(57)【要約】【課題】ノズル同士で起こるクロストークを抑えてノズルの高密度化を図る。【解決手段】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以下の複数のノズル２１を有し、各ノズル２１の先端部２１ａから液滴を吐出する液体吐出ヘッド２６と、各ノズル２１内に溶液を供給する溶液供給手段２９と、各ノズル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、各ノズル２１が導体又は半導体で構成されており、各ノズル２１の表面が絶縁膜で被覆されている。【選択図】図１
2006035585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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１００μｍ以下の複数のノズルを有し、前記各ノズルの先端部から液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記各ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、
前記各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、
前記各ノズルが導体又は半導体で構成されており、
前記各ノズルの表面が絶縁膜で被覆されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記絶縁膜の膜厚が０．２μｍ以上で５μｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出装置において、
前記絶縁膜の導電率が１×１０-12Ｓ／ｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記溶液供給手段が溶液を貯留する溶液室を有し、
前記溶液室の溶液と前記各ノズルとの間に電圧が印加されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体吐出装置において、
前記溶液室の溶液と前記各ノズルとの間に印加される電圧が１０Ｖ以上であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルがノズル面より液滴の吐出方向に突出していることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの高さが３０μｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの周辺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。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの先端部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。
【請求項１０】
請求項１〜９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各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。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が１０μｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が４μｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が０．１μｍ以上で１μｍ未満であることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【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か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）か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１０〜４００μｍ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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、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において、溶液の正常な吐出に必要な電界強度を得るためには、数千ボルトの高電圧を吐出電圧としてノズルに印加したり、ノズルを微細でかつ高く突出した形状に形成したりする必要があり、これらの要素が製造コストや安全性、操作安定性等の点でデメリットとなっている。また、当該液体吐出装置において複数のノズルが配されている場合、対象物とノズルとの間に形成する電界が各ノズルの形状に強く影響を受けるため、互いに隣り合うノズル同士で「クロストーク」という現象が起こる。従来は、この現象を回避するため、各ノズルのピッチ（間隔）を大きくあけているが、それでは、各ノズルを密に配することができず、ノズルの高密度化を図るのが困難となっている。
本発明の目的は、吐出電圧の低電圧化を図るとともに、ノズル同士で起こるクロストークを抑えてノズルの高密度化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、
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１００μｍ以下の複数のノズルを有し、前記各ノズルの先端部から液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記各ノズル内に溶液を供給する溶液供給手段と、
前記各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、
前記各ノズルが導体又は半導体で構成されており、
前記各ノズルの表面が絶縁膜で被覆されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記絶縁膜の膜厚が０．２μｍ以上で５μｍ以下であることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の液体吐出装置において、
前記絶縁膜の導電率が１×１０-12Ｓ／ｍ以下であることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記溶液供給手段が溶液を貯留する溶液室を有し、
前記溶液室の溶液と前記各ノズルとの間に電圧が印加されることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の液体吐出装置において、
