WO2006121022A1

WO2006121022A1 - 液体吐出装置

Info

Publication number: WO2006121022A1
Application number: PCT/JP2006/309275
Authority: WO
Inventors: Masakazu Date; Nobuhiro Ueno
Original assignee: Konica Minolta Holdings, Inc.
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2006-11-16
Also published as: JP4998266B2; JPWO2006121022A1; US20090079794A1; US8047638B2

Abstract

静電吸引方式や電界アシスト法を用いた液体吐出装置において、ノズルプレートの除電を確実に行い、適正な液体吐出が可能な液体吐出装置を提供する。液体吐出装置１は、対向電極３と、対向電極３に対向し液体Ｌを吐出するノズル１１を備えたノズルプレート１２とノズルプレート１２を介して対向電極３に対向する帯電用電極１７と帯電用電極１７によりノズル１１内の液体Ｌに静電電圧を印加する静電電圧印加装置１９を有する液体吐出ヘッド６と、ノズルプレート１２に帯電した電荷を除電する除電装置７と、静電電圧印加装置１９および除電装置７を制御する制御装置２５とを備え、除電装置７は、ノズルプレート１２の対向電極３に対向する面１３全体に接離自在な導電性の除電部材７０を備える。

Description

明細書

液体吐出装置

技術分野

[0001] 本発明は、液体吐出装置に係り、特に液体吐出ヘッドのノズルプレートの除電を行ぅ除電装置を備えた液体吐出装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、インクジェットでの画質の高精細化の進展および工業用途における適用範囲の拡大に伴い、微細パターン形成および高粘度のインク吐出の要請がますます強まっている。これらの課題を従来のインクジェット記録法で解決しょうとすると、ノズルの微小化や高粘度のインク吐出による液吐出力の向上を図る必要が生じ、それに伴つて駆動電圧が高くなり、ヘッドや装置のコストが非常に高価になってしまうため、実用に適う装置は実現されて、な、。

[0003] そこで、前記要請に応え、微小化されたノズル力低粘度のみならず高粘度の液滴を吐出させる技術として、ノズル内の液体を帯電させ、ノズルと液滴の着弾を受ける対象物となる各種の基材との間に形成される電界力も受ける静電吸引力により吐出させる、わゆる静電吸引方式の液体吐出技術が知られて、る（特許文献 1参照)。

[0004] また、この液体吐出技術と、ピエゾ素子の変形や液体内部での気泡の発生による圧力を利用して液滴を吐出する技術とを組み合わせた、 Vヽゎゆる電界アシスト法を用いた液体吐出装置の開発が進んでいる（例えば、特許文献 2〜5等参照)。この方法は、メニスカス形成手段と静電吸引力を用、てノズルの吐出孔に液体のメニスカスを隆起させることにより、メニスカスに対する静電吸引力を高め、液表面張力に打ち勝つてメニスカスを液滴化し吐出する方法である。

特許文献 1：国際公開第 03Z070381号パンフレット

特許文献 2 :特開平 5— 104725号公報

特許文献 3：特開平 5 - 278212号公報

特許文献 4：特開平 6— 134992号公報

特許文献 5：特開 2003 - 53977号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 発明者らの検討の結果、静電吸引方式の液体吐出装置や、静電吸引方式とピエゾ素子の変形や液体内部での気泡の発生による圧力を利用して液滴を吐出する技術とを組み合わせた液体吐出装置では、ノズル内の液体とノズルが形成されたノズルプレートに対向する対向電極との間に高電圧を印加するため、ノズルプレートの対向電極に対向する面、すなわち吐出面が帯電し、そのため、メンテナンス時など、前記高電圧を印加して液体吐出をおこなった後に前記高電圧の印加を停止して液体吐出を休止する期間にはノズルプレートの除電を行う必要性に気付いた。

[0006] すなわち、液体吐出と液体吐出の休止を繰り返した場合、液体吐出を休止する期間に除電を行わないと、先の液体吐出におけるノズルプレートの帯電の履歴の影響を受けて、次の液体吐出にサイクルに入ることになる。絶縁性のノズルプレートを用いた場合、帯電により表面に生じた電荷の休止中における減衰は極めて遅ぐまた休止中の環境湿度にも影響される。これは、湿度が高くなるとノズルプレートの表面抵抗、体積抵抗が低下し、電荷の保持力が低下するためである。このような履歴の影響により、次の帯電の際に適正に帯電を行うことができないため、ノズル内の液体に加わる静電力が適正な値にならず、液体の吐出量が不足したり或いは液体を過剰に吐出してしまったりする。

[0007] ここで、上記のような静電力を利用して基材に液体を吐出する液体吐出装置では基材が帯電することから、基材を除電するために、近年、基材に対してイオン風を吹き付けて除電する方法や装置の開発が進められている。この方法をノズルプレートの除電に応用して、ノズルプレートにイオン風を吹き付けて除電を行うことも考えられる

[0008] し力しながら、ノズルプレートにイオン風を吹き付ける方法では、吹き付けによりノズルの吐出孔で液体が乾燥して吐出孔に固着してしまうため、このような方法をノズルプレートの除電方法として採用することは困難である。また、イオン風による除電方法では、必ずしも十分にノズルプレートの除電を行うことができないという問題もある。

[0009] また、導電性のブラシやブレード状の除電部材をノズルプレートの吐出面に当接し相対的に摺動させて除電を行うことも考えられる。

[0010] し力しながら、ブラシ状の除電部材による除電では、ノズルプレートの吐出面にブラシに当接する部分と当接しない部分とが生じるため、除電にムラが生じてしまう。また、ブレード状の除電部材による除電では、ノズルプレートの一定部分に着目した場合にブレードと接触する時間が短く必ずしも十分に除電を行うことができない。これらの除電部材で十分に除電を行うためにはノズルプレートの吐出面上を複数回摺動させる必要がある力このような方法では除電に時間が掛カり過ぎる。

[0011] ノズルプレートの除電にムラがあると、次の帯電の際に帯電にムラが生じてノズル内の液体に加わる静電力に不均衡が生じ、液体の吐出が均等にならない。また、除電が不十分であると、次の帯電の際に適正に帯電を行うことができないため、ノズル内の液体にカ卩わる静電力が適正な値にならず、液体の吐出量が不足したり或いは液体を過剰に吐出してしまったりする。

[0012] また、図 13に示すように、静電吸引方式や電界アシスト法を用いた液体吐出装置 1 にお、ては、ノズルプレート 12に設けられたノズル 11内の液体 Lに正電圧が印加され、対向電極 3は接地されているため、液体 Lは正に帯電し、ノズルプレート 12のノズル 11の液体 Lと接する部分は負に帯電する。

[0013] また、ノズルプレート 12の吐出面 13は正に帯電し、対向電極 3のノズルプレート 12 に対向する面は負に帯電している。このような帯電状態であれば、液体 Lはノズル 11 力も吐出される。なお、図 13および図 14における符号は、後述する実施形態の場合と同一の符号を付している。

[0014] し力し、図 14 (A)に示すように、ノズルプレート 12の吐出面 13に正に帯電した液体 Lゃゴミ等による汚れがある場合、汚れが付着したノズルプレート 12の吐出面部分は負に帯電している。その状態でブラシ状やブレード状の除電部材で除電を行うと、汚れの正の電荷と吐出面 13の負の電荷が引き合って汚れが吐出面 13から引き剥がされ難ぐ図 14 (B)に示すように、正に帯電した汚れが吐出面 13のより広範囲に押し広げられる。

[0015] そうすると、吐出面 13のより広範囲が負に帯電する状態になり、図 14 (C)に示すように、再度ノズル 11内の液体 Lを帯電させて吐出しょうとしても、ノズル 11の吐出孔から正に帯電した液体 Lが負に帯電した吐出面 13の部分に広がってしまうため、図 13 に示したような液体 Lのメニスカスが形成されず、液体 Lはノズル 11から有効に吐出されなくなる。

[0016] また、図 14 (A)のようにノズルプレート 12の吐出孔 14付近の吐出面 13に正に帯電した液体 Lが付着していると、図 15に示すように、メニスカス付近の等電位線が歪み、後述する図 5と比較して分力るように、メニスカス先端部の電界が弱くなり電界集中が生じ難くなり液体 Lが吐出できなくなる。

[0017] このように、静電吸引方式や電界アシスト法を用いた液体吐出装置のメンテナンス時などにブラシ状やブレード状等の除電部材を用いてノズルプレートの除電を行うと、除電ムラが生じたり不十分な除電しカ、行えな力つたりするうえ、ノズルプレートの吐出面上で汚れを押し広げノズルプレートの帯電状態を異常にし、ノズルの吐出孔における液体のメニスカス形成を阻害してしまうという問題があることが判った。

