする。

(液体吐出ヘッド）

液体吐出ヘッド 26は、図 1において最も下層に位置し、可撓性を有する素材 (例えば金属，シリコン、榭脂等）からなる可撓ベース層 26aと、この可撓ベース層 26aの上面全体に形成される絶縁素材からなる絶縁層 26dと、その上に位置する溶液の供給路を形成する流路層 26bと、この流路層 26bのさらに上に形成されるノズルプレート 2 6cとを、備えている。前述した吐出電極 28は、流路層 26bとノズルプレート 26cとの間に介挿されている。 [0030] 上記可撓ベース層 26aは、上述の如ぐ可撓性を有する素材であればよぐ例えば金属薄板を使用してもよい。このように、可撓性が要求されるのは、可撓ベース層 26 aの外面であって溶液室 24に対応する位置に、後述する凸状メニスカス形成手段 40 のピエゾ素子 41を設け、可撓ベース層 26aを撓ませるためである。即ち、ピエゾ素子 41に所定電圧を印加して、可撓ベース層 26aを上記位置において内側又は外側のいずれにも窪ませることで溶液室 24の内部容積を縮小又は増加させ、内圧変化によりノズル 21の先端部 21aに溶液の凸状メニスカスを形成し又は液面を内側に引き込むことを可能とするためである。

[0031] 可撓ベース層 26aの上面には、絶縁性の高い榭脂を膜状にした絶縁層 26dが形成されている。絶縁層 26dは、可撓ベース層 26aが窪むことを妨げないように十分に薄く形成されるか、より変形が容易な榭脂素材が使用される。

[0032] 絶縁層 26dの上には絶縁榭脂層が形成されている。この絶縁榭脂層は、溶解可能な榭脂層を形成すると共に供給路 27及び溶液室 24を形成するための所定のパターンに従う部分のみを残して除去し、当該残存部を除いて除去された部分に形成されたものであり、当該絶縁榭脂層が流路層 26bとなっている。そして、この絶縁榭脂層の上面に面状に広がりをもって導電素材 (例えば NiP)のメツキにより吐出電極 28を形成し、さらにその上力絶縁性のレジスト榭脂層或いはノリレン層を形成する。このレジスト榭脂層カズルプレート 26cとなるので、この榭脂層はノズル 21の高さを考慮した厚みで形成される。そして、この絶縁性のレジスト榭脂層を電子ビーム法やフエムト秒レーザにより露光し、ノズル形状を形成する。流路 22もレーザ加工により形成される。そして、供給路 27及び溶液室 24のパターンに従う溶解可能な榭脂層を除去し、これら供給路 27及び溶液室 24が開通して液体吐出ヘッド 26が完成する。

[0033] なお、ノズルプレート 26c及びノズル 21は、具体的には、電気伝導度が低い材料から構成されているのがよい。液体吐出装置 20では、各ノズル 21の高さ Hが 30 [ m] 以下と低くなつているため流路 22における電界集中が弱まって静電吸引力が低下するが、ノズル 21を構成する材料として電気伝導度が低い材料を適用すると、ノズル 21の高さ Hを低く抑えた状態で流路 22における電界集中を高めることができる。

[0034] 流路 22における所望の電界集中効果を得るには、各ノズル 21は電気伝導度が 10 — "SZm以下、好ましくは 10—¹⁴SZm以下の材料力も構成されているのがよく（図 9参照）、そのような材料としては、石英ガラスやポリイミド榭脂、 4フッ化工チレン榭脂、ポリエチレン、フエノール榭脂、エポキシ榭脂、ポリプロピレン榭脂、フッ素榭脂、ポリエチレンテレフタレート榭脂（PET)、ポリエチレン 2, 6 ナフタレンジカルボキシレート榭脂 (PEN)、ポリエステル榭脂等の榭脂、セラミック等が挙げられる。上記材料から構成される各ノズル 21は、その材質に応じてドライエッチング、射出成形、ホットェンボス、インプリント、レーザ加工、ドライフィルムのフォトリソグラフィー、電铸、電着等の手法で形成可能であり、これら手法のうち 2種以上の手法を組み合わせて形成されてちょい。