前記溶液室の溶液と前記各ノズルとの間に印加される電圧が１０Ｖ以上であることを特徴としている。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルがノズル面より液滴の吐出方向に突出していることを特徴としている。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの高さが３０μｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの周辺に凹部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの先端部の表面が撥水処理されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９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各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している。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が１０μｍ以下であることを特徴としている。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が４μｍ以下であることを特徴としている。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記各ノズルの内径が０．１μｍ以上で１μｍ未満であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜１３に記載の発明では、ノズルが導体又は半導体で構成され、その表面が絶縁膜で被覆されているため、吐出しようとする溶液とノズルとの間が絶縁膜で電気的に遮断され、絶縁膜の膜厚やノズルの導体又は半導体部位の導電率のバラツキに左右されずに、ノズルごとにその先端部に電界を集中させることができる。これにより、吐出電圧の低電圧化を図ることができるとともに、ノズル同士で起こるクロストークを抑えてノズルの高密度化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（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。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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が、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。
【００２３】
（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。
【００２４】
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からノズル２１の先端部２１ａに溶液を導くようになっている。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Ｉｎにより近い値とすることができるような構成となっている。
【００２５】
各ノズル２１についてさらに詳説する。
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。
図２に示す通り、ノズル２１の内径（後述の絶縁膜１００の膜厚を除く。）をＩｎと、ノズル２１の外径（後述の絶縁膜１００の膜厚を除く。）をＯｕｔとしたとき、各ノズル２１は内径Ｉｎと外径Ｏｕｔとが一定の直線状を呈している。各ノズル２１の内径Ｉｎは１００［μｍ］以下となっており、好ましくは１０［μｍ］以下であるのがよく、さらに好ましくは４［μｍ］以下であるのがよく、最も好ましくは０．１［μｍ］以上で１［μｍ］未満であるのがよい。
【００２６】
ノズル２１の高さ（後述の絶縁膜１００の膜厚を除く。）をＨとしたとき、各ノズル２１の高さＨは３０［μｍ］以下となっており、好ましくは３［μｍ］以上で１０［μｍ］未満であるのがよい。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により、ノズルの先端部の端面に溶液が濡れ広がる力（エレクトロウェティング）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［μｍ］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［μｍ］は必要とされる。
【００２７】
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く、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。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いてもよい。
【００２８】
（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。
【００２９】
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２５の非作動時において、各ノズル２１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。
【００３０】
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が、基本的にはスタート時に液体吐出ヘッド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、キャピラリ及び凸状メニスカス形成手段４０による液体吐出ヘッド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。
【００３１】
（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パルス電圧電源３０とを、備えている。詳細は後述するが、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って吐出電極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２８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いる。
【００３２】
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。
【００３３】
【数１】
2006035585.tif 000003