[0018] また、ノズルプレート 12の吐出面 13に帯電した液体が付着して!/、るとノズル 11に液体 Lのメニスカスが形成されたとしても電界集中が阻害され液体 Lの吐出が適正に行われな！/、と!/、う問題があることが判った。

[0019] そこで、本発明は、静電吸引方式や電界アシスト法を用いた液体吐出装置において、ノズルプレートの除電を確実に行い、適正な液体吐出が可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0020] 請求の範囲第 1項に記載の発明における液体吐出装置は、

対向電極と、

前記対向電極に対向し液体を吐出するノズルを備えたノズルプレートと、前記ノズルプレートを介して前記対向電極に対向する帯電用電極と、前記帯電用電極により前記ノズル内の液体に静電電圧を印加する静電電圧印加装置を有する液体吐出へッド、と、

前記ノズルプレートに帯電した電荷を除電する除電装置と、

前記静電電圧印加装置および前記除電装置を制御する制御装置とを備え、前記除電装置は、前記ノズルプレートの前記対向電極に対向する面全体に接離自在な導電性の除電部材を備えることを特徴とする。

[0021] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、液体吐出装置の制御装置は、静電電圧印加装置を制御して液体吐出ヘッドの帯電用電極を介してノズルプレートに設けられたノズル内の液体に静電電圧を印加して、ノズル内の液体と対向電極との間に高電圧を生じさせてノズル力も液体を吐出させる。また、制御装置は、除電装置を制御して液体吐出ヘッドのノズルプレートに対してその対向電極に対向する面に面全体に接離自在な導電性の除電部材を当接させてノズルプレートに帯電した電荷を除電する。

[0022] 請求の範囲第 2項に記載の液体吐出装置は、

対向電極と、

前記対向電極に対向し液体を吐出するノズルを備えたノズルプレートと、前記ノズルの吐出孔に液体のメニスカスを隆起させる圧力発生装置と、前記ノズルプレートを介して前記対向電極に対向する帯電用電極と、前記帯電用電極により前記ノズル内の液体に静電電圧を印加する静電電圧印加装置を有する液体吐出ヘッドと、前記ノズルプレートに帯電した電荷を除電する除電装置と、

前記圧力発生装置、前記静電電圧印加装置および前記除電装置を制御する制御装置とを備え、

前記除電装置は、前記ノズルプレートの前記対向電極に対向する面全体に接離自在な導電性の除電部材を備えることを特徴とする。

[0023] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、液体吐出装置の制御装置は、圧力発生装置を制御して液体吐出ヘッドのノズルの吐出孔に液体のメニスカスを隆起させ、静電電圧印加装置を制御して液体吐出ヘッドの帯電用電極を介してノズルプレートに設けられたノズル内の液体に静電電圧を印加して、ノズル内の液体と対向電極との間に高電圧を生じさせてメニスカスを引きちぎるようにして液滴を吐出させる。また、制御装置は、除電装置を制御して液体吐出ヘッドのノズルプレートに対してその対向電極に対向する面に面全体に接離自在な導電性の除電部材を当接させてノズルプレートに帯電した電荷を除電する。

[0024] 請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載の液体吐出装置において、前記除電部材は、連続気泡を有する多孔質材料で形成されて、ることを特徴とする。

[0025] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、連続気泡を有する多孔質材料で形成された導電性の除電部材をノズルプレートに当接させてその除電を行う。

[0026] 請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 3項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記除電部材は、導電性を有する液体を含浸して!/ヽることを特徴とする。

[0027] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、導電性を有する液体を含浸した連続気泡を有する多孔質材料で形成された導電性の除電部材をノズルプレートに当接させてその除電を行う。

[0028] 請求の範囲第 5項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 4項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルプレートの体積抵抗率が 1

0¹⁵ Ω m以上であることを特徴とする。

[0029] 請求の範囲第 5項に記載の発明によれば、液体吐出装置のノズルプレートは、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω m以上の材料から構成される。

[0030] 請求の範囲第 6項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 5項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルプレートの厚さが 75 m 以上であることを特徴とする。

[0031] 請求の範囲第 6項に記載の発明によれば、前記各請求の範囲に記載の液体吐出装置において、厚さが 75 μ m以上のノズルプレートにノズルが形成される。

[0032] 請求の範囲第 7項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 6項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの吐出孔の内部直径が 1

5 μ m以下であることを特徴とする。

[0033] 請求の範囲第 7項に記載の発明によれば、前記各請求の範囲に記載の液体装置において、ノズルは、その吐出孔の内部直径が 15 m以下になるように形成される。

[0034] 請求の範囲第 8項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルプレートは、前記対向電極に対向する面がフラットであることを特徴とする。 [0035] 請求の範囲第 8項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項に記載された静電吸引方式の液体吐出装置や請求の範囲第 2項に記載された電界アシスト法の液体吐出装置において、液体吐出ヘッドのノズルプレートの対向電極に対向する吐出面から突出されないフラットなノズル内の液体に電界を集中させて液体を吐出する。

[0036] 請求の範囲第 9項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 8項のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、

前記制御装置は、前記ノズルプレートを前記除電装置により除電した後に前記静電電圧印加装置により前記ノズル内の液体に静電電圧を印加するように制御することを特徴とする。

[0037] 請求の範囲第 9項に記載の発明によれば、液体吐出装置の制御装置は、液体吐出ヘッドのノズルプレートを除電した後、前記静電電圧印加装置を駆動してノズル内の液体の帯電を行う。

発明の効果

[0038] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、除電装置の除電部材を従来のブラシ状やブレード状等の除電部材と異なり、ノズルプレートの吐出面の面全体に当接する導電性の除電部材としたため、ブラシ状では吐出面に当接する部分と当接しない部分とが生じ除電ムラが発生したが、ノズルプレートの吐出面の面全体に当接する導電性の除電部材ではそのようなことは生じず、吐出面の面全体に当接してノズルプレートに帯電して、る電荷をすベて除電することができる。

[0039] また、ブラシ状の除電部材やブレード状の除電部材等では、ノズルプレートの一定部分に着目した場合に除電部材が非常に短、時間で通過してしまうために必ずしも十分に除電を行うことができず、複数回摺動させる除電には時間が掛かった。しかし、本発明の除電部材は、ノズルプレートの吐出面に一定時間密着させれば十分に電荷を除去することができ、短時間で十分かつ確実に除電を行うことが可能となる。

[0040] さらに、除電部材をノズルプレートの吐出面に摺動させないため、吐出面に付着した液体やゴミが吐出面上に広範囲に押し広げられて液体のメニスカスが形成されなくなる事態が生じることを防止することが可能となる。このように、本発明に係る液体吐出装置によれば、ノズルプレートの吐出面の面全体に当接する導電性の除電部材によってノズルプレートの吐出面全体を短時間で十分かつ確実に除電することが可能となるため、液体吐出時にはノズルの吐出孔部分に液体のメニスカスを適正に隆起させて電界集中を生じさせることができ、適正に液体を吐出させることが可能となる。

[0041] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項に記載の発明のように液体吐出ヘッドと対向電極との間の静電吸引力のみで液体を吐出させる静電吸引方式の液体吐出装置のみならず、ノズル内の液体に圧力をかけてノズルの吐出孔に液体のメニスカスを隆起させて、そのメニスカスを液体吐出ヘッドと対向電極との間の静電吸引力で引きちぎるようにして液体を吐出させる電界アシスト法の液体吐出装置においても同様の効果を奏することができる。

[0042] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、連続気泡を有する多孔質材料で形成された導電性の除電部材をノズルプレートに当接させてその除電を行うため、毛細管現象によりノズルプレートの吐出面に付着した液体ゃゴミ等の汚れを吸収して吐出面力除去することが可能となり、吐出面をクリーニングしたうえで除電を行うことができる。そのため、前記各請求の範囲に記載の発明の効果をより的確に発揮させることが可能となる。

[0043] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、導電性を有する液体を含浸した連続気泡を有する多孔質材料で形成された導電性の除電部材をノズルプレートに当接させてその除電を行うため、ノズルプレートの吐出面に付着した液体ゃゴミ等の汚れを導電性を有する液体に溶解または分散させて吐出面力除去することが可能となり、吐出面をクリーニングしたうえで除電を行うことができる。そのため、前記各請求の範囲に記載の発明の効果をより的確に発揮させることが可能となる。

