WO2006068036A1

WO2006068036A1 - 液体吐出装置

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Publication number: WO2006068036A1
Application number: PCT/JP2005/023116
Authority: WO
Inventors: Nobuhiro Ueno; Masakazu Date
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2007-06-22
Also published as: JPWO2006068036A1; US20080122887A1; TW200628315A; TWI341254B; US7695110B2

Abstract

ノズルが設けられたノズルプレートと、キャビティと、液体のメニスカスを形成する圧力発生手段及びノズル内の液体に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを有する液体吐出ヘッドと、圧力発生手段を駆動する駆動電圧の印加及び吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を制御する動作制御手段と液体吐出ヘッドに対向する対向電極とを備え、吐出電圧印加手段により印加されたノズル内の液体と対向電極との間に生じる静電吸引力とノズル内に生じる圧力とにより液体を吐出する液体吐出装置において、液体のメニスカスを形成する圧力発生手段はノズルの吐出孔にノズルの半径の１．３倍以上の高さのメニスカスを形成する。

Description

明細書

液体吐出装置

技術分野

[0001] 本発明は、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に係り、特にフラットノズルを有する電界集中型の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レ、、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レ、なレ、。

[0003] そこで、前記要請に応え、微小化されたノズルから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、ノズノレ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から受ける静電吸引力により吐出させるいわゆる静電吸引方式の液滴吐出技術が知られている（特許文献 1参照）。

[0004] また、この液滴吐出技術と、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、いわゆる電界アシスト法を用いた液滴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）。この電界アシスト法は、ピエゾ素子等の圧力発生手段であるメニスカス形成手段と静電吸引力を用い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っ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 03/070381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] 電界アシスト法を用いたこれらの液体吐出装置は、従来のピエゾ方式ゃサーマル方式を用いたインクジェット記録法に比べ、吐出効率は良いが、電界による静電吸引力が最大限に活用されていないため、メニスカスの形成や液滴の吐出が効率的に行われておらず、微細パターン形成および高粘度のインク吐出の要請に応えようとすると、従来のインクジェット記録法と同様に、駆動電圧を高くする必要が生じ、ヘッドや装置のコストが高価になってしまうという問題があった。また、静電吸引力を高めるために印加電圧を上げると、ヘッドと基材間で絶縁破壊が発生してしまい装置を駆動できなレ、場合が生じるとレ、う問題もあった。

[0006] しかし、圧力発生手段によるメニスカス形成時における振動により本来吐出を意図していなレゾズルから液体が誤射出されてしまうという問題が生じたり、ノズルから吐出される液体が糸引き状となり（以下「テーラーコーン」という）、液体がミスト状になつて飛び散ったり、主液滴以外の意図しない微小な液滴すなわち「サテライト」が発生してしまうという問題があった。

[0007] そこで、本発明の課題は、誤射出が発生しにくぐさらに、ノズルから吐出される液体の形状がミスト状になって飛び散ったり、分裂してサテライトを形成したりすることを防止できる液体吐出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0008] 上記課題を解決するため、項 1に記載の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルが設けられたノズノレプレートと、前記ノズルの吐出孔から吐出される液体を貝宁蔵するキヤビティと、前記液体のメニスカスを形成する圧力発生手段及び前記ノズル内の液体に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを有する液体吐出ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動する駆動電圧の印加及び前記吐出電圧印加手段による前記吐出電圧の印加を制御する動作制御手段と前記液体吐出ヘッドに対向する対向電極とを備え、前記吐出電圧印加手段により印加された前記ノズル内の液体と前記対向電極との間に生じる静電吸引力と前記ノズル内に生じる圧力とにより液体を吐出する液体吐出装置において、液体のメニスカスを形成する圧力発生手段は前記ノズルの吐出孔に前記ノズルの半径の 1. 3倍以上の高さのメニスカスを形成することを特徴とする。

[0009] 項 1に記載の発明によれば、メニスカスの高さを 1. 3倍以上とすることでテーラーコーンの形成を防止することができるとともに、液体を単一の液滴として吐出することができる。