ただし、式（１）中、γ：溶液の表面張力（Ｎ／ｍ）、ε0：真空の誘電率（Ｆ／ｍ）、ｄ：ノズル直径（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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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、樹脂等）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２６ｃ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。
【００３６】
上記可撓ベース層２６ａは、上述の如く、可撓性を有する素材であればよく、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２６ａ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。
【００３７】
可撓ベース層２６ａの上面には、絶縁性の高い樹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、より変形が容易な樹脂素材が使用される。
【００３８】
絶縁層２６ｄの上には絶縁樹脂層が形成されている。この絶縁樹脂層は、溶解可能な樹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、当該絶縁樹脂層が流路層２６ｂとなっている。そして、この絶縁樹脂層の上面に面状に広がりをもって導電素材（例えばＮｉＰ）のメッキにより吐出電極２８が形成されている。
【００３９】
吐出電極２８上にはノズルプレート２６ｃが形成されており、ノズルプレート２６ｃに対し各ノズル２１が一体に形成されている。ノズル２１及びノズルプレート２６ｃは、Ｓｉのような半導体、又はＮｉ、ＳＵＳ等のような導体で構成されている。図２に示す通り、ノズル２１及びノズルプレート２６ｃは表面が絶縁膜１００で完全に被覆されている。絶縁膜１００はノズル２１及びノズルプレート２６ｃの表面全てを被覆しており、ノズルプレート２６ｃが吐出電極２８と対向する面や各流路２２の内面も被覆している。具体的に、絶縁膜１００は、導電率が１×１０-12Ｓ／ｍ以下の絶縁性材料（例えば樹脂）から構成された薄膜であって、膜厚が０．２μｍ以上で５μｍ以下のものである。このように、ノズル２１及びノズルプレート２６ｃの表面を絶縁膜１００で被覆することにより、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できる。また、絶縁膜１００により、溶液と各ノズル２１の先端部２１ａ（半導体又は導体の部位）との間を一定電圧に保持でき、各ノズル２１の先端部２１ａに集中する電界強度を向上させることができる。
【００４０】
ノズル２１及びノズルプレート２６ｃを絶縁膜１００で被覆する方法としては、シリコン製のノズルプレート２６ｃ及びノズル２１に対し熱酸化処理を施してそれら全体を酸化シリコンで被覆する方法や、金属製のノズルプレート２６ｃ及びノズル２１に対し浸漬法や電着法による処理を施してそれら全体を樹脂で被覆する方法等がある。
【００４１】
なお、上記では、各ノズル２１の先端部２１ａの表面と流路２２の内面とに撥水処理が施されている旨記載したが、この撥水処理は詳細には絶縁膜１００上に施されており、絶縁膜１００上に撥水膜が成膜されている。ただし、当該撥水膜は成膜されてなくてもよい。
【００４２】
また、液体吐出ヘッド２６では、図１に示す通り、上記吐出電極２８とノズルプレート２６ｃ（半導体又は導体の部位）との間に電圧を印加可能な構成となっており、各ノズル２１がノズルプレート２６ｃと一体に形成されていることから、各溶液室２４の溶液と各ノズル２１との間に電圧が印加されるようになっている。具体的に液体吐出ヘッド２６では、吐出電極２８と各ノズル２１との間に１０Ｖ以上の電圧が印加されるようになっている。このように吐出電極２８と各ノズル２１との間に電圧を印加可能な構成とすることにより、各ノズル２１の加工バラツキや操作条件の影響を受けずに、溶液と各ノズル２１との間を一定電圧に保持することができるため、各ノズル２１の先端部２１ａにおいて電界強度を安定的に向上させることができるとともに、互いに隣り合うノズル２１同士の間の電圧を一定に保持してノズル２１同士で起こるクロストークを低減することができる。
【００４３】
（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、か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［μｍ］以下が好ましく、さらには１００［μｍ］以下が好ましく、一例としては１００［μｍ］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。
【００４４】
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２１ａ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が、ノズル２１と対向電極２３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く、例えばドラム形状を呈するものであってもよい。
【００４５】
（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、備えている。
【００４６】
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。
【００４７】
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において凸状のメニスカスを形成していない状態（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いる。
【００４８】