[0044] 請求の範囲第 5項に記載の発明によれば、請求の範囲第 1項や請求の範囲第 2項等に記載された液体吐出装置は、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω m以上の材料カゝらなるノズルプレートを用いて構成されて、れば、ノズル内の液体に印加される静電電圧が低ヽ電圧であっても、ノズルの吐出孔に形成された液体のメニスカスに電界が効果的に集中されて、メニスカスの先端部の電界強度を液滴が効率良く安定的に吐出される電界強度とすることが可能となり、微小化されたノズル力液体を吐出することができる力このような液体吐出装置において前記各請求の範囲に記載の発明の効果がより有効に発揮される。

[0045] 請求の範囲第 6項に記載の発明によれば、前記各請求の範囲に記載の液体吐出ヘッドにおいて、厚さが 75 μ m以上のノズルプレートにノズルが形成されることで、メニスカス先端部への電界集中が効果的に生じるため、メニスカス先端部の電界強度が液体の安定的な吐出に必要な 1. 5 X 10⁷VZm以上とすることができる力このような液体吐出装置において前記各請求の範囲に記載の発明の効果がより有効に発揮される。

[0046] 請求の範囲第 7項に記載の発明によれば、前記各請求の範囲に記載の液体吐出装置において、ノズルは、その吐出孔の内部直径が 15 m以下になるように形成されることで、メニスカス先端部への電界集中が効果的に生じるため、メニスカス先端部の電界強度が液体の安定的な吐出に必要な 1. 5 X 10⁷VZm以上とすることを確実に行うことができる力このような液体吐出装置において前記各請求の範囲に記載の発明の効果がより有効に発揮される。

[0047] 請求の範囲第 8項に記載の発明によれば、液体吐出ヘッドのノズルプレートの対向電極に対向する吐出面力も突出されないフラットなノズル内の液体に電界^^中させて液体を吐出するため、ノズルプレートの的確な帯電が必要となり、そのためにノズルプレートの確実な除電が必要となるが、前記各請求の範囲に記載された発明を用いることで、このような電界集中型の液体吐出装置においても適正に液体が吐出でさるよう〖こなる。

[0048] 請求の範囲第 9項に記載の発明によれば、液体吐出装置の制御装置は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 8項に記載の液体吐出装置の除電装置によって液体吐出ヘッドのノズルプレートを確実に除電した後に静電電圧印加装置によりノズル内の液体に静電電圧を印加するため、ノズルプレートの除電をムラがなくかつ十分に除電した後、前記静電電圧の印加による次の帯電の際に帯電が不均一にならずに十分適正に帯電を行うことが可能となる。そのため、液体吐出時にはノズルの吐出孔部分に液体のメニスカスを適正に形成させて電界集中を生じさせることができ、適正に液体を吐出させることが可能となり、前記各請求の範囲に記載の発明の効果を的確に発揮させることができる。図面の簡単な説明

[0049] [図 1]第 1の実施形態に係る液体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。

[図 2]第 1の実施形態に係る液体吐出装置の要部断面図である。

[図 3]図 2の液体吐出装置に備わるノズルの変形例を表す断面図である。

[図 4]ノズルプレートに除電部材が当接した状態を説明する断面図である。

[図 5]液体のメニスカス付近に生じる電界を等電位線で示した図である。

[図 6]メニスカス先端部の電界強度とノズルプレートの体積抵抗率との関係を示すグラフである。

[図 7]メニスカス先端部の電界強度とノズルプレートの厚さとの関係を示すグラフである。

[図 8]メニスカス先端部の電界強度とノズル径との関係を示すグラフである。

[図 9]メニスカス先端部の電界強度とノズルのテーパ角との関係を示すグラフである。

[図 10]第 1の実施形態の液体吐出装置における液体吐出ヘッドの駆動制御を説明する図である。

[図 11]第 1の実施形態の液体吐出装置におけるピエゾ素子に印加する駆動電圧の変形例を表す図である。

[図 12]第 2の実施形態に係る液体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。

[図 13]吐出時におけるノズルプレート、液体および対向電極の帯電状態を説明する図である。

[図 14] (A)ノズルプレートに汚れが付着している状態、（B)吐出面上に汚れが押し広げられた状態、（C)メニスカスを形成できない状態を説明する図である。

[図 15]吐出孔付近に付着した汚れで等電位線が歪んだ状態を説明する図である。符号の説明

[0050] 1 液体吐出装置

3 対向電極

6 液体吐出ヘッド

7 除電装置 12 ノス、ノレプレート

13 吐出面

14 吐出孔

17 帯電用電極

19 静電電圧電源

23 ピエゾ素子

25 制御装置

27 接離装置

70 除電部材

K 基材

L 液体

発明を実施するための最良の形態

[0051] 以下、本発明に係る液体吐出装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0052] [第 1の実施の形態]

第 1の実施形態では、いわゆるシリアル方式の液体吐出装置について説明する。図 1は、本実施形態に係る液体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。

[0053] 液体吐出装置 1は、基材 Kを搬送する搬送装置 2を構成する無端状の搬送ベルト 2 aを備えている。搬送ベルト 2aには、搬送ベルト 2aを周回駆動させる駆動ローラ 2b、ガイドローラ 2cおよびテンションローラ 2dが内側から当接されており、駆動ローラ 2bとガイドローラ 2cの間の部分に基材 Kが供給されて、搬送ベルト 2aにより図中矢印 Yで示される搬送方向に搬送されるようになって！/ヽる。

[0054] 駆動ローラ 2bとガイドローラ 2cとの間には、搬送ベルト 2aを介して基材 Kを下方から支持する平板状の対向電極 3が配設されてヽる。

[0055] 対向電極 3の上方には、棒状のガイドレール 4が基材 Kの搬送方向 Yに直交する図中矢印 Xで示される主走査方向に配設されており、ガイドレール 4には、キャリッジ 5 がガイドレール 4に沿って主走査方向 Xに往復移動自在に支持されている。

[0056] キャリッジ 5には、基材 Kに対してインクを吐出する複数の液体吐出ヘッド 6が搭載されて!/、る。液体吐出ヘッド 6は、例えば、イェロー（Y)、マゼンタ（M)、シアン（C)、ブラック (K)の各色のインクに対応して 4つまたは 8つ備えられている。また、液体吐出ヘッド 6には、液体吐出ヘッド 6に供給する各色のインクを貯留するための図示しな V、インクタンクが図示しな、供給管を介してそれぞれ接続されて!、る。

[0057] 対向電極 3の主走査方向の一端側のメンテナンスポジションには、液体吐出ヘッド 6の後述するノズルプレートに帯電した電荷を除電するための除電装置 7が配設されており、液体吐出ヘッド 6は、メンテナンス時にガイドレール 4に沿って主走査方向に移動して除電装置 7の上方に位置するように構成されてヽる。

[0058] 次に、液体吐出ヘッド 6について説明する。図 2は、本実施形態に係る液体吐出装置の全体構成を示す断面図である。なお、図 2では、搬送ベルト 2aは省略されている

[0059] 液体吐出ヘッド 6のヘッド本体部 10の対向電極 3に対向する側には、液体 Lを液滴 Dとして吐出する複数のノズル 11を備えた榭脂製のノズルプレート 12が設けられている。ヘッド本体部 10は、ノズルプレート 12の対向電極 3に対向する吐出面 13からノズル 11が突出されな、、 V、わゆるフラットな吐出面 13を有するヘッドとして構成されている。

[0060] なお、本発明にお、て、フラットなノズルやノズルプレート、液体吐出ヘッドとは、ノズルプレートの吐出面 13力ものノズルの突出が 30 μ m以下のものを意味し、前記ヮィビングの際に破損等の支障を生じることがなぐノズルの突出が小さく突出による電界集中効果が期待できな、ものを、う。

[0061] 各ノズル 11は、ノズルプレート 12に穿孔されて形成されており、それぞれノズルプレート 12の吐出面 13に吐出孔 14を有する小径部 15とその背後に形成されたより大径の大径部 16との 2段構造になっている。本実施形態では、ノズル 11の小径部 15 および大径部 16は、それぞれ断面円形で対向電極側がより小径とされたテーパ状に形成されており、小径部 15の吐出孔 14のノズル径、すなわち内部直径が 10 m 、大径部 16の小径部 15から最も離れた側の開口端の内部直径が 75 μ mとなるように構成されている。