[0010] 項 2に記載の発明は、項 1に記載の液体吐出装置であって、前記ノズルの吐出孔の内部直径が 15 z m以下であることを特徴とする。

[0011] 項 2に記載の発明によれば、ノズノレの吐出孔の内部直径 15 z m以下とすることで、それによつて形成されるメニスカスに電界集中を効率よく行うことができる。また、効率的な電界集中を行うことで微小なノズル径のノズルから微小な液体を吐出して高画質の画像を形成することが可能となる。

[0012] 項 3に記載の発明は、項 1又は項 2に記載の液体吐出装置において、前記ノズルは吐出面から突出していないフラットなノズルであることを特徴とする。

[0013] 項 3に記載の発明によれば、フラットノズルを使用する場合であっても、サテライトやミストの発生を防止することができる。なお、フラットなノズノレとはノズノレプレートから大きく突出していない形状のノズルであり、その突出高さは 30 μ ΐη以下のものを指す。突出量が小さい為、ノズノレプレート表面のワイプ時に引つ力かったり破損することもなくワイプ操作ができる利点を持つ。

[0014] 項 4に記載の発明は、項 3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 10¹⁵ Ω m以上であることを特徴とする。

[0015] 項 4に記載の発明によれば、ノズノレが形成されるノズノレプレートとして、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι以上の材料を用いることで、静電電圧印加手段からノズル内の液体に印加される静電電圧が 1. 5kV程度の電圧であっても、ノズルの吐出孔部分に形成される液体のメニスカスに効果的に電界を集中することができる。

[0016] 項 5に記載の発明は、項 4に記載の液体吐出装置において、前記液体は、導電性溶媒を含有する液体であり、前記ノズルプレートの前記液体の吸収率が 0. 6%以下であることを特徴とする。 [0017] 項 5に記載の発明によれば、ノズルプレートの導電性溶媒を含有する液体の吸収率が 0. 6%以上の場合には液体から導電性溶媒を吸収してしまうが、前記液体の吸収率を 0. 6%以下とすることで、液体から導電性の溶媒を吸収することを防止することができる。

発明の効果

[0018] 項 1に記載の発明によれば、液体をノズルから安定して吐出することができるとともに、ノズルから吐出された液体がテーラーコーン状に形成されることはなぐミストゃサテライトの発生を防ぐとともに単一の主液滴を安定して射出することが可能となり、射出の安定性及び画質の向上を図ることができる。

[0019] 項 2に記載の発明によれば、液体を微小液滴として安定して吐出することができる。

[0020] 項 3に記載の発明によれば、フラットなノズノレを使用した場合であってもノズルから吐出された液体からミストやサテライトの発生を防止するとともに、安定して液体の吐出を行うことができる。

[0021] 項 4に記載の発明によれば、ノズノレが形成されるノズノレプレートとして、体積抵抗率が 10¹⁵ Ω ιη以上の材料を用いることで、静電電圧印加手段からノズル内の液体に印加される静電電圧が 1. 5kV程度の電圧であっても、ノズルの吐出孔部分に形成される液体のメニスカスに効果的に電界を集中することができ、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る。

[0022] 項 5に記載の発明によれば、ノズノレプレートの液体の吸収率が 0. 6%以下とすることでノズノレプレートが、液体から導電性の溶媒を吸収して体積抵抗率が低下させて、ノズルから安定的な液体の吐出ができなくなるという事態が生じることを有効に防止することができ、項 5に記載の発明の効果をより効果的に発揮することが可能とする。図面の簡単な説明

[0023] [図 1]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。

[図 2]キヤビティ部分が異なるノズノレの変形例を示す図である。

[図 3]ノズノレ半径に対するメニスカスの高さ比とメニスカスの射出される電界強度との関係を表したグラフである。

[図 4]シミュレーションによるノズルの吐出孔付近の電位分布を示す模式図である。 [図 5]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図である。

[図 6]メニスカス先端部の電界強度とノズノレプレートの厚さとの関係を示す図である。

[図 7]メニスカス先端部の電界強度とノズノレ径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ノレのテーパ角との関係を示す図である。