（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、ＣＯＣｌ2、ＨＢｒ、ＨＮＯ3、Ｈ3ＰＯ4、Ｈ2ＳＯ4、ＳＯＣｌ2、ＳＯ2Ｃｌ2、ＦＳＯ3Ｈなどが挙げられる。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−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、α−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；フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、などのフェノール類；ジオキサン、フルフラール、エチレングリコールジメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エピクロロヒドリンなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−４−ペンタノン、アセトフェノンなどのケトン類；ギ酸、酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸などの脂肪酸類；ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、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、プロピオン酸エチル、乳酸エチル、安息香酸メチル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、炭酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、セロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、アセト酢酸エチル、シアノ酢酸メチル、シアノ酢酸エチルなどのエステル類；ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリル、プロピオニトリル、スクシノニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ｏ−トルイジン、ｐ−トルイジン、ピペリジン、ピリジン、α−ピコリン、２，６−ルチジン、キノリン、プロピレンジアミン、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−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、Ｎ−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、ｐ−シメン、ナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキセンなどの炭化水素類；１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，１，２−テトラクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、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−クロロ−２−メチルプロパン、２−クロロ−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溶液として用いてもよい。
【００４９】
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。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）ＢＯ3：Ｅｕ、ＹＯ3：Ｅｕなど、緑色蛍光体として、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・α−Ａｌ2Ｏ3：Ｍｎなど、青色蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕなどが挙げられる。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い。用いられるバインダーとしては、例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースおよびその誘導体；アルキッド樹脂；ポリメタクリタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート・メタクリル酸共重合体、ラウリルメタクリレート・２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体などの（メタ）アクリル樹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−ブチルメタク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；ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ポリマー；ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂；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、ポリビニルアセタール等のポリアセタール樹脂；エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合樹脂などのポリエチレン系樹脂；ベンゾグアナミン等のアミド樹脂；尿素樹脂；メラミン樹脂；ポリビニルアルコール樹脂及びそのアニオンカチオン変性；ポリビニ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オキサイド等のアルキレンオキシド単独重合体、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、グアガム、ペクチン、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、こんにゃく、ふのり、寒天、大豆蛋白等の天然或いは半合成樹脂；テルペン樹脂；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、ポリエチレンイミン、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。これらの樹脂は、ホモポリマーとしてだけでなく、相溶する範���でブレンドして用いてもよい。
【００５０】
液体吐出装置２０をパターンニ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（フィールドエ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、ブラックマトリクス層）、液晶ディスプレイ用スペーサー（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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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いる。
【００５３】
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。
【００５４】
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がる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。
【００５５】
（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。