[0062] なお、ノズル 11の形状は前記の形状に限定されず、例えば図 3 (A)〜 (E)に示す形状が挙げられる。図 3 (A)では、ノズル 11全体がテーパ状に形成されている。図 3 ( B)では、ノズル 11の大径部 16がテーパ状に形成されていて、小径部 15が内径一定の円筒状に形成されている。図 3 (C)では、テーパ状の大径部 16の先端部の内径が、円筒状の小径部 15の内径よりも大きくなるように形成されている。

[0063] 図 3 (D)では、ノズル 11の内径が一定の円筒状に形成されていて、吐出面 13からわずかに突出するように形成されている。図 3 (E)では、ノズル 11全体がテーパ状に形成されていて、吐出面 13からわずかに窪むように形成されている。ここで、図 3 (D) の突出部は、吐出面 13から 30 m以内の範囲の凸となるように形成されている。また、ノズル 11は断面円形状でなくとも、例えば断面多角形状や断面星形状等であつてもよい。

[0064] ノズルプレート 12の吐出面 13と反対側の面には、図 2に示すように、例えば NiP等の導電素材よりなりノズル 11内の液体 Lを帯電させるための帯電用電極 17がノズルプレート 12を介して対向電極 3に対向するように層状に設けられている。本実施形態では、帯電用電極 17はノズル 11の大径部 16の内周面 18まで延設されており、ノズル 11内の液体 Lに接するようになって!/、る。

[0065] また、帯電用電極 17は、ノズル 11内の液体 Lに静電電圧を印加する静電電圧印加装置としての静電電圧電源 19に接続されており、単一の帯電用電極 17がすべてのノズル内の液体 Lに接触しているため、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に静電電圧が印加されると、全ノズル 11の内部の液体 Lが同時に帯電され、ヘッド本体部 10と対向電極 3との間、特に液体 Lと基材 Kとの間に静電吸引力が発生されるようになっている。

[0066] 帯電用電極 17の背後には、ボディ層 20が設けられている。ボディ層 20の前記各ノズル 11の大径部 16の開口端に面する部分には、それぞれ開口端にほぼ等しい内径を有する略円筒状の空間が形成されており、各空間には、吐出される液体 Lを一時的に貯蔵するためのキヤビティ 21とされている。

[0067] ボディ層 20の背後には可撓性を有する金属薄板やシリコン等よりなる可撓層 22が設けられており、可撓層 22によりヘッド本体部 10と外界とが画されている。

[0068] なお、ボディ層 20と可撓層 22との境界部には、キヤビティ 21に液体 Lを供給するための図示しない流路が形成されている。具体的には、ボディ層 20としてのシリコンプレートをエッチングカ卩ェしてキヤビティ 21、共通流路および共通流路とキヤビティ 21とを結ぶ流路が設けられていており、共通流路には、外部の図示しない液体タンクから液体 Lを供給する図示しない供給管が連絡されており、供給管に設けられた図示しない供給ポンプにより或いは液体タンクの配置位置による差圧により流路ゃキヤビティ 21、ノズル 11等の液体 Lに所定の供給圧力が付与されるようになって、る。

[0069] 可撓層 22の外面の各キヤビティ 21に対応する部分には、それぞれ圧力発生装置としてのピエゾ素子 23が設けられており、ピエゾ素子 23には、素子に駆動パルス電圧を印カロして素子を変形させるための駆動電圧電源 24が接続されている。

[0070] ピエゾ素子 23は、駆動電圧電源 24からの駆動電圧の印加により変形して、ノズル 1 1内の液体 Lに圧力を生じさせてノズル 11の吐出孔 14に液体 Lのメニスカスを隆起させるようになつている。なお、圧力発生装置は、本実施形態のような圧電素子ァクチユエータの他に、例えば静電ァクチユエ一タゃサ一マル方式等を採用することも可能である。

[0071] 帯電用電極 17に静電電圧を印加する静電電圧電源 19および駆動電圧電源 24は、それぞれ制御装置 25に接続されており、それぞれ制御装置 25による制御を受けるようになっている。

[0072] なお、本実施形態では、ヘッド本体部 10のノズルプレート 12の吐出面 13は、吐出孔 14力もの液体 Lの滲み出しを抑制するための撥液層 26が、吐出孔 14以外の吐出面全面に設けられている。撥液層 26は、例えば、液体 Lが水性であれば撥水性を有する材料が用いられ、液体 Lが油性であれば撥油性を有する材料が用いられるが、一般に、 FEP (四フッ化工チレン'六フッ化プロピレン）、 PTFE (ポリテトラフロロェチレン）、フッ素シロキサン、フルォロアルキルシラン、アモルファスパーフルォロ榭脂等のフッ素榭脂等が用いられることが多ぐ塗布や蒸着等の方法でノズルプレート 12の表面に成膜されている。なお、撥液層 26は、ノズルプレート 12の吐出面 13に直接成膜してもよいし、撥液層 26の密着性を向上させるために中間層を介して成膜することも可能である。

[0073] 液体吐出ヘッド 6のヘッド本体部 10の下方には、基材 Kを支持する平板状の対向電極 3がヘッド本体部 10の吐出面 13に平行に所定距離離間されて配置されている

[0074] 本実施形態では、対向電極 3は接地されており、常時接地電位に維持されている。

そのため、前記静電電圧電源 19から帯電用電極 17に静電電圧が印加されると、ノズル 11の吐出孔 14の液体 Lと対向電極 3のヘッド本体部 10に対向する対向面との間に電界が生じるようになつている。また、帯電した液滴 Dが基材 Kに着弾すると、対向電極 3はその電荷を接地により逃がすようになって、る。

[0075] ここで、液体吐出装置 1による吐出を行う液体 Lにつ、て説明する。本実施形態では、基材 Kに対して画像記録を行うために液体 Lは画像記録用のインクであり、例えば、水 52質量⁰ /₀、エチレングリコール 22質量⁰ /₀、プロピレングリコール 22質量⁰ /₀、界面活性剤 1質量％および色剤成分として C1アシッドレッド 1を 3質量％含有するインクが用いられる。

[0076] この液体 Lは、このようなインクに限定されず、種々の液体 Lを用いることが可能である。吐出される液体 Lは、例えば、無機溶液としては、水、 COC1、 HBr、 HNO、 H

2 3 3

PO、 H SO、 SOC1、 SO CI、 FSO H等が挙げられる。

4 2 4 2 2 2 3

[0077] また、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、ジエチレングリコール、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—タレゾール、 m クレゾール、 p タレゾールなどのフエノール類；ジォキサン、フルフラーノレ、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 —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 ーブチル、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、プロピオ二トリル、スクシノ-トリル、バレロ-トリル、ベンゾニトリル、ェチルァミン、ジェチルアミン、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 トルイジン、ピぺリジン、ピリジン、 a ピコリン、 2, 6—ルチジン、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 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 ー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—ジクロロエチレン (cis )、テトラクロロエチレン、 2—クロロブタン、 1—クロ口一 2—メチノレプロパン、 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 ブロモプロパンなどのハロゲン化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用いてもよい。

[0078] 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液体 Lとして使用し、吐出を行う場合には、前述した液体 Lに溶解また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。

[0079] PDP、 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

3 3

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

2 4 12 19 2 3

： Mnなど、青色蛍光体として、 BaMgAl O ： Eu, BaMgAl O ： Euなどが挙げら

14 23 10 17

れる。

[0080] 上記の目的物質を基材上に強固に接着させるために、各種バインダーを添加するのが好ましい。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、メチルセノレロース、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などのセノレ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、ラウリルメタタリレート' 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；ポリプロピレンなどのポリオレフイン系榭脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ-リデンなど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などのビニル系榭脂;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など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;ベンゾグアナミンなどのアミド榭脂;尿素樹脂;メラミン榭脂；ポリビュルアルコール榭脂およびそのァ-オンカチオン変性；ポリビニルビ口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などのアルキレンォキシド単独重合体、共重合体および架橋体；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；ゼラチンおよびその誘導体、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、ロー力ストビーンガム、グァガム、ぺクチン、カラギニン、にかわ、ァノレブミン、各種 »粉類、コーンスターチ、こんにゃく、ふのり、寒天、大豆蛋白などの天然或いは半合成樹脂;テルペン榭脂；ケトン榭脂；ロジンおよびロジンエステル；ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンィミン、ポリスチレンスルフォン酸、ポリビュ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。

液体吐出装置 1をパターンユング手段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)などを挙げることができる。

[0082] なお、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。

[0083] 液体吐出装置 1には、ノズルプレート 12および対向電極 3の少なくとも一方を吐出面 13に対して直交する図 2に矢印 Zで示される方向に移動させることでノズルプレート 12および対向電極 3を相対的に接離させるための接離装置 27が設けられて、る。すなわち、接離装置 27は、ノズルプレート 12と基材 Kとの間隔を調整するためのものである。