[0035] また、ノズル 21及びノズルプレート 26cは、上記材料以外に、 Siのような半導体、 Ni 、 SUS等のような導体で構成されてもよい。導体によりノズルプレート 26c及びノズル 21を形成した場合には、少なくともノズル 21の先端部 21aにおける端面、より望ましくは先端部 21aにおける周面については、絶縁材による被膜を設けることが望ましい。ノズル 21を絶縁材から形成し又はその先端部 21 aの表面に絶縁材被膜を形成することにより、溶液に対する吐出電圧印加時において、ノズル 21の先端部 21aから対向電極 23への電流のリークを効果的に抑制することが可能となるからである。

[0036] また、ノズル 21及びノズルプレート 26cの内部に形成された流路 22に関し、当該流路 22はノズル 21の先端部 21aから溶液室 24に至る力その流路長 L (図 2参照）は、ノズル 21の先端部 21aでの電界強度との関係から 75 m以上、好ましくは 100 m 以上とするのがよい（図 10参照)。ノズル 21の流路長 Lの上限は、流路長 Lが長ければ長いほど流路 22における圧力損失が大きくなつてノズル 21から溶液を吐出しにくくなるため、吐出しょうとする溶液の粘度等力も相対的に決定する必要がある。

(対向電極）

対向電極 23は、平板形状を呈した電極であって、ノズル 21の突出方向に垂直な対向面を備えており、力かる対向面に沿うように基材 Kを支持するようになっている。ノズル 21の先端部 21aから対向電極 23の対向面までの距離は、 500 [ m]以下が好ましぐさらには lOO m]以下が好ましぐ一例としては 100 [ m]に設定される。また、対向電極 23は接地されており、常時、接地電位を維持している。従って、ノズル 21の先端部 21aと対向電極 23の対向面との間に生じる電界による静電力により吐出された液滴を対向電極 23側に誘導する。

[0037] なお、液体吐出装置 20は、ノズル 21の超微細化による当該ノズル 21の先端部 2 la での電界集中により電界強度を高めることで液滴の吐出を行うことから、対向電極 23 による誘導がなくとも液滴の吐出を行うことは可能ではある力ノズル 21と対向電極 2 3との間での静電力による誘導が行われた方が望ましい。また、帯電した液滴の電荷を対向電極 23の接地により逃がすことも可能である。更に、対向電極 23は、必ずしも平板形状を呈するものである必要はなぐ例えばドラム形状を呈するものであってもよい。

(凸状メニスカス形成手段）

各凸状メニスカス形成手段 40は、液体吐出ヘッド 26の可撓ベース層 26aの外側面 (図 1における下面)であって溶液室 24に対応する位置に設けられた圧電素子としてのピエゾ素子 41と、このピエゾ素子 41を変形させるために瞬間的に立ち上げられる駆動パルス電圧を印加する駆動電圧電源 42とを、備えてヽる。

[0038] ピエゾ素子 41は、駆動パルス電圧の印加を受けて可撓ベース層 26aを内側又は外側のいずれにも窪ませる方向に変形を生じるように当該可撓ベース層 26aに装着されている。

[0039] 駆動電圧電源 42は、動作制御手段 50の制御により、流路 22内の溶液がノズル 21 の先端部 21aにお、て凸状のメニスカスを形成してヽな、状態（図 4 (A)参照）から凸状にメニスカスを形成する状態（図 4 (B)参照）となるために適当な溶液室 24の容積の減少をピエゾ素子 41がもたらすための適当な値の駆動パルス電圧 (例えば 10 [ V] )を出力するようになって！/、る。

[0040] なお、ノズル 21の先端部 21aにメニスカスを形成するためにピエゾ素子 41に印加する印加電圧は、図 4 (B)に示すものに限られず、図 11に示すような種々の波形を有するものであってもよ、。