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は吐出電圧とピエゾ素子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２１ａの溶液の状態変化を示している。
【００５６】
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、かつ、吐出電極２８と各ノズル２１（ノズルプレート２６ｃ）との間に１０Ｖ以上の電圧が印加された状態において、動作制御手段５０が、例えば、外部からいずれかのノズル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について、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）の状態から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。か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。
【００５７】
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。
【００５８】
以上の液体吐出装置２０によれば、各ノズル２１及びノズルプレート２６ｃが導体又は半導体で構成され、その表面が絶縁膜１００で被覆されているため、吐出電極２８と各ノズル２１との間、すなわち吐出しようとする溶液と各ノズル２１との間が絶縁膜１００で電気的に遮断され、絶縁膜１００の膜厚や各ノズル２１の導体又は半導体部位の導電率のバラツキに左右されずに、ノズル２１ごとにその先端部２１ａに電界を集中させることができる。これにより、吐出電圧の低電圧化を図ることができるとともに、ノズル２１同士で起こるクロストークを抑えることができ、ノズル２１の高密度化を図ることができる。
【００５９】
更に、液体吐出装置２０によれば、上記の通り、吐出電極２８と各ノズル２１との間に電圧を印加してノズル２１ごとにその先端部２１ａに電界を集中することができるため、各ノズル２１の高さを３０μｍ以下と低く抑えた状態でも溶液を液滴として安定的に吐出させることができ、液体吐出ヘッド２６のクリーニング時においてワイピング部材もノズル２１に引っ掛かりにくくなる。そのため、クリーニング時のワイピングを容易に行え、引っ掛かりによりノズル２１が破損したり、引っ掛か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。
【００６０】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更をおこなってもよい。
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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Ｏｕｔ（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いる。
【００６３】
各溝７２の幅をＷとしたとき、各溝７２の幅Ｗは３〜１０００［μｍ］となっており、好ましくは１０〜１００［μｍ］に形成されるのがよい。
【００６４】
各溝７２の深さをＤとしたとき、溝７２の深さＤは１〜３０［μｍ］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Ｈ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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を基端部から中途部までテーパ状として中途部から先端部にかけて内径が一定の形状としてもよい。
【００６７】
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Ｈ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Ｈより１〜２０［μｍ］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から先端部までの内径より大きくしてもよい。
【００６８】
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よい。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いるが、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。
【００６９】
なお、図示しないが、図６及び図７に示したノズルプレート７０、ノズル７１、溝７２、凹部７３、流路７４の表面は全て図２の絶縁膜１００で被覆されている。また、上記の説明において、ノズル７１の内径Ｉｎ、外径Ｏｕｔ及び高さＨ並びに溝７２及び凹部７３の幅Ｗ及び深さＤの値は、当該絶縁膜１００の膜厚を考慮していないものである。
【００７０】
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２６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に掛か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かりにくくなる。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、引っ掛かりによりノズル７１が破損したり、引っ掛かりによりワイピ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】
【００７１】
（１）試料の作製
（１．１）試料１の作製
シリコンドライエッチング加工により、外径が１０μｍで高さが１５０μｍのノズルを単独で有するノズルプレートを作製してこのノズルプレートを「試料１」とした。
【００７２】
（１．２）試料２の作製
外径が１０μｍで高さが５μｍのノズルを単独で有するノズルプレートを作製してこのノズルプレートを「試料２」とした。
【００７３】
（１．３）試料３の作製
外径が１０μｍで高さが５μｍのノズルを単独で有するノズルプレートを作製し、その作製したノズルプレートの表面に対し酸化シリコン製の絶縁膜（膜厚１μｍ）をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）で成膜してこれを「試料３」とした。
【００７４】
（１．４）試料４の作製
外径が１７μｍで高さが５μｍのノズルを単独で有するノズルプレートを作製し、その作製したノズルプレートの表面に対し酸化シリコン製の絶縁膜（膜厚１μｍ）をＣＶＤで成膜してこれを「試料４」とした。
【００７５】
（２）吐出状態評価