[0084] この接離装置 27には、周知の移動機構が適用されており、その駆動源である接離用駆動源 28は制御装置 25に電気的に接続されて、制御装置 25の制御に基づヽて駆動するようになっている。

[0085] 前述したメンテナンスポジションの除電装置 7には、除電部材 70と駆動源である除電用駆動源 71とが設けられており、除電用駆動源 71の駆動により図 4に示すように除電部材 70がノズルプレート 12の吐出面 13の面全体に当接するようになつている。除電装置 7の除電用駆動源 71は制御装置 25に電気的に接続されて、制御装置 25 の制御に基づ!/、て駆動するようになって!/、る。

[0086] 本実施形態では、除電部材 70は、導電性を有する液体である水が含浸されたスポンジ状の連続気泡を有する榭脂製の多孔質材料で平板状に形成されて!、る。また、除電部材 70は接地されている。なお、除電部材 70を導電性を有する多孔質材料で構成することも可能であり、孔を有しない金属板等の導電性の板状部材とすることも可能である。

[0087] なお、除電部材の導電性は、ノズルプレートに帯電した電荷を除電可能であれば特に制限しな、が、体積抵抗率が 10^1G Ω cm以下である除電部材を用いることが好ましい。

[0088] 制御装置 25は、本実施形態では、 CPU29や ROM30、 RAM31等が図示しない BUSにより接続されて構成されたコンピュータからなっており、 CPU29は、 ROM30 に格納された電源制御プログラムに基づ、て前述したように静電電圧印加装置としての静電電圧電源 19およびピエゾ素子 23を変形させるための駆動電圧電源 24を駆動させてノズル 11の吐出孔 14力も液体 Lを吐出させるようになつている。

[0089] また、制御装置 25は、接離装置 27の接離用駆動源 28ゃ除電装置 7の除電用駆動源 71を駆動するようになっており、除電用駆動源 71を駆動させて除電部材 70をノズルプレート 12に当接させてノズルプレート 12を除電し、その後、静電電圧電源 19を駆動させてノズル内の液体を帯電させるようになって!/、る。

[0090] 図示を省略する力制御装置 25には、この他にも、キャリッジ 6を主走査方向に往復移動させるためのモータや搬送装置 2の駆動ローラ 2bを回転駆動するモータが電気的に接続されており、制御装置 25は、それらの駆動を制御するようになっている。

[0091] また、本実施形態では、制御装置 25は、液体吐出ヘッド 6のノズル 11の吐出不良を検知するノズル欠検知として、基材 Kに対して液体を吐出して実際にプリントして目視によりノズル欠検知を行うようになっている力この他にも、例えばメンテナンスポジシヨンに接地された液体受けと LED等を備える発光 '受光装置とを設けておき、液体吐出ヘッド 6のノズル 11から液体を吐出させて正常に吐出されているか否かを発光 · 受光装置で検出してノズル欠検知を行うように構成することも可能である。

[0092] ここで、本実施形態の液体吐出装置 1における帯電用電極一対向電極間、すなわちノズル内の液体—対向電極間に印加される静電電圧 Vについて説明する。これにっヽては前記特許文献 1に詳述されて！、る。

[0093] ノズル 11の直径を d[m]とした場合に、本発明では、従来吐出不可能とされていた下記（2)式により定まる領域の液滴の吐出を行う。

[0094] [数 1] d<—

2 (^{1 )}

[0095] ここでえは静電吸引力によりノズル先端部力の液滴の吐出を可能とするための

C

溶液液面における成長波長 [m]である。 λ はえ = 2 π y h²/ ε V²で求められる

C C 0

から、

[0096] [数 2] dぐ

ε_ϋν² (2)

[0097] が成り立ち、これを変形すると、静電電圧 V[V]は、

[0098] [数 3]

[0099] の関係を満たす。ここで、 γは液体 Lの表面張力 [NZm]、 ε は真空の誘電率 [FZ

0

m]、 hはノズル -基材間距離 [m]である。

[0100] 一方、直径 dのノズルに導電性溶液を注入し、基材としての無限平板導体カゝら hの高さに垂直に位置させたと仮定した場合、ノズル先端部に誘起される電荷は、ノズル先端の半球部に集中すると仮定して、以下の式で近似的に表される。

[0101] [数 4]

O = Ins^ Vd (4)

[0102] ここで、 Qはノズル先端部に誘起される電荷 [C]、 aはノズル形状などに依存する比例定数で 1〜1. 5程度の値を取り、特に d《hのときほぼ 1程度となる。

[0103] また、基材としての基板が導体基板の場合、基板内の対称位置に反対の符号を持つ鏡像電荷 Q 'が誘導されると考えられる。基板が絶縁体の場合は、誘電率によって定まる対称位置に同様に反対符号の映像電荷 Q'が誘導される。

[0104] ところで、ノズル先端部に於ける凸状メニスカスの先端部の電界強度 E [V/m]

loc

は、凸状メニスカス先端部の曲率半径を R[m]と仮定すると、 [0105] [数 5]

[0106] で与えられる。ここで kは比例定数で、ノズル形状などにより 1. 5〜8. 5程度の値をとり、多くの場合 5程度と考えられる。（P. J. Birdseye and D. A. Smith, Surface Science, 23 (1970) 198- 210参照）。

[0107] いま簡単のため、 dZ2=Rとする。これは、ノズル先端部に表面張力で導電性溶液がノズルの半径と同じ半径を持つ半球形状に盛り上がつている状態に相当する。ここで、ノズル先端の液体に働く圧力のバランスを考える。まず、静電的な圧力は、ノズル先端部の液面積を S [m²]とすると、

[0108] [数 6]

[0109] 前記（4)、（5)、 (6)式より α = 1とおいて、

[0110] [数 7]

[0111] と表される。

[0112] 一方、ノズル先端部に於ける液体の表面張力を Psとすると、下記（8)式が成り立つ

[0113] [数 8]

[0114] 静電的な力により液体 Lの吐出が起こる条件は、静電的な力が表面張力を上回る条件なので、

[0115] [数 9] [0116] となり、十分に小さいノズル直径 dを用いることで、静電的な圧力が、表面張力を上回らせることが可會である。

[0117] この関係式より、 Vと dとの関係を求めると、

[0118] [数 10]

(1。)

[0119] が吐出の最低電圧を与える。すなわち、前記（3)式および（10)式より、

[0120] [数 11]

[0121] 1S 本発明の動作電圧となる。

[0122] 次に、本実施形態に係る液体吐出装置 1の作用について説明する。

[0123] 本実施形態では、図 2および図 13に示したように、駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に駆動電圧を印加してピエゾ素子 23を変形させ、それにより液体 Lに生じた圧力でノズル 11の吐出孔 14に液体 Lのメニスカスを隆起させ、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に静電電圧を印加してノズル 11の吐出孔 14のメニスカスと対向電極 3 のヘッド本体部 10に対向する対向面との間に電界を生じさせる。

[0124] このようにして液体 Lのメニスカスに静電吸引力を働力せて液滴化して対向電極 3 に向けて吐出する。なお、吐出の際、ノズル 11の内周部分やノズル 11内の液体 L、メニスカス、ノズルプレート 12の吐出面 13、対向電極 3等は図 13に示したように帯電している。

[0125] 具体的には、本実施形態ではノズルプレート 12の体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι以上とされているため、このように体積抵抗率が高くなると図 5にシミュレーションによる等電位線で示すように、ノズルプレート 12の内部に、吐出面 13に対して略垂直方向に等電位線が並び、ノズル 11の小径部 15の液体 Lや液体 Lのメニスカス部分に向力強!、電界が発生する。

[0126] 特に、図 5でメニスカスの先端部で等電位線が密になっていることから分力るように、メニスカス先端部では非常に強い電界集中が生じる。そのため、電界の静電力によつてメニスカスが引きちぎられてノズル内の液体 Lカゝら分離されて液滴 Dとなる。さらに、液滴 Dは静電力により加速され、対向電極 3に支持された基材 Kに引き寄せられて着弾する。その際、液滴 Dは、静電力の作用でより近い所に着弾しょうとするため、基材 Kに対する着弾の際の角度等が安定し正確に行われる。

[0127] このように、本発明の液体吐出ヘッド 6における液体 Lの吐出原理を利用すれば、フラットな吐出面 13を有する液体吐出ヘッド 6においても、高い絶縁性を有するノズルプレート 12を用い、吐出面 13に対して垂直方向の電位差を発生させることで強!ヽ電界集中を生じさせることができ、正確で安定した液体 Lの吐出状態を形成することができる。