(溶液）

上記液体吐出装置 20による吐出を行う溶液の例としては、無機液体としては、水、 COC1、 HBrゝ HNO、 H PO、 H SO、 SOC1、 SO CI、 FSO Hなどが挙げられる o有機液体としては、メタノール、 n—プロパノール、イソプロパノール、 n—ブタノール、 2—メチルー 1 プロパノール、 tert—ブタノール、 4ーメチルー 2 ペンタノール、ベンジルアルコール、 a テルピネオール、エチレングリコール、グリセリン、ジェチレングリコール、トリエチレングリコールなどのアルコール類；フエノール、 o クレゾ一ル、 m—クレゾール、 p クレゾール、などのフエノール類；ジォキサン、フルフラール、エチレングリコーノレジメチノレエーテノレ、メチノレセロソノレブ、ェチノレセロソノレブ、ブチルセ口ソルブ、ェチルカルビトール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールァセテート、ェピクロロヒドリンなどのエーテル類；アセトン、メチルェチルケトン、 2—メチルー 4—ペンタノン、ァセトフエノンなどのケトン類；ギ酸、酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロ口酢酸などの脂肪酸類；ギ酸メチル、ギ酸ェチル、酢酸メチル、酢酸ェチル、酢酸 n— ブチル、酢酸イソブチル、酢酸 3—メトキシブチル、酢酸 n ペンチル、プロピオン酸ェチル、乳酸ェチル、安息香酸メチル、マロン酸ジェチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジェチル、炭酸ジェチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、セロソルブァセテート、ブチルカルビトールアセテート、ァセト酢酸ェチル、シァノ酢酸メチル、シァノ酢酸ェチルなどのエステル類；ニトロメタン、ニトロベンゼン、ァセトニトリル、プロピオ-トリル、スクシノニトリル、バレロ二トリル、ベンゾ-トリル、ェチルァミン、ジェチルァミン、エチレンジァミン、ァニリン、 N—メチルァニリン、 N, N—ジメチルァニリン、 o トルイジン、 p トノレイジン、ピぺリジン、ピリジン、 at ピコリン、 2, 6 ノレチジン、キノリン、プロピレンジァミン、ホルムアミド、 N—メチルホルムアミド、 N, N ジメチルホルムアミド、 N, N ジェチルホルムアミド、ァセトアミド、 N メチルァセトアミド、 N—メチルプロピオンアミド、 N, N, Ν' , Ν，—テトラメチル尿素、 Ν—メチルピロリドンなどの含窒素化合物類;ジメチルスルホキシド、スルホランなどの含硫黄ィ匕合物類;ベンゼン、 ρ ーシメン、ナフタレン、シクロへキシルベンゼン、シクロへキセンなどの炭化水素類； 1 , 1ージクロ口エタン、 1 , 2—ジクロ口エタン、 1 , 1 , 1 トリクロ口エタン、 1 , 1 , 1 , 2— テトラクロ口エタン、 1 , 1 , 2, 2—テトラクロロェタン、ペンタクロロエタン、 1 , 2—ジクロ口エチレン（cis )、テトラクロロエチレン、 2—クロロブタン、 1—クロ口一 2—メチノレプ口パン、 2—クロロー 2—メチルプロパン、ブロモメタン、トリブロモメタン、 1ーブロモプ口パンなどのハロゲンィ匕炭化水素類、などが挙げられる。また、上記各液体を二種以上混合して溶液として用いてもょヽ。

さらに、高電気伝導率の物質 (銀粉等)が多く含まれるような導電性ペーストを溶液として使用し、吐出を行う場合には、上述した液体に溶解又は分散させる目的物質としては、ノズルで目詰まりを発生するような粗大粒子を除けば、特に制限されない。 P DP、 CRT, FEDなどの蛍光体としては、従来より知られているものを特に制限なく用いることができる。例えば、赤色蛍光体として、 (Y, Gd) BO： Eu、 YO： Euなど、緑