[図 9]本実施形態の液体吐出装置におけるメニスカスの高さをノズル半径の 1. 3倍に形成する場合の液体吐出ヘッドの駆動制御を説明する図である。

[図 10]本実施形態の液体吐出装置におけるメニスカスの高さをノズル半径の 10倍に形成する場合の液体吐出ヘッドの駆動制御を説明する図である。

[図 11]本実施形態の液体吐出装置におけるメニスカスの高さをノズル半径の 0. 8倍に形成する場合の液体吐出ヘッドの駆動制御を説明する図である。

[図 12]ピエゾ素子に印加する駆動電圧の変形例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0024] 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。

[0025] 図 1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、本発明の液体吐出ヘッド 2は、いわゆるシリアル方式或いはライン方式等の各種の液体吐出装置に適用可能である。

[0026] 本実施形態の液体吐出装置 1は、インク等の帯電可能な液体 Lの液滴 Dを吐出するノズノレ 11が形成された液体吐出ヘッド 2と、液体吐出ヘッド 2のノズル 11に対向する対向面を有するとともにその対向面で液滴 Dの着弾を受ける基材 Kを支持する対向電極 3とを備えている。

[0027] 液体吐出ヘッド 2の対向電極 3に対向する側には、複数のノズル 11を有する樹脂製のノズノレプレート 12が設けられている。液体吐出ヘッド 2は、ノズノレプレート 12の対向電極 3に対向する吐出面 13からノズル 11が突出されなレ、、或いは前述したようにノズル 11が 30 μ ΐη程度しか突出しないフラットな吐出面を有するヘッドとして構成されている（例えば、後述する図 2 (D)参照）。

[0028] 各ノズノレ 11は、ノズノレプレート 12に穿孔されて形成されており、各ノズノレ 11には、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段構造とされている。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の内部直径（以下、ノズル径という。 )が 10 a 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 z mとなるように構成されている。ノズル径は、 15 z m以上とすると液体を吐出するために高い吐出電圧を必要とする不利が生じ得るので 15 μ m以下とすることが望ましい。

[0029] 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 2 (A)〜（E)に示すフラットノズルのように、形状が異なる種々のノズル 11を用いることが可能である。また、ノズノレは図 2 (F) (G)に示すようなノズルが吐出面 13より吐出している突出型のノズルを用いることとしてもよい。また、ノズル 11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であってもよい。

[0030] ノズルプレート 12の吐出面 13と反対側の面には、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、ノズノレ内の液体 Lに接するようになつている。

[0031] また、帯電用電極 17は、静電吸引力を生じさせる静電電圧を印加する静電電圧印加手段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 11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内の液体 Lが同時に帯電され、液体吐出へッド 2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。

[0032] 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、各空間は、吐出される液体 Lを一時貯蔵するためのキヤビティ 21とされている。

[0033] 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により液体吐出ヘッド 2が外界と隔されている。

[0034] なお、ボディ層 20の可撓層 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加工して共通流路および共通流路とキヤビティ 21とを結ぶ流路とが設けられており、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ボ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、ノズノレ 1 1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いる。

[0035] 可撓層 22の外面の各キヤビティ 21に対応する部分には、それぞれ圧力発生手段としての圧電素子ァクチユエータであるピエゾ素子 23が設けられており、ピエゾ素子 23には、素子に駆動電圧を印加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。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、ノズノレ内の液体 Lに圧力を生じさせてノズノレ 11の吐出孔 14に液体 Lのメニスカスを形成させるようになっている。なお、圧力発生手段は、本実施形態のような圧電素子ァクチユエータのほかに、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。

[0036] ここで、圧力発生手段により形成されるメニスカスの高さはノズルの半径の 1. 3倍以上であって 6倍以下であることが好ましい。

[0037] 図 3は、ノズノレ半径に対するメニスカスの高さ比とメニスカスの射出される電界強度との関係を表したグラフであり、縦軸を電界強度 [V/m]、横軸をノズル半径 [ / m]に対するメニスカスの高さ [ μ ΐη]の比を表したものであり、後述の実験と同様の条件下において行われたものである。図 3に示すグラフから明らかなように、メニスカスの射出電界強度は 1. 5 X 10⁷V/mに達するのは、ノズル半径に対するメニスカスの高さの比が 0. 8倍以上となった場合である。