[0128] 発明者らが、電極間の電界の電界強度が実用的な値である 1. 5kVZmmとなるように構成し、各種の絶縁体でノズルプレート 12を形成して下記の実験条件に基づヽて行った実験では、ノズル 11から液滴 Dが吐出される場合と吐出されなヽ場合があつた o

[実験条件]ノズルプレート 12の吐出面 13と対向電極 3の対向面との距離： 1. Omm ノズルプレート 12の厚さ： 125 mノズル径： 10 m静電電圧： 1. 5kV駆動電圧： 20 V

この実機による実験で、液滴 Dがノズル 11から安定に吐出されたすベての場合について、メニスカス先端部の電界強度を求めた。実際には、メニスカス先端部の電界強度を直接測定することが困難であるため、電界シミュレーションソフトである「PHO TO- VOLT j (商品名、株式会社フオトン製)で電流分布解析モードによるシミュレーシヨンにより算出した。その結果、すべての場合においてメニスカス先端部の電界強度は 1. 5 X 10⁷V/m (15kV/mm)以上であった。

[0129] また、前記実験条件と同様のパラメータを同ソフトに入力してメニスカス先端部の電界強度を演算した結果、図 6に示すように、電界強度はノズルプレート 12に用いる絶縁体の体積抵抗率に強く依存するという知見が得られた。図 6は、ノズルプレート 12に用いる絶縁体の体積抵抗率を 10" Ω mから 10¹⁸ Ω mと置いた場合、静電電圧を印加開始し始めて後、メニスカス先端部の電界強度が変化して、く様子を計算して、る。この計算にお、ては空気の体積抵抗率を設定する必要があり 10²⁰ Ω mとして!/、る。図 6よりノズルプレート 12に用いる絶縁体のイオン分極により、その体積抵抗率が 10¹⁴Ωπιの場合は静電電圧を印加開始し始めて 100秒後にはメニスカス先端部の電界強度が大きく低下する。この静電電圧の印加開始からメニスカス先端部の電界強度が低下し始めるまでの時間は空気の体積抵抗率とノズルプレート 12に用ヽる絶縁体の体積抵抗率の比で決まるためノズルプレート 12に用いる絶縁体の体積抵抗率が大き、ほどメニスカス先端部の電界強度が低下し始める時間が遅くなる。つまり必要な電界強度が得られる時間が長くなり有利である。

[0130] 文献等では絶縁体または誘電体とされる物質の体積抵抗率は 10^1(>Ωιη以上のものを指すことが多ぐ代表的な絶縁体として知られて、るポロシリケイトガラス (例えば、 PYREX (登録商標)ガラス）の体積抵抗率は 10¹⁴ Ω mである。

[0131] しかし、このような体積抵抗率の絶縁体では、液滴 Dを吐出するための静電吸引力が弱い。

これは、射出有無の評価中、又は評価する前に電界強度が低下してしまい必要な電界強度が得られなくなった為と推定される。なお、射出評価に要した時間および観察時間から空気の体積抵抗率を 10² Ω mとした場合が実験結果と合致した。

ー且、メニスカス先端部の電界強度が低下した後は、ノズルプレート 12に用いる絶縁体のイオン分極を除電し、初期状態に戻す必要がある。

前記のように、ノズル 11から液滴 Dを安定に吐出させるためにはメニスカス先端部の電界強度が 1. 5 X 10⁷VZm以上であることが必要であり、図 6から、ノズルプレート 1 2の体積抵抗率は少なくとも 1000秒の間、メニスカス先端部の電界強度が維持できる 10¹⁵ Ω m以上が好ま、ことが分力り実験上も同様の結果であった。

ただし、本発明にお、て限定されるものではな、。

[0132] ノズルプレート 12の体積抵抗率とメニスカス先端部の電界強度との関係が図 6のような特徴的な関係になるのは、ノズルプレート 12の体積抵抗率が低いと、静電電圧を印加してもノズルプレート内で等電位線が図 5に示したように吐出面 13に対して略垂直方向に並ぶような状態にはならず、ノズル内の液体 Lおよび液体 Lのメニスカスへの電界集中が十分に行われないためであると考えられる。

[0133] 理論上、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι未満のノズルプレート 12でも、静電電圧を非常に大きくすればノズル 11から液滴 Dが吐出される可能性はある力電極間でのスパークの発生等により基材 Κが損傷される可能性があるため、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω m以上のノズルプレートを採用することが好まし!/、。

[0134] なお、図 6に示したようなメニスカス先端部の電界強度のノズルプレート 12の体積抵抗率に対する特徴的な依存関係は、ノズル径を種々に変化させてシミュレーションを行った場合でも同様に得られており、どの場合も体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι以上の場合にメニスカス先端部の電界強度が 1. 5 Χ 10⁷VZm以上になることが分力つている。また、前記実験条件中のノズルプレート 12の厚さとは、本実施形態の場合は、ノズル 11の小径部 15の長さと大径部 16の長さの和に等しい。

[0135] 一方、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι以上の絶縁体を用いてノズルプレート 12を作製しても、ノズル 11から液滴 Dが吐出されない場合がある。本発明者らの実験によれば、液体 Lとして水などの導電性溶媒を含有する液体を用いた実験では、ノズルプレート 12 の液体の吸収率が 0. 6%以下であることが必要であることが分かった。

[0136] これは、ノズルプレート 12が液体 L中力導電性溶媒を吸収すると導電性の液体である水分子等の分子が本体絶縁性であるノズルプレート 12内に存在することになるため、結果的にノズルプレート 12の電気伝導度が高くなり、特に液体 Lに接する局部の実効的な体積抵抗率の値が低下し、図 5に示す関係に従ってメニスカス先端部の電界強度が弱まり、液体 Lの吐出に必要な電界集中が得られなくなるためと考えられる。

[0137] 一方、同実験によれば、液体 Lとして導電性溶媒を含まなヽ絶縁性溶媒に帯電可能な粒子を分散した液体を用いた場合には、ノズルプレート 12は、その液体に対する吸収率に係わりなく体積抵抗率が 10¹⁵ Ω m以上であれば液体 Lを吐出することが分力ゝつた。これは、絶縁性溶媒がノズルプレート 12内に吸収されても絶縁性溶媒の電気伝導度が低いためノズルプレート 12の電気伝導度が大きく変化せず、実効的な体積抵抗率が低下しな、ためであると考えられる。 [0138] なお、前記絶縁性溶媒に分散されて!、る帯電可能な粒子は、例えば、電気伝導度が極めて大きな金属粒子であってもノズルプレート 12には吸収されないため、ノズルプレート 12の電気伝導度を高めることはない。なお、前記絶縁性溶媒とは、単体では静電吸引力により吐出されない溶媒をいい、具体的には、例えば、キシレンやトルェン、テトラデカン等が挙げられる。また、導電性溶媒とは、電気伝導度が 10^{_ 1} SZc m以上の溶媒をいう。

[0139] また、前記シミュレーションにおいて、ノズルプレート 12の厚さを変化させた場合およびノズル径を変化させた場合のメニスカス先端部の電界強度を、図 7および図 8にそれぞれ示す。この結果から、メニスカス先端部の電界強度は、ノズルプレート 12の厚さおよびノズル径にも依存し、それぞれ 75 μ m以上および 15 μ m以下であることが好ましい。なお、ノズルプレート 12の厚さおよびノズル径の前記適正範囲は実機による実験でも確認されて、る。

[0140] なお、このノズル径とは、ノズルの吐出孔の内部直径を意味し、ノズルの断面形状は円形状に限定されず、断面形状が異なる種々のノズルを用いることが可能である。例えば、ノズルは、断面円形状に形成する代わりに、断面多角形状や断面星形状等としてもよい。尚、断面形状が円でない場合の直径は、対象とする断面の断面積を同じ面積の円形に置き換えた場合の直径とする。

[0141] メニスカス先端部の電界強度がノズルプレート 12の厚さに依存する理由としては、ノズルプレート 12の厚さがより厚くなることで、ノズル 11の吐出孔 14と帯電用電極 17 との距離が遠くなり、ノズルプレート内の等電位線が略垂直方向に並び易くなるためメニスカス先端部への電界集中が生じ易くなることが考えられる。

[0142] また、ノズル径が小径になることで、メニスカスの径が小さくなり、より小径となったメニスカス先端部に電界が集中することで電界集中の度合が大きくなる。そのため、メニスカス先端部の電界強度が強くなると考えられる。