3 3

色蛍光体として、 Zn SiO： Mn、 BaAl O ： Mn、 (Ba, Sr, Mg) 0 - a— Al O： Mn

2 4 12 19 2 3 など、青色蛍光体として、 BaMgAl O ： Eu, BaMgAl O ： Euなどが挙げられる。

14 23 10 17

上記の目的物質を記録媒体上に強固に接着させるために、各種バインダーを添カロするのが好ましい。用いられるバインダーとしては、例えば、ェチルセルロース、メチノレセノレロース、ニトロセノレロース、酢酸セノレロース、ヒドロキシェチノレセノレロース等のセルロースおよびその誘導体；アルキッド榭脂；ポリメタタリタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、 2—ェチルへキシルメタタリレート'メタクリル酸共重合体、ラウリルメタクリレート · 2—ヒドロキシェチルメタタリレート共重合体などの (メタ)アクリル榭脂およびその金属塩；ポリ N—イソプロピルアクリルアミド、ポリ N, N—ジメチルアクリルアミドなどのポリ (メタ)アクリルアミド榭脂；ポリスチレン、アクリロニトリル 'スチレン共重合体、スチレン'マレイン酸共重合体、スチレン 'イソプレン共重合体などのスチレン系榭脂；スチレン · n—ブチルメタタリレート共重合体などのスチレン'アクリル榭脂；飽和、不飽和の各種ポリエステル榭脂；ポリプロピレン等のポリオレフイン系榭脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ-リデン等のハロゲン化ポリマー；ポリ酢酸ビュル、塩化ビュル'酢酸ビュル共重合体等のビュル系榭脂;ポリカーボネート榭脂;エポキシ系榭脂;ポリウレタン系榭脂；ポリビュルホルマール、ポリビュルブチラール、ポリビュルァセタール等のポリァセタール榭脂；エチレン'酢酸ビニル共重合体、エチレン'ェチルアタリレート共重合榭脂などのポリエチレン系榭脂;ベンゾグアナミン等のアミド榭脂;尿素樹脂;メラミン榭脂；ポリビュルアルコール榭脂及びそのァ-オンカチオン変性；ポリビュルピロリドンおよびその共重合体；ポリエチレンオキサイド、カルボキシル化ポリエチレンォキサイド等のアルキレンォキシド単独重合体、共重合体及び架橋体；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール；ポリエーテルポリオール； SBR、 NBRラテックス；デキストリン；アルギン酸ナトリウム；ゼラチン及びその誘導体、カゼイン、トロロアオイ、トラガントガム、プルラン、アラビアゴム、ローカストビーンガム、グァガム、ぺクチン、カラギニン、にかわ、ァノレブミン、各種澱粉類、コーンスターチ、こんにやぐふのり、寒天、大豆蛋白等の天然或いは半合成樹脂;テルペン榭脂；ケトン樹脂；ロジン及びロジンエステル；ポリビュルメチルエーテル、ポリエチレンィミン、ポリスチレンスルフォン酸、ポリビニルスルフォン酸などを用いることができる。これらの榭脂は、ホモポリマーとしてだけでなぐ相溶する範囲でブレンドして用いてもよい。

[0042] 液体吐出装置 20をパターンユング方法として使用する場合には、代表的なものとしてはディスプレイ用途に使用することができる。具体的には、プラズマディスプレイの蛍光体の形成、プラズマディスプレイのリブの形成、プラズマディスプレイの電極の形成、 CRTの蛍光体の形成、 FED (フィールドェミッション型ディスプレイ）の蛍光体の形成、 FEDのリブの形成、液晶ディスプレイ用カラーフィルター（RGB着色層、ブラックマトリタス層）、液晶ディスプレイ用スぺーサー（ブラックマトリクスに対応したパターン、ドットパターン等)などが挙げることができる。ここでいうリブとは一般的に障壁を意味し、プラズマディスプレイを例に取ると各色のプラズマ領域を分離するために用いられる。その他の用途としては、マイクロレンズ、半導体用途として磁性体、強誘電体、導電性ペースト (配線、アンテナ）などのパターンユング塗布、グラフィック用途としては、通常印刷、特殊媒体 (フィルム、布、鋼板など)への印刷、曲面印刷、各種印刷版の刷版、加工用途としては粘着材、封止材などの本発明を用いた塗布、バイオ、医療用途としては医薬品 (微量の成分を複数混合するような)、遺伝子診断用試料等の塗布等に応用することができる。

(動作制御手段）

動作制御手段 50は、実際的には CPU51, ROM52, RAM53等を含む演算装置を有する構成であり、これらに所定のプログラムが入力されることにより、下記に示す機能的な構成を実現すると共に後述する動作制御を実行するようになっている。

[0043] 上記動作制御手段 50は、各凸状メニスカス形成手段 40のパルス電圧電源 42のパルス電圧出力制御と吐出電圧印加手段 25のパルス電圧電源 30のパルス電圧出力制御とを行うようになって、る。

[0044] まず、動作制御手段 50の CPU51は ROM52に格納された電源制御プログラムにより、溶液の吐出を行う場合に、対象となる凸状メニスカス形成手段 40のパルス電圧電源 42を先行させてパルス電圧出力状態とし、その後に吐出電圧印加手段 25のパルス電圧電源 30のパルス電圧出力状態とする制御を行う。このとき、先行する凸状メニスカス形成手段 40の駆動電圧としてのパルス電圧は、吐出電圧印加手段 25のパルス電圧と重複するように制御される（図 5参照)。そして、当該重複したタイミングで液滴の吐出が行われる。