[0038] しかし、メニスカスの高さをノズル半径の 1. 3倍以下としても液体を吐出することは可能ではあるが、その際には静電吸引力を非常に大きくする必要があるため、高工ネルギ一が消費されることとなりランニングコストが高くなつてしまう。また、メニスカスの高さをノズノレ半径の 1. 3倍以下とするとメニスカスを押し出したときと押し出さないときとの発生する電界の差が小さぐ圧力発生手段によるメニスカス形成時における振動による微小なメニスカスのゆれに反応してしまレ、、本来吐出を意図していないノズノレから液体が誤射出されてしまうという問題が生じ得る。

[0039] また、メニスカスの高さをノズノレの半径の 1. 3倍以下とした場合には、吐出された液体はテーラーコーン状に形成される。テーラーコーン状に形成された液体は初めは糸状の形で飛翔するが、飛翔するとともに次第に分裂し、微小な複数の液滴に変化する。それぞれの液滴はお互いに反発し合レ、、ミスト状となったり、サテライトとなったりする。このため、液体がテーラーコーン状に形成された場合であって、ノズノレとそのノズルから吐出された液体が着弾される基材 Kの距離が所定の距離以上であると、前記テーラーコーン状の液体からミスト又はサテライトが発生してしまう。

[0040] メニスカスの高さを 1. 3倍以上とした場合には、ノズルから吐出される液体は一つの主液滴に形成されて飛翔した後に目標地点に着弾することとなるので、ミストゃサテライトを発生させることはなレ、。

[0041] メニスカスの高さをノズノレの半径の 6倍以下としたのは、 6倍以上とするとメニスカスを形成するのに必要な吐出電力が大きくなつてしまいランニングコストの高騰を招くこととなる力である。また、 6倍以上とした場合には、静電気力がなく圧力のみで吐出する範囲に近づくため、静電気力を利用する効果として、液滴の飛翔速度を維持する効果及び、飛翔方向を安定化させる効果は残るが、微小液滴を形成できる特徴と圧力発生手段への負荷を低減するメリットが損なわれるためである。

[0042] 駆動電圧電源 24および帯電用電極 17に静電電圧を印加する前記静電電圧電源 19は、それぞれ動作制御手段 25に接続されており、それぞれ動作制御手段 25による制御を受けるようになつている。

[0043] 動作制御手段 25は、本実施形態では、 CPU26や R〇M27、 RAM28等が図示しなレ、 BUSにより接続されて構成されたコンピュータ力、らなっており、 CPU26は、 RO M27に格納された電源制御プログラムに基づレ、て静電電圧電源 19および各駆動電圧電源 24を駆動させてノズノレ 11の吐出孔 14から液体 Lを吐出させるようになつている。

[0044] なお、本実施形態では、液体吐出ヘッド 2のノズノレプレート 12の吐出面 13には、吐出孔 14からの液体 Lの滲み出しを抑制するための撥液層 29が吐出孔 14以外の吐出面 13全面に設けられている。撥液層 29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力一般に、 FEP (四フッ化工チレン'六フッ化プロピレン)、 PTFE (ポリテトラフロロエチレン)、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樹脂等のフッ素樹脂等が用いられることが多ぐ塗布や蒸着等の方法で吐出面 13に成膜されている。なお、撥液層 29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 29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。

[0045] 液体吐出ヘッド 2の下方には、基材 Kを支持する平板状の対向電極 3が液体吐出ヘッド 2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。対向電極 3と液体吐出ヘッド 2との離間距離は、 0. ：!〜 3. Omm程度の範囲内で適宜設定される。

[0046] 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、ノズノレ 11の吐出孔 14の液体 Lと対向電極 3の液体吐出ヘッド 2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つている。

[0047] なお、対向電極 3または液体吐出ヘッド 2には、液体吐出ヘッド 2と基材 Kとを相対的に移動させて位置決めするための図示しない位置決め手段が取り付けられており、これにより液体吐出ヘッド 2の各ノズル 11から吐出された液滴 Dは、基材 Kの表面に任意の位置に着弾させることが可能とされている。