[0143] なお、図 7に示したノズルプレート 12の厚さとメニスカス先端部の電界強度との関係および図 8に示したノズル径とメニスカス先端部の電界強度との関係は、本実施形態のような小径部 15および大径部 16よりなる 2段構造のノズル 11の場合のみならず、 1 段構造、すなわち、単純なテーパ状のノズルや円筒状のノズル、或いは多段構造のノズルの場合もほぼ同じシミュレーション結果が得られている。

[0144] さらに、前記シミュレーションにおいて、小径部 15および大径部 16の区別がないテーパ状または円筒状の 1段構造のノズル 11にお、て、ノズル 11のテーパ角を変化させた場合のメニスカス先端部の電界強度の変化を図 9に示す。この結果から、メニスカス先端部の電界強度は、ノズル 11のテーパ角に依存することが分かる。ノズル 11 のテーパ角は 30度以下であることが好ましい。なお、テーパ角とはノズル 11の内面とノズルプレート 12の吐出面 13とのなす角のことを!、、、テーパ角が 0度の場合はノズル 11が円筒形状であることに対応する。

[0145] 制御装置 25は、図 10に示すように、液体 Lを吐出させるべきノズル 11ごとに、そのノズル 11に対応する駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に対して電圧値 Vを有する

D

パルス状の駆動電圧を印加させる。

[0146] このような駆動電圧が印加されると、ピエゾ素子 23が変形して、ノズル内部の液体 L の圧力を上げる。そのため、ノズル 11の吐出孔 14では、図 10中の Aの状態力も液体

Lのメニスカスが隆起し始め、 Bのようにメニスカスが隆起した状態となる。

[0147] すると、前述したようにメニスカス先端部に高度な電界集中が生じて電界強度が非常に強くなり、メニスカスに対して静電電圧 Vにより形成された定常的な電界力も強

C

ぃ静電力が加わる。この強い静電力による吸引とピエゾ素子 23による圧力、及び液体 Lの表面張力とにより図 10中の Cのようにメニスカスが引きちぎられて液滴 Dが形成される。液滴 Dは、定常的な電界で加速されて対向電極方向に吸引され、対向電極 3に支持された基材 Kに着弾する。

[0148] その際、液滴 Dには空気の抵抗等が加わる力前述したように、静電力の作用で液滴 Dはより近い所に着弾しょうとするため、基材 Kに対する着弾方向がぶれることなく安定し、基材 Kに正確に着弾する。

[0149] 本実施形態では、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に印加される一定の静電電圧 Vは 1. 5kVに設定されており、駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に印加される

C

パルス状の電圧の電圧値は V = 20Vに設定されて!/、る。

D

[0150] なお、ピエゾ素子 23に印加する駆動電圧 Vとしては本実施形態のようにパルス状

D

の電圧とすることも可能であるが、この他にも例えば電圧が漸増した後漸減するいわば三角状の電圧や、電圧が漸増した後一且一定値を保ちその後漸減する台形状の電圧、或いはサイン波の電圧を印加するように構成することも可能である。また図 11 ( A)に示すように、ピエゾ素子 23に定常電圧 Vを印加しておいてー且切り、再度電

D

圧 Vを印加して、その立ち上がり時に液滴 Dを吐出させるようにしてもよい。また、図

D

1KB) , (C)に示すような種々の駆動電圧 Vを印可してもよい。

D

[0151] また、本実施形態では、ピエゾ素子 23の変形により隆起されたメニスカスを静電吸引力で分離して液滴化し、静電電圧 Vによる定常的な電界で加速して基材

C Kに着弾させる構成としている力この他にも、例えば、ピエゾ素子 23の変形による圧力のみで液体 Lが液滴化する程度の強い駆動電圧を印加することも可能である。

[0152] 前述したように、ノズル 11からの液体 Lの吐出の際、ノズル 11の内周部分やノズル 11内の液体 L、メニスカス、ノズルプレート 12の吐出面 13、対向電極 3等は図 13に示したように帯電している。メンテナンス時には、その帯電を的確に除電しないと、例えば図 14に示したようにノズル 11の吐出孔部分にメニスカスが形成できなくなり液体 Lを吐出できなくなる等の不具合が生じる。

[0153] 本実施形態では、メンテナンス時には、まず、基材 Kに対して液体を吐出して実際にプリントを行い、オペレータが目視によりノズル欠検知を行う。そして、液体吐出へッド 6のクリーニング等のメンテナンスが必要であると判断されると、オペレータの指示により制御装置 25からキャリッジ 5をガイドレール 4に沿って主走査方向に移動させるモータに駆動制御信号が送信され、キャリッジ 5がメンテナンスポジションに搬送され、キャリッジ 5に搭載されている液体吐出ヘッド 6が除電装置 7の上方に位置される。

[0154] その状態で、制御装置 25は除電装置 7の除電用駆動源 71を駆動して図 4に示したように除電部材 70を液体吐出ヘッド 6のノズルプレート 12の吐出面 13に当接させる。除電部材 70は平板状に形成されているから、ノズルプレート 12の吐出面 13の面全体に当接される状態となる。

[0155] その際、除電部材 70が本実施形態のように導電性の水が含浸されたスポンジ状の連続気泡を有する多孔質材料で形成されていたり、導電性を有する多孔質材料で構成されていたり、或いは金属板等の導電性の板状部材で構成されていれば、図 1 3や図 14に示したノズルプレート 12に帯電している電荷やノズルプレート 12の吐出面 13に付着した液体 Lゃゴミに帯電して、る電荷が除電部材 70や除電部材 70に含浸されている水を伝って除去され、ノズルプレート 12が除電される。

[0156] なお、本実施形態のように、除電部材 70を導電性の水が含浸されたスポンジ状の連続気泡を有する多孔質材料で形成すれば、含浸された水がノズルプレート 12を除電すると同時に、吐出面 13に付着した液体 Lやゴミを溶解、分散させて吐出面 13から除去することが可能となり、吐出面 13のクリーニングを行うことができる。また、後述する帯電の際に吐出面 13に付着した液体 Lが帯電を妨害することを防止することが可能となる。

[0157] また、除電部材 70に含浸された水がノズルプレート 12の吐出面 13に水滴状に付着したまま帯電を行うと、帯電ムラを生じ易くなるため、ノズルプレート 12の除電後に、帯電を均一にするために吐出面 13に対してブレードによるワイビング等のタリー- ングを行うことが望ましい。

[0158] 制御装置 25は、液体吐出ヘッド 6のメンテナンスが終了すると、液体吐出ヘッド 6が搭載されたキャリッジ 5をガイドレール 4に沿ってメンテナンスポジションから対向電極 3の上方に移動させて、ノズル内の液体の帯電を行う。

[0159] ノズル内の液体の帯電は、静電電圧電源 19から液体吐出ヘッド 6の帯電用電極 1 7に動作電圧である静電電圧を印加して行うが、通常の液体吐出時ではノズルプレ一ト 12と基材 Kとの間隔は 1 mm程度であり、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に一定の静電電圧を印加し、ノズル内の液体を帯電させ液体吐出を行う。

[0160] 以上のように、本実施形態に係る液体吐出装置 1によれば、除電装置 7の除電部材 70を従来のブラシ状やブレード状等の除電部材と異なり、ノズルプレート 12の吐出面 13の面全体に当接する導電性を有する平板状の除電部材 70とした。そのため、ブラシ状では吐出面 13に当接する部分と当接しない部分とが生じ除電ムラが発生した力平板状の除電部材 70ではそのようなことは生じず、吐出面 13の面全体に当接してノズルプレート 12に帯電して!/、る電荷をすベて除電することができる。

[0161] また、ブラシ状の除電部材やブレード状の除電部材等では、ノズルプレート 12の一定部分に着目した場合に除電部材が非常に短い時間で通過してしまうために必ずしも十分に除電を行うことができず、十分に除電を行うためにはノズルプレートの吐出面上を複数回摺動させる必要があり、除電に時間が掛カつていた。さらに、図 14 (B) に示したようい、ブレード状の除電部材等では、汚れが吐出面 13から引き剥がされ難ぐ正に帯電した汚れが吐出面 13のより広範囲に押し広げられしまった。

[0162] しかし、本実施形態の除電部材 70は、ノズルプレート 12の吐出面 13に一定時間密着させれば十分に電荷を除去することができ、短時間で十分かつ確実に除電を行うことが可能となる。

[0163] さらに、本実施形態では、除電部材 70をノズルプレート 12の吐出面 13に摺動させないため、図 14にしたように吐出面 13に付着した液体やゴミが吐出面上に広範囲に押し広げられて図 13に示したような液体 Lのメニスカスが形成されなくなる事態が生じることを防止することが可能となる。