[0045] また、動作制御手段 50は、吐出電圧印加手段 25の吐出電圧である矩形に立ち上力 ¾パルス電圧の印加の直後に逆極性の電圧を出力する制御を行う。この逆極性の電圧は、パルス電圧の非印加時よりも低電位であって、矩形に落ち込む波形を描く。 (液体吐出装置による微小液滴の吐出動作）

図 1、図 4及び図 5により液体吐出装置 20の動作説明を行う。

[0046] 図 4は凸状メニスカス形成手段 40における動作説明図であり、図 4 (A)は駆動電圧の非印加時を示し、図 4 (B)は駆動電圧の印加時を示している。図 5は吐出電圧とピェゾ素子 41の駆動電圧のタイミングチャートを示す。なお、図 5の最上部には凸状メニスカス形成手段 40がない場合に要する吐出電圧電位を示し、最下部には各印加電圧の印加に伴うノズル 21の先端部 21 aの溶液の状態変化を示してヽる。

[0047] 溶液供給手段 29の供給ポンプにより各流路 22,溶液室 24及びノズル 21に溶液が供給された状態において、動作制御手段 50が、例えば、外部力いずれかのノズル 21について溶液を吐出する指令を受けると、まず、該当するノズル 21の凸状メニスカス形成手段 40につ!/、て、パルス電圧電源 42からパルス電圧である駆動電圧をそのピエゾ素子 41に対して印加させる。これにより、当該ノズル 21の先端部 21aにおいて、図 4 (A)の状態力も溶液が押し出されるように図 4 (B)の凸状メニスカス形成状態に移行する。カゝかる移行過程において、動作制御手段 50は、吐出電圧印加手段 25について、パルス電圧電源 30からパルス電圧である吐出電圧を吐出電極 28に対して印加させる。

[0048] 図 5に示すように、凸状メニスカス形成手段 40の駆動電圧と、これに遅れて印加される吐出電圧印加手段 25の吐出電圧とが、双方の立ち上がり状態がタイミング的に重複するように制御される。このため、凸状メニスカス形成状態で溶液は帯電し、凸状メニスカスの先端部で生じる電界集中効果により、ノズル 21の先端部 21aから微小液滴が飛翔する。

[0049] 以上の液体吐出装置 20によれば、各ノズル 21の高さが 30 μ m以下と低く抑えられて、るため、液体吐出ヘッド 26のクリーニング時にお!、てワイピング部材がノズル 21 に引っ掛力りにくい。そのため、クリーニング時のワイビングを容易に行え、引っ掛力りによりノズル 21が破損したり、引っ掛力りによりワイピング部材の一部が残渣としてノズル 21に付着したりするのを防止することができ、ひいてはノズル 21の吐出性能を良好に維持することができる。

[0050] なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなぐ本発明の主旨を逸脱しない範囲にお、て種々の改良及び設計の変更をおこなってもよ!/、。

[0051] 下記にその変形例を示すが、下記の記載事項だけが上記と異なっており、それ以外の事項は上記と同様である。

[0052] 変形例の一例として、ノズルプレート 26c及びノズル 21に代えて、これとは形態が異なる図 6のノズルプレート 70及びノズル 71を適用してもよい。図 6 (A)、（B)は図 1 及び図 2のノズルプレート 26c及びノズル 21の変形例を示す図面であって、図 6 (A) 上段がノズルプレート 70及びノズル 71の断面図を示し、図 6 (A)下段がノズルプレート 70及びノズル 71の平面図を示し、図 6 (B)が図 6 (A)の変形例を示す平面図を示す。

[0053] 図 6 (A)に示すように、ノズルプレート 70の中央部には複数のノズル 71が互いに等間隔をあけて列状に形成されている。ノズル 71の内径を Inと、ノズル 71の外径を Ou t (ノズル 71の列方向と直交する方向に沿うノズル 71の幅を示す。）としたとき、各ノズル 71は内径 Inと外径 Outとが一定の直線状を呈している。各ノズル 71の図 6 (A)中左右両側には凹部としての溝 72がそれぞれ形成されている。各溝 72はノズル 71の列に沿って直線状に形成されて！、る。