[0048] 液体吐出装置 1による吐出を行う液体 Lは、例えば、無機液体としては、水、 COC1

2

、 HBr、 HNO 、 H P〇、 H S〇、 SOC1 、 S〇 CI 、 FSO Hなどが挙げられる。

3 3 4 2 4 2 2 2 3

[0049] 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—ブタノーノレ、 2_メチル _ 1 _プロパノール、 tert—ブタノール、 4_メチル _ 2_ペンタノール、ベンジルアルコール、ひ—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、ェチノレカノレビトーノレ、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—メチノレ —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、酢酸一 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、プロピオ二トリル、スクシノニトリル、バレロ二トリル、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—メチノレア二リン、 N, N—ジメチノレア二リン、 o—トノレイジン、 p—トルイジン、ピぺリジン、ピリジン、 α—ピコリン、 2, 6—ルチジン、キノリン、プロピレンジァミン、ホノレムアミド、 Ν—メチルホルムアミド、 Ν, Ν—ジメチルホルムアミド、 Ν, Ν—ジェチルホルムアミド、ァセトアミド、 Ν—メチルァセトアミド、 Ν—メチルプロピオンアミド、 Ν, Ν, Ν', N'—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化合物類；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—ジクロロェタン、 1 , 2—ジクロロェタン、 1, 1 , 1—トリクロロェタン、 1, 1, 1 , 2 —テトラクロロェタン、 1 , 1, 2, 2—テトラクロロェタン、ペンタクロロェタン、 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—メチルプロノン、 2_クロ口 _ 2—メチノレプロパン、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。

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 [0051] 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〇

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。

[0052] 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加するのが好ましレ、。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などのセルロース及びその誘導体；アルキッド樹脂；ポリメタタリタクリル酸、ポリメチルメタタリレート、 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）アクリル樹脂及びその金属塩；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）アクリルアミド樹脂；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樹脂;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 ·アクリル樹脂；飽和、不飽和の各種ポリエステル樹脂；ポリプロピレンなどのポリオレフイン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン化ポリマー；ポリ酢酸ビニル、塩化ビュル'酢酸ビュル共重合体などのビニル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；エポキシ系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリビエルァセタールなどのポリァセタール樹脂；エチレン.酢酸ビエル共重合体、エチレン.ェチルアタリレート共重合樹脂などのポリエチレン系樹脂;ベンゾグアナミンなどのアミド樹脂;尿素樹脂;メラミン樹脂；ポリビュルアルコール樹脂及びそのァニオンカチオン変性；ポリビュルピロリドン及びその共重合体；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、共重合体及び架橋体；ポリエチレンダリコール、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、プノレラン、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、アルブミン、各種澱粉類、コーンスターチ、こんにやぐふのり、寒天、大豆蛋白などの天然或いは半合成樹脂；テルべン榭脂；ケトン樹脂；ロジン及びロジンエステル；ポリビニルメチルエーテル、ポリェチレンィミン、ポリスチレンスルフォン酸、ポリビニルスルフオン酸などを用いることができる。これらの樹脂は、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。

[0053] 液体吐出装置 1をパターンニ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。

[0054] 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）などのパターンニング塗布、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。

[0055] ここで、本発明の液体吐出ヘッド 2における液体 Lの吐出原理について本実施形態を用いて説明する。

[0056] 本実施形態では、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に静電電圧を印加し、ノズル 11の吐出孔 14の液体 Lと対向電極 3の液体吐出ヘッド 2に対向する対向面との間に電界を生じさせる。また、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のメニスカスを形成させる。

[0057] 本実施形態のように、ノズルプレート 12の絶縁性が高くなると、図 4にシミュレーションによる等電位線で示すように、ノズノレプレート 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ぅ強レ、電界が発生する。

[0058] 特に、図 4でメニスカスの先端部では等電位線が密になっていることから分かるように、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、電界の静電力によってメニスカスが引きちぎられてノズノレ内の液体 Lから分離されて液滴 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。