[0164] また、除電部材 70の除電により、先の液体吐出におけるノズルプレートの帯電の履歴の影響が解消されて次の液体吐出にサイクルに入り、次の帯電がなされる。したがつて、次の帯電の際に適正に均一に帯電を行うことができるため、ノズル内の液体に加わる静電力が適正な値になり、液体の吐出を安定に行うことができる。

[0165] このように、本実施形態に係る液体吐出装置 1によれば、導電性を有する平板状の除電部材 70によってノズルプレート 12の吐出面全体を短時間で十分かつ確実に除電することが可能となるため、液体吐出時にはノズル 11の吐出孔 14部分に液体しのメニスカスを適正に形成させて電界集中を生じさせることができ、適正に液体を吐出させることが可會となる。

[0166] なお、本発明において、除電部材 70の形状は、ノズルプレート 12の吐出面 13の面全体に当接することが可能であれば、制限しないが、平板状であることがより好ましい

[0167] [第 2の実施の形態]

第 2の実施形態では、いわゆるライン方式の液体吐出装置について説明する。図 1 2は、本実施形態に係る液体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。なお、第 1 の実施形態と同様の機能を有する部材ゃ装置については第 1の実施形態と同一の符号を用いて説明する。

[0168] 図 12は、第 2の実施形態に係る液体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。液体吐出装置 1には、基材 Kを裏面側から支持する対向電極 3が略水平に配置されている。基材 Kは、対向電極 3の表面に沿って図中矢印 yで示される搬送方向に搬送されるようになっている。

[0169] 対向電極 3の搬送方向下流側には、基材 Kを搬送方向に移動させる駆動ローラ 2b が設けられている。駆動ローラ 2bの上方には、ピンチローラ 2fが設けられており、ピンチローラ 2fは、駆動ローラ 2bの搬送力が基材 Kに伝達されるように駆動ローラ 2bとの間で基材 Kを挟持するようになっている。また、対向電極 3の搬送方向上流側には、基材 Kを対向電極上に案内するためのガイドローラ 2cが配設されている。

[0170] 対向電極 3の上方には、液体吐出ヘッド 6がそれぞれ基材 Kの幅方向に延在するように配設されている。なお、図 12は液体吐出ヘッド 6を概略的に示したものであり、実際には液体吐出 6の本数や長さ、配置等は任意に決められる。また、液体吐出ヘッド 6には、液体吐出ヘッド 6に供給する各色のインクを貯留するための図示しないインクタンクが図示しな!ヽ供給管を介してそれぞれ接続されてヽる。

[0171] 液体吐出ヘッド 6ゃ除電装置 7、接離装置 27の構成および液体吐出の原理については前記第 1の実施形態で図 2等を用いて説明したとおりであり、説明を省略する。なお、本実施形態においても、液体吐出ヘッド 6のヘッド本体部 10は、ノズルプレート 12の対向電極 3に対向する吐出面 13からノズル 11が突出されない、いわゆるフラットな吐出面 13を有するヘッドとして構成されている。

[0172] 本実施形態では、液体吐出ヘッド 6は対向電極 3上を往復移動せず、第 1の実施形態のようなメンテナンスポジションを設定することができな、ため、除電にお、ては、液体吐出ヘッド 6と対向電極 3とを図 2に示した Z方向に離間させて除電装置 7の除電部材 70を液体吐出ヘッド 6と対向電極 3との間に挿入し、除電部材 70をノズルプレート 12の吐出面 13に当接するようになつている。

[0173] そのため、制御装置 25は、除電の際、接離装置 27の接離用駆動源 28を駆動して液体吐出ヘッド 6と対向電極 3とを所定距離離間させ、除電装置 7の除電用駆動源 7 1を駆動してそれらの間に除電部材 70を挿入してノズルプレート 12の吐出面 13に当接するようになつている。

[0174] このように構成すれば、メンテナンス時に、制御装置 25から接離用駆動源 28に駆動制御信号が送信され、接離用駆動源 28は液体吐出ヘッド 6と対向電極 3とを所定距離離間させる。そして、制御装置 25から除電用駆動源 71に駆動制御信号が送信されると、除電用駆動源 71は液体吐出ヘッド 6と対向電極 3との間に除電装置 7の除電部材 70を挿入してノズルプレート 12の吐出面 13に当接させる。除電部材 70は平板状に形成されているから、ノズルプレート 12の吐出面 13の面全体に当接される状態となる。

[0175] その際、除電部材 70が本実施形態のように導電性の水が含浸されたスポンジ状の連続気泡を有する多孔質材料で形成されていたり、導電性を有する多孔質材料で構成されていたり、或いは金属板等の導電性の板状部材で構成されていれば、図 1 3や図 14に示したノズルプレート 12に帯電している電荷やノズルプレート 12の吐出面 13に付着した液体 Lゃゴミに帯電して、る電荷が除電部材 70や除電部材 70に含浸されている水を伝って除去され、ノズルプレート 12が除電される。

[0176] なお、本実施形態のように、除電部材 70を導電性の水が含浸されたスポンジ状の連続気泡を有する多孔質材料で形成すれば、含浸された水がノズルプレート 12を除電すると同時に、吐出面 13に付着した液体 Lやゴミを溶解させて吐出面 13から除去することが可能となり、吐出面 13のクリーニングを行うことができる。また、後述する帯電の際に吐出面 13に付着した液体 Lが帯電を妨害することを防止することが可能となる。

[0177] 以上のように、本実施形態に係る液体吐出装置 1においても、前記第 1の実施形態における効果を全く同様に発揮することができる。

[0178] なお、前記第 1および第 2の実施形態では、ノズルプレート 12の吐出面 13からノズル 11が突出されないフラットな吐出面 13を有する液体吐出ヘッド 6について説明した力吐出面 13からノズル 11が突出されたノズルプレート 12を有する液体吐出へッド 6につ、ても同様の除電装置 7を用いて除電を行うことができる。

[0179] その際、除電装置 7の除電部材 70として前記と同様の可撓性を有する平板状の除電部材 70を用い、吐出面 13に当接させてノズルプレート 12の除電を行うことも可能であるが、ノズル 11の突出部分が損傷される可能性があるため、ノズル 11の突出部分に対応する凹部が形成された略平板状の除電部材 70を用いることが好ましい。 [0180] また、本実施形態では、ノズル内の液体 Lに圧力を生じさせ、ノズル 11の吐出孔 14 に液体 Lのメニスカスを隆起させる圧力発生装置としてピエゾ素子 23の変形を用いる場合について示したが、圧力発生装置はこの機能を有するものであればよぐこの他にも、例えば、ノズル 11やキヤビティ 21の内部の液体 Lを加熱するなどして気泡を生じさせ、その圧力を用いるように構成することも可能である。また、圧力発生装置を用いずに、液体吐出ヘッド 6と対向電極 3との間の静電吸引力のみで液体を吐出するタイブの液体吐出装置についても本発明を適用することができる。

[0181] さらに、本実施形態では、対向電極 3を接地する場合について述べたが、例えば、電源から対向電極 3に電圧を印加して、帯電用電極 17との電位差が 1. 5kV等の所定の電位差になるようにその電源を制御装置 25で制御するように構成することも可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 対向電極と、

前記静電電圧印加装置および前記除電装置を制御する制御装置とを備え、前記除電装置は、前記ノズルプレートの前記対向電極に対向する面全体に接離自在な導電性の除電部材を備えることを特徴とする液体吐出装置。

[2] 対向電極と、

前記除電装置は、前記ノズルプレートの前記対向電極に対向する面全体に接離自在な導電性の除電部材を備えることを特徴とする液体吐出装置。

[3] 前記除電部材は、連続気泡を有する多孔質材料で形成されて!ヽることを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載の液体吐出装置。

[4] 前記除電部材は、導電性を有する液体を含浸していることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 3項のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

[5] 前記ノズルプレートの体積抵抗率が 10¹⁵ Ω m以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 4項のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

[6] 前記ノズルプレートの厚さが 75 μ m以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 5項のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

[7] 前記ノズルの吐出孔の内部直径が 15 m以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 6項のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

[8] 前記ノズルプレートは、前記対向電極に対向する面がフラットであることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載の液体吐出装置

[9] 前記制御装置は、前記ノズルプレートを前記除電装置により除電した後に前記静電電圧印加装置により前記ノズル内の液体に静電電圧を印加するように制御することを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 8項のいずれか一項に記載の液体吐出装置。