[0054] 各溝 72の幅を Wとしたとき、各溝 72の幅 Wは 3〜1000[ /z m]となっており、好ましくは 10〜： L00 [ μ m]に形成されるのがよ！/ヽ。 [0055] 各溝 72の深さを Dとしたとき、溝 72の深さ Dは l〜30[ /z m]となっている。各ノズル 71の高さを Tとしたとき、溝 72の深さ Dとノズル 71の高さ Tとが同じとなっており、ノズルプレート 70の平板面（図 6 (A)上段中ノズルプレート 70の上面を示す。以下「ノズル面 70a」という。 )とノズル 71の先端部 71aの端面（図 6 (A)上段中の上面）とが同一平面上に存している。

[0056] なお、各ノズル 71のピッチ（間隔）を広げる場合には、溝 72に代えて、図 6 (B)に示すように、各ノズル 71の外周を囲むように円形の凹部 73を形成してもよい。この場合、凹部 73の幅、深さに関しては溝 72の幅 W、深さ Dと同様とするのがよい。

[0057] 更に、図 6 (A)に示すノズル 71、溝 72、ノズル 71の内部に形成された流路 74等の形態を、図 7 (A)〜(E)に示す各形態に代えてもよい。すなわち、図 7 (A)に示すように、各溝 72を深くするにつれて当該溝 72の幅 Wを狭くするとともに、流路 74をテーパ状としてもよい。図 7 (B)に示すように、各溝 72を深くするにつれて当該溝 72の幅 Wを狭くするとともに、流路 74を基端部力も中途部までテーパ状として中途部力も先端部にかけて内径が一定の形状としてもよい。

[0058] 図 7 (C)に示すように、流路 74の内径を一定のまま溝 72の深さ Dをノズル 71の高さ Tより大きく形成してもよい。この場合、溝 72の深さ Dをノズル 71の高さ Tより 1〜20[ m]大きく形成するのがよい。図 7 (D)に示すように、各溝 72に段差をつけて底部の幅を開口部の幅より広くするとともに、流路 74にも段差をつけて基端部から中途部までの内径を中途部力先端部までの内径より大きくしてもよい。

[0059] また、図 6 (A)、（B)及び図 7 (A)〜（D)の更なる変形例として、図 7 (E)に示すように、ノズル 71を複数列にわたって配し、各ノズル 71の列の両側に溝 72を形成するようにしてもょ、。図 7 (E)の形態は具体的には図 7 (C)の形態の変形例を示して！/、る 1S ノズル 71、溝 72、流路 74等の形態は図 6 (A)、（B)及び図 7 (A)〜（D)のどの形態を適用してもよい。

[0060] 以上のように、各ノズル 71の周辺に溝 72や凹部 73を形成すると、液体吐出ヘッド 2 6のクリーニング時においてワイピング部材の押圧力の一部が溝 72又は凹部 73の内壁に作用し、ノズル 71に掛力るワイピング部材の押圧力が軽減してノズル 71にワイピング部材が引っ掛力りに《なる。そのため、上記と同様に、クリーニング時のワイピングを容易に行え、引っ掛力りによりノズル 71が破損したり、引っ掛力りによりワイビング部材の一部が残渣としてノズル 71に付着したりするのを防止することができ、ひいてはノズル 71の吐出性能を良好に維持することができる。

実施例 1

[0061] 本実施例 1では、ノズルの高さやノズルの周辺の溝の深さ ·幅等が互いに異なる複数種類のノズルプレートを作製して各ノズルプレートの特性を評価した。

(1)ノズルプレートの作製

厚さ 300 μ mの石英ガラスウェハをドライエッチングし、図 1及び図 2のノズルプレート 26cに相当する、ノズル数が 30でノズルのピッチが 100 μ mのノズルプレートを 5種類作製し、それらを「ノズルプレート 1〜5」とした。ノズルプレート 1〜5の詳細を下記表 1に示す。

[0062] ノズルプレート 1〜5以外に、石英ガラスウェハをドライエッチングし、図 6 (A)のノズルプレート 70〖こ相当する、ノズル数が 30でノズルのピッチが 100 μ mのノズルプレートを 8種類作製し、それらを「ノズルプレート 21〜28」とした。具体的には、石英ガラスウェハ上にフォトレジストを塗布して露光 ·現像し、ノズルの内径部に相当する部位以外に保護膜を作製し、 RIEドライエッチングにより図 6 (A)の流路 74に相当する貫通孔を形成した。その後、再度フォトレジストの塗布から上記と同様の処理を行って溝の保護膜パターンを形成した。溝の幅は露光マスクのパターンを適宜選択することで調整した。ノズルの高さや溝の深さはドライエッチングのエッチング時間を適宜変更することで調整した。ノズルプレートの詳細を下記表 1に示す。