[0059] 発明者ら力 S、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ノレプレート 12を形成して下記の実験条件に基づいて行った実験では、ノズル 11から液滴 Dが吐出される場合と吐出されない場合があつた。 [実験条件]ノズノレプレート 12の吐出面 13と対向電極 3の対向面との距離： 10 mmノズルプレート 12の厚さ：125 /i mノズル径： 10 /i m静電電圧： 1 · 5kV駆動電圧 : 20V

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。

[0060] また、前記実験条件と同様のパラメーター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 5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に強く依存することが分かった。

[0061] 図 5は、ノズノレプレート 12に用いる絶縁体の体積抵抗率を 10¹⁴ Ω πιから 10¹⁸ Ω πι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レ、く様子を計算してレ、る。この計算にぉレ、ては空気の体積抵抗率を設定する必要があり 10²° Ω πιとしている。図 5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 10^Μ Ω πι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ノレプレート 12に用レ、る絶縁体の体積抵抗率の比で決まるためノズノレプレート 12に用いる絶縁体の体積抵抗率が大きい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。

[0062] 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 10^1Q Q m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いるボリシリケイトガラス (例えば、 P YREX (登録商標）ガラス）の体積抵抗率は 10¹⁴ Ω mである。

[0063] メニスカス先端部の電界強度がノズノレプレート 12の厚さに依存する理由としては、ノズノレプレート 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。

[0064] また、ノズノレ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。

[0065] なお、図 6に示したノズノレプレート 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 7に示したノズノレ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ノレ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。

[0066] 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において、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 8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° 以下であることが好ましい。なお、テーパ角とはノズル 10の内面とノズノレプレート 11の吐出面 12の法線とがなす角のことをレ、い、テーパ角が 0° の場合はノズル 10が円筒形状であることに対応する。

[0067] また、前記実験条件と同様のノ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 5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ことが分かった。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 10^1Q Ω m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い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 10" Ω πιである。

[0068] し力、し、このような体積抵抗率の絶縁体では、液滴 Dは吐出されない。

これは、射出有無の評価中、また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 πιとした場合が実験結果と合致した。

一旦、メニスカス先端部を電界強度が低下した後は、ノズノレプレート 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 10⁷ V/m以上であることが必要であり、図 5から、ノズノレプレート 12の体積抵抗率は少なくとも 1000秒（15分間）メニスカス先端部の電界強度が維持できる 10¹⁵ Ω m以上が実用上必要であることが分かり実験上も同様の結果であつた。

[0069] ノズノレプレート 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 5のような特徴的な関係になるのは、ノズノレプレート 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 4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、ノズノレ内の液体 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。

[0070] 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 πιのノズノレプレート採用が好ましい。

[0071] なお、図 5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 X 10⁷V/m以上になることが分かっている。また、前記実験条件中のノズノレプレート 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。

[0072] 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。下記実施例 1に示すように、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、ノズノレプレート 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。

[0073] これは、ノズルプレート 12が液体 L中から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ノレプレート 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。

[0074] 一方、下記実施例 1によれば、液体 Lとして導電性溶媒を含まなレ、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かった。これは、絶縁性溶媒がノズノレプレート 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いためであると考えられる。

[0075] なお、前記絶縁性溶媒に分散されてレ、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レ、。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レ、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— ^1QsZc m以上の溶媒をいう。

[0076] 次に、本実施形態の液体吐出ヘッド 2及び液体吐出装置 1の作用について説明する。

[0077] 図 9は、本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、メニスカスの高さをノズル半径の 1 · 3倍（ = d)に形成した場合の図である。なお、この場合は、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

C

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に印加されるパルス状の駆動電圧 V は 20Vに設定されている。

D

[0078] 液体吐出装置 1の動作制御手段 25は、静電電圧電源 19から帯電用電極 17に一定の静電電圧 Vを印加させる。これにより、液体吐出ヘッド 2の各ノズル 11には常時

C

一定の静電電圧 Vが印加され、液体吐出ヘッド 2と対向電極 3との間に電界が生じ

C

る。

[0079] また、動作制御手段 25は、液滴 Dを吐出させるべきノズル 11ごとに、そのノズノレ 11 に対応する駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に対してパルス状の駆動電圧 Vを