図１に示す液体吐出装置２０と同様の構成を有する液体吐出装置に対して、ノズルプレートとして各試料１〜４を、溶液として水系マゼンタインクを適用し、駆動周波数１０ｋＨｚで各試料１〜４からインクを連続的に高速吐出させ、各試料１〜４の吐出状態を評価した。ただし、試料１，２の評価ではインクとノズルとの間に電圧は印加せず、試料３，４の評価ではインクとノズルとの間に１０Ｖの電圧を印加した。吐出制御は背圧メニスカス制御によった。各試料１〜４の詳細と併せてその評価結果を下記表１に示す。
【００７６】
【表１】
2006035585.tif 000004
【００７７】
表１に示す通り、試料１では１０００Ｖの吐出電圧を印加したときノズルからインクを正常に吐出した。試料２では２０００Ｖの吐出電圧を印加してもノズルからインクを吐出しなかった。試料３，４では１０００Ｖの吐出電圧を印加したときノズルからインクを正常に吐出した。
【００７８】
試料１と試料３，４との比較から、インクとノズルとの間に電圧を印加すれば、ノズルの高さを高くしなくてもインクの正常な吐出に必要な電界強度を得られることがわかった。そのため、ノズルのクリーニング時において、ワイピング部材の引っ掛かりによりノズルが破損したり、ワイピング部材の引っ掛か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る。
【００７９】
試料２と試料３，４との比較から、インクとノズルとの間に電圧を印加すれば、吐出電圧の低電圧化を図れることがわかった。そのため、ノズルの内径を拡大化することができ、インクの目詰まりを抑制することができる。
【００８０】
なお、上記試料１〜４以外にも、試料１〜４と同様の試料を作製し、それら各試料に対し撥水膜としてフィルタードカソーディックバキュームアーク法（ナノフィルムテクノロジーインダストリアル社FCAVシステムを使用した。）でta-C膜（膜厚０．０５μｍ）及びMiCC膜（０．０５μｍ）の両膜をそれぞれ成膜し、これらを「試料５〜８」とした。そして各試料５〜８に対し、試料１〜４と同様の評価をおこなったところ、表１に示す結果と同様の結果が得られ、更にインクを吐出させた後にワイピング部材でクリーニングしたところ、各試料５〜８にはインクによる汚れは全く認められなかった。
【実施例２】
【００８１】
（１）試料の作製
（１．１）試料１０の作製
シリコンドライエッチング加工により、３０個のノズル（外径１０μｍ，高さ５μｍ，ノズル間ピッチ１００μｍ）を有するノズルプレートを作製してこのノズルプレートを「試料１０」とした。
【００８２】
（１．２）試料１１〜３３の作製
３０個のノズル（外径１０μｍ，高さ５μｍ，ノズル間ピッチ１００μｍ）を有するノズルプレートを複数作製し、それら作製した各ノズルプレートの表面に対し酸化シリコン製の絶縁膜をＣＶＤで成膜してこれを「試料１１〜３３」とした。各試料１１〜３３の絶縁膜の膜厚及び導電率を下記表２に示す。表２中、絶縁膜の「膜厚（μｍ）」は成膜時間で調整したものであり、絶縁膜の「導電率（Ｓ／ｍ）」は、絶縁膜に１０Ｖの直流電圧を印加したときの抵抗を測定してその測定した抵抗と直流電圧の印加面積と膜厚とから換算したものである。
【００８３】
（２）クロストークの影響評価
図１に示す液体吐出装置２０と同様の構成を有する液体吐出装置に対して、ノズルプレートとして各試料１０〜３３を、溶液として水系マゼンタインクを適用し、駆動周波数１Ｈｚで各試料１０〜３３からインクを吐出させ、互いに隣り合うノズル同士でのクロストークの影響を評価した。ただし、吐出制御は背圧メニスカス制御によった。
【００８４】
印加電圧（インクとノズルとの間に印加した電圧）及び吐出電圧と併せてその評価結果を下記表２に示す。表２の「インク−ノズル間印加電圧（Ｖ）」の項目中、「オープン」はインクとノズルとの間に電圧を印加しなかったことを示す（試料３１〜３３参照）。また表２の「クロストークの影響」の項目中、「○」は各ノズルからインクを正常に吐出したことを示し、「×」は各ノズルからインクを正常に吐出できなかったことを示す（試料１７〜１９，２１〜２６，２８〜３３参照）。
【００８５】
【表２】
2006035585.tif 000005
【００８６】
表２に示す評価結果において、絶縁膜を成膜しなかった試料１０では、過負荷（オーバーロード）のためインクとノズルとの間に電圧を印加できなかった。絶縁膜の膜厚が０．１μｍの各試料１１，１６，２０，２７と、絶縁膜の導電率が１×１０-11Ｓ／ｍの各試料１１〜１４とでも、過負荷のためインクとノズルとの間に電圧を印加できなかった。絶縁膜の膜厚が６μｍの試料１５では、絶縁膜の成膜時に当該絶縁膜が割れた。インクとノズルとの間に５Ｖの電圧を印加した試料１７〜１９と、インクとノズルとの間に電圧を印加しなかった試料３１〜３３とでは、各ノズルからインクを吐出はしたが、互いに隣り合うノズル同士でインクの吐出状態に変化があり、クロストークの影響が認められた。
【００８７】
他方、これら各試料１０〜２０，２７，３１〜３３に対し、膜厚が０．２〜５μｍで導電率が１×１０-12Ｓ／ｍ以下の絶縁膜が成膜されかつインクとノズルとの間に１０Ｖ以上の電圧が印加された各試料２１〜２６，２８〜３０では、各ノズルから正常にインクを吐出し、互いに隣り合うノズル同士でクロストークの影響は認められなかった。
【００８８】
以上から、膜厚が０．２〜５μｍで導電率が１×１０-12Ｓ／ｍ以下の絶縁膜を成膜し、インクとノズルとの間に１０Ｖ以上の電圧を印加すると、ノズルの先端部に電界を集中させるためにノズルを極端に微細化したり高く突出させたりしなくても、１０００Ｖ以下の低い吐出電圧で各ノズルからインクを吐出することが可能であり、互いに隣り合うノズル同士でクロストークが起こるのを防止することができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【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、（Ａ）吐出を行わない状態を示す図面であり、（Ｂ）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、（Ａ）断面図（上段）及び平面図（下段）であり、（Ｂ）（Ａ）の変形例を示す断面図である。
【図７】図６のノズル、溝及び流路の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
２０  液体吐出装置
２１  ノズル
２５  吐出電圧印加手段
２６  液体吐出ヘッド
４０  凸状メニスカス形成手段
５０  動作制御手段
７１  ノズル
７２  溝（凹部）
７３  凹部
１００  絶縁膜
【図１】
2006035585.tif 000006
【図２】
2006035585.tif 000007
【図３】
2006035585.tif 000008
【図４】
2006035585.tif 000009
【図５】
2006035585.tif 000010
【図６】
2006035585.tif 000011
【図７】
2006035585.tif 000012