(2)耐擦傷性の評価

各ノズルプレート 1〜5, 21〜28について、ノズルの形成された面（ノズル面に相当する面）を水で濡らし、当該面をゴム製ブレードで 3万回擦る操作をそれぞれ行い、ノズルの破損状態と当該面のゴムの残渣状態とを確認した。その確認結果を下記表 1 に示す。

[0063] 表 1中、「破損」の判断基準は下記に従っている。

[0064] 〇· · ·ノズルに破損がない

△…目視で確認する限りはノズルに破損はないが、電子顕微鏡で確認するとノズルが僅かに欠けている

X…ノズルが明らかに破損している

表 1中、「残渣」の判断基準は下記に従っている。

[0065] 〇…ゴムの残渣が全くない

△…目視で確認する限りはゴムの残渣は確認されないが、電子顕微鏡で確認するとゴムの残渣が確認される

X…ゴムの残渣が明らかに残っている

なお、石英ガラスウェハをポリイミド榭脂製基板に代えた各ノズルプレート 1〜5, 21 〜28と同様のノズルプレートに対し、上記の操作をおこなってノズルの破損状態と当該面のゴムの残渣状態とを確認したが、表 1の結果と同様の結果が得られた。

(3)吐出性能の評価

図 1に示す液体吐出ヘッド 26に相当する液体吐出ヘッドに対し各ノズルプレート 1 〜5, 21〜28を適用し、各ノズルプレート 1〜5, 21〜28の側方にマイクロスコープカメラを設置した。その後、各ノズルプレート 1〜5, 21〜28のノズルからインクを吐出させ、マイクロスコープカメラでインクの吐出状態を観察した。その観察結果を下記表 1に示す。

[0066] 表 1中、「吐出性能」の判断基準は下記に従っている。

[0067] 〇…制御信号に従ってインクを吐出する

△…インクを吐出はするが、不安定である（ドット抜けが確認される）

X · · ·インクを吐出しない

[0068] [表 1]

ノス'ルノス'ル周辺の溝耐擦傷性

ノス-ル吐出

プレ-ト高さ内径外径深さ幅性能

(μιη) (μηι) (μιη) (μιη) (μηι) 破損残渣

1 30 20 24 ― ― 〇 △ 〇

2 60 20 24 ― ― X X X

3 30 10 1 1 ― ― 〇 Δ 〇

4 30 3 4 ― ― 〇厶〇

5 30 0.8 1 ― ― 〇 Δ 〇

21 3 20 24 3 50 〇〇〇

22 10 20 24 10 50 〇〇〇

23 30 20 24 30 50 〇〇〇

24 60 20 24 60 50 Δ Δ △

25 30 20 24 30 3 〇〇〇

26 30 20 24 30 10 〇〇〇

27 30 20 24 30 100 〇〇〇

28 30 20 24 30 1 〇 Δ 〇

実施例 2

本実施例 2では、撥水処理を施したノズルプレートと、撥水処理を施さな!/ゾズルプレートとを作製して各ノズルプレートの特性を評価した。

(1)ノズルプレートの作製

石英ガラスウェハをポリイミド榭脂製基板に代えたノズルプレート 23 (実施例 1参照) と同様のノズルプレートを 4種類作製し、そのうち 1種のノズルプレートを「ノズルプレート 31」とした。残りの 3種のノズルプレートに対しては撥水処理を施した。具体的には、 3種のノズルプレートのうち 1種には、塗布コート処理 (FEP微粒子分散液を基板に塗布した後、 880°Cで加熱'融着する処理)を施して膜厚 0. 05 _iu mのFEP膜を成膜し、これを「ノズルプレート 32」とした。他の 2種には、フィルタードカソ一ディックバキュームアーク処理（ナノフィルムテクノロジーズインターナショナル社 FCAVシステム使用）を施して膜厚 0. 05 /z mの ta— C膜及び MiCC膜をそれぞれ成膜し、 ta— C膜を成膜したものを「ノズルプレート 33」とし、他方、 MiCC膜を成膜したものを「ノズルプレート 34」とした。 (2)耐擦傷性の評価及び接触角の測定