D

印加させる。このような駆動電圧 Vが印加されると、ピエゾ素子 23が変形してノズル

D

内部の液体 Lの圧力を上げ、ノズル 11の吐出孔 14では、図中 Aの状態からメニスカスが隆起し始め、 Bのようにメニスカスが大きく隆起した状態となる。

[0080] 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前記静電電圧 Vにより形成された電界から強い

C

静電力が加わる。この強レヽ静電力による吸引とピエゾ素子 23による圧力とにより図中 Cのようにメニスカスが引きちぎられて、ミストやサテライトが発生することなく液滴 Dが形成される。図中 Dのように液滴 Dは基材 Kに向かって飛翔し、その後図中 Eのように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の目標地点に正確に着弾する。

[0081] 図 10は、本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、メニスカスの高さをノズノレ半径の 10倍（ = d)に形成した場合の図である。なお、この場合は、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

C

は 2. OkVに設定されており、駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に印加されるパルス状の駆動電圧 V は 15Vに設定されている。また、メニスカスの高さをノズノレ半径の

D

1. 3倍に形成した場合と同一の部分については説明を省略する。

[0082] メニスカスの高さをノズノレ半径の 10倍に形成する場合には、図中 Cに示すように液滴は一旦ノズルから吐出されるが、その後図中 Dに示すように飛翔している最中に複数の液滴に分裂する。その後図中 Eに示すように、分裂下液滴は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の目標地点のみだけでなく他の地点にも着弾する。

[0083] 図 11は、本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、メニスカスの高さをノズノレ半径の 0. 8倍（ = d)に形成した場合の図である。なお、この場合は、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

C

は 3. OkVに設定されており、駆動電圧電源 24からピエゾ素子 23に印加されるパルス状の駆動電圧 V は 10Vに設定されている。また、この場合もメニスカスの高さをノ

D

ズル半径の 1. 3倍に形成した場合と同一の部分については説明を省略する。

[0084] メニスカスの高さをノズノレ半径の 0. 8倍に形成する場合には、液体はー且テーラーコーン状に形成されてから図中 Cに示すように吐出され、その後図中 Dに示すように飛翔している最中に複数の微小な液滴に分裂する。そして、それぞれの液滴は後図中 Eに示すように、基材 Kの目標地点に必ずしも着弾せずミストが発生する。

[0085] 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

D

状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 12 (A)に示すように、ピエゾ素子 23に常時電圧 Vを印加しておいてー且切り、再

D

度電圧 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、

D

図 12 (B)、（C)に示すような種々の駆動電圧 Vを印加するように構成してもよく適宜

D

決定される。

[0086] 以上のように、本実施形態にかかる発明によれば、液体をノズルから安定して吐出すること力 Sできるとともに、ノズルから吐出された液体が液滴上に形成され、ミストゃサテライトの発生を防いで射出の安定性を得ることができる。

[0087] メニスカスの高さをノズノレの半径の 1. 3倍以上の高さに形成した場合には、ノズノレか吐出される液体の形状を液滴状に形成するのでミストやサテライトが生じる恐れはなぐノズルの基材の距離に関係なく射出を安定して行うことができる。

[0088] また、ノズノレの半径を 15 μ m以下とすることで、微小な液滴を安定して吐出することができる。

実施例

[0089] 実施例 1

本実施形態のノズノレの半径、メニスカスの高さ、及びインクジェットヘッドノズノレ面と基材 Kの距離について種々の変更を行レ、、ノズノレ 11の吐出孔 14から吐出される液体の射出状態を確認した。

[0090] 液体吐出ヘッド 2の構成は、前記実験条件と同様の条件で作製し、インクジェットへッドノズノレ面と基材 Kの距離は 10mmとした。メニスカスの高さはメニスカスの隆起高さを観察しながら、ピエゾ素子に印加する電圧 Vを調整した。

D

[0091] また、吐出電圧 Vcを変化させ吐出する状態に調整した。上限は 2kVとした。順次吐出電圧 Vcを変化させながら吐出状態を観察し最も吐出状態の良い条件での結果を表 1に記載した。観察には、ストロボライト照射下で 5000倍レンズ CCDカメラを使用した。

[0092] また、吐出する液体は、は水を 47%エチレングリコールとプロピレングリコールを夫々 22%界面活性剤を 1 %染料 (CIアシッドレッド 1)を 3%含有する物を用いた。ノズルは撥液カ卩ェをした 125 a m厚みのポリエチレンテレフタレートシート（体積抵抗率 1 0¹⁵ Q m)にレーザー加工で形成したフラットノズルを用いた。

[0093] 実験結果は下記の表 1のようになった。なお、表における「〇」とは誤射出が生じず、またミストやサテライトも発生しない場合を意味し、 Xとは、誤射出、ミスト又はサテライトのレ、ずれかが発生した場合を意味する。

[0094] [表 1]

メニスカス ® ノズル半 gに対する

押ししメニスカスの揮し ffiし射 a状態

【 ] 高さ比〖僚]

2.0 5.0 0.40 X 射出細

40 5.0 0,80 X ミスト発生

5.0 5.0 1.00 X サテライト ¾生

6.0 5.0 1,20 X サテライト発生

ΌΜ 5.0 1.30 O 良好

7.0 5,0 1.40 O 良好

8.0 ヽ 5.0 1.60 0 良好

1S.0 5.0 3.00 o 良好

2.0 4.0 S 0.50 X 翳射出ぁ

3.0 4.0 0,75 X ミスト発生

4.0 4.0 1,00 X サ亍ライト発生

5.0 4,0 1,25 X サテライト発生

β,Ο 4.0 1.50 O 良好

7.0 4,0 1.75 O 良好

8.0 4.0 2.00 O 良お

2.0 6.0 0.33 X 嫫射出あり

4.0 6.0 0.67 X ミスト発生

5.0 6.0 0.83 X サァフイト発生

6.0 β.Ο 1.00 X サ τフイト幾ま

7.0 6.0 1.17 X サ亍ライト幾生

8.0 6.0 1.33 O 良好

9,0 6.0 1.50 O 良好

10.0 6.0 1.67 O 良好 mo 7.5 2.00 o 良好

20,0 10.0 2,00 X 非身出

[0095] この結果から、ノズノレの直径を 15 z m以下としない場合には液体が吐出されず、 χ であった。

[0096] また、メニスカスの高さがノズル半径の 1. ₃倍未満の場合には、誤出射が生じたり、ミストやサテライトが発生して Xであった。

[0097] また、メニスカスの高さがノズルの半径の L 3倍以上の場合には、液体は単一の主液滴に形成されて吐出され、ミストやサテライトも発生せず射出状態は良好で〇であつた ₀

Claims

請求の範囲

[1] 液体を吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルの吐出孔から吐出される液体を貯蔵するキヤビティと、前記液体のメニスカスを形成する圧力発生手段及び前記ノズノレ内の液体に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを有する液体吐出ヘッドと、前記圧力発生手段を駆動する駆動電圧の印加及び前記吐出電圧印加手段による前記吐出電圧の印加を制御する動作制御手段と前記液体吐出へッドに対向する対向電極とを備え、前記吐出電圧印加手段により印加された前記ノズル内の液体と前記対向電極との間に生じる静電吸 β [力と前記ノズノレ内に生じる圧力とにより液体を吐出する液体吐出装置において、液体のメニスカスを形成する圧力発生手段は前記ノズルの吐出孔に前記ノズルの半径の 1. 3倍以上の高さのメニスカスを形成することを特徴とする液体吐出装置。

[2] 前記ノズルの吐出孔の内部直径が 15 μ m以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置。

[3] 前記ノズノレは吐出面から突出していないフラットなノズノレであることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の液体吐出装置。

[4] 前記ノズノレプレートの体積抵抗率が 10¹⁵ Ω πι以上であることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の液体吐出装置。

[5] 前記液体は、導電性溶媒を含有する液体であり、前記ノズルプレートの前記液体の吸収率が 0. 6%以下であることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の液体吐出装置。