上記実施例 1 (2)の項目と同じ内容，基準で、各ノズルプレート 31〜34におけるノズルの破損状態とゴムの残渣状態とを評価した。更に、純水を用いて、ノズルの形成された面（ノズル面に相当する面）のゴム製ブレードによる擦過操作の前後の接触角を各ノズルプレート 31〜34ごとに測定した。それら評価'測定結果を下記表 2に示す

(3)吐出性能の評価

上記実施例 1 (3)の項目と同じ内容，基準で、各ノズルプレート 31〜34のインクの吐出状態を評価した。その評価結果を下記表 2に示す。

[0070] [表 2]

産業上の利用可能性

[0071] 本発明の構成では、ノズルの高さが 30 μ m以下と低く抑えられているため、またはノズルの周辺に凹部が形成されて、るため、クリーニング時にぉレ、てワイピング部材がノズルに引っ掛力りにくい。そのため、クリーニング時のワイビングを容易に行え、引っ掛力りによりノズルが破損したり、引っ掛力りによりワイピング部材の一部が残渣としてノズルに付着したりするのを防止することができ、ひ、てはノズルの吐出性能を良好に維持することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 帯電した溶液の液滴を基材に吐出する液体吐出装置であって、

ノズルの先端部力液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、

前記ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、

を備え、

前記液体吐出ヘッドは、前記基材に対向したノズル面を有するノズルプレートと、前記ノズルプレートに配置された内径が 100 μ m以下のノズルを有し、前記ノズルがノズル面より液滴の吐出方向に突出しており、

前記ノズルの突出高さが 30 μ m以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[2] 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、

前記ノズルの高さが 3 μ m以上で 10 μ m未満であることを特徴とする液体吐出装置

[3] 帯電した溶液の液滴を基材に吐出する液体吐出装置であって、

ノズルの先端部力液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、

前記ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、

を備え、

前記液体吐出ヘッドは、前記基材に対向したノズル面を有するノズルプレートと、前記ノズルプレートに配置された内径が 100 μ m以下のノズルを有し、前記ノズルの周辺のノズル面に凹部が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。

[4] 請求の範囲第 3項に記載の液体吐出装置において、

前記凹部の幅が 3〜： L000 μ mであることを特徴とする液体吐出装置。

[5] 請求の範囲第 3項に記載の液体吐出装置において、

前記凹部の幅が 10〜： L00 μ mであることを特徴とする液体吐出装置。

[6] 請求の範囲第 3項〜 5項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、

前記凹部の深さ力^〜 30 μ mであることを特徴とする液体吐出装置。

[7] 請求の範囲第 3項〜 6項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記凹部の深さと前記ノズルの高さとが同じであることを特徴とする液体吐出装置。

[8] 請求の範囲第 3項〜 6項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、

前記凹部の深さが前記ノズルの高さより大きいことを特徴とする液体吐出装置。

[9] 請求の範囲第 8項に記載の液体吐出装置において、

前記凹部の深さが前記ノズルの高さより 1〜20 μ m大き、ことを特徴とする液体吐出装置。

[10] 請求の範囲第 1項〜 9項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、

前記ノズルの内部に形成された流路の流路長が 75 m以上で、かつ、前記ノズルを構成する材料の電気伝導度が 10— ¹³S/m以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[11] 請求の範囲第 1項〜 10項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内部に形成された流路の流路長が 100 μ m以上であることを特徴とする液体吐出装置。

[12] 請求の範囲第 1項〜 11項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルを構成する材料の電気伝導度が 10— ^wSZm以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[13] 請求の範囲第 1項〜 12項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの表面が撥水処理されていることを特徴とする液体吐出装置。

[14] 請求の範囲第 1項〜 13項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内部に形成された流路の内面が撥水処理されてヽることを特徴とする液体吐出装置。

[15] 請求の範囲第 1項〜 14項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記基材を介して前記ノズルに対向する対向電極を備え、

前記対向電極が平板形状又はドラム形状を呈していることを特徴とする液体吐出装置。

[16] 請求の範囲第 1項〜 15項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径が 30 μ m以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[17] 請求の範囲第 1項〜 16項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径が 10 μ m以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[18] 請求の範囲第 1項〜 17項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径力 μ m以下であることを特徴とする液体吐出装置。

[19] 請求の範囲第 1項〜 18項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの内径が 0. 1 μ m以上で 1 μ m未満であることを特徴とする液体吐出装置。