JP2003145751A - マイクロポンプ、該マイクロポンプを用いたインクジェット記録ヘッド、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐腐食性に優れ、液の性質によらず、あらゆ
る液を輸送することができ、インクジェット記録ヘッド
等に用いられるマイクロポンプを提供する。 【解決手段】 静電型マイクロポンプは、単結晶シリコ
ン基板１１、ノズル板１４、電極基板の３部分で構成さ
れる。単結晶シリコン基板１１にはシリコン振動板２、
個別液室１８、共通液室１６、液流路１７が異方性エッ
チングにより形成されており、液ノズル１９、液供給口
１５が形成されたノズル板１４と接合部材２７で接合さ
れる。単結晶シリコン基板１１のインク等の液が接触す
る全表面には、ポリイミド或いはポリベンゾオキサゾー
ルからなる有機樹脂膜２６が形成され、その表面は凹凸
等の接着剤吸収構造を有するので、接合時の余剰の接着
剤２７は吸収され、個別液室１８内へはみ出すことはな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微少流量の液体を
搬送あるいは移送するのに用いられるマイクロポンプ、
該マイクロポンプを用いたインクジェット記録ヘッド、
インクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、微細
加工技術を用いて製造されるマイクロポンプ構成部材相
互の接着構造に特徴を有するマイクロポンプ、該マイク
ロポンプを用いたインクジェット記録ヘッド及びインク
ジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
機、プロッタ等の画像形成装置として用いるインクジェ
ット記録装置において記録ヘッドとして使用するインク
ジェット記録ヘッドは、インク滴を吐出する複数のノズ
ルと、各ノズルが連通するインク液室（吐出室、加圧液
室、インク流路、加圧室、圧力室等とも称される）を形
成する流路形成部材と、各インク液室内のインクを加圧
してノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギー
を発生する圧電素子等の電気機械変換素子、或いはヒー
タ等の電気熱変換素子、もしくは電極等の静電気力発生
手段等からなるエネルギー発生手段（アクチュエータ）
とを備え、このアクチュエータを画像情報に応じて駆動
することで所要のノズルからインク滴を吐出させて画像
を記録する。

【０００３】このような液体輸送のためのマイクロポン
プ（インクジェット記録ヘッド等）においては、アルカ
リ性または酸性等輸送する液の性質によって構成部材が
溶出し、マイクロポンプ破壊の原因の一つになってい
た。このため、液が接する部材の表面には輸送する液に
対する耐腐食性膜を形成するのが一般的である。この耐
腐食性薄膜を形成した例を以下に示す。

【０００４】特開平６−１４３５８８号公報には、イン
クジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッド
であって、圧電材からなるインク液室表面に有機膜であ
るパラキシレンを形成し，耐インク性を確保した例が開
示されている。また、特開平８−１４２３２４号公報に
は、インクジェットヘッドの駆動方式として圧電効果を
用いたピエゾ方式であって、圧電素子のｄ３３方向の変
位を利用した例が開示されている。国際公開番号ＷＯ９
８／４２５１３には、静電駆動方式のインクジェットヘ
ッドの耐腐食性を有する耐インク性薄膜として、Ｔｉ、
Ｔｉ化合物やＡｌ_２Ｏ_３薄膜を使用した例が記載されて
いる。さらに、特開平１０−２９１３２２号公報には、
圧力室を構成している振動板の表面に酸化シリコン膜を
形成した後、積層して耐インク性を有する酸化物、窒化
物、金属等の薄膜を形成した例が開示されている。

【０００５】このような各種インクジェットヘッドは、
例えば特開平８−１４２３２４号公報に記載されている
ように、ノズル板、液室隔壁部材、振動板、圧電素子等
を積層して接合したもの、特開平５−５０６０１号公報
に記載されているように、液室形成部材（第１の基板）
上にこれを覆う蓋部材を接合したもの、その他ヘッドの
全面にノズルを形成したノズルを接合したもの等、複数
の部材を接合して形成される。この場合、複数の部材の
接合にはシリコン基板等を直接接合、共晶接合等で接合
することも知られているが、このような接合方法を採用
できないときには、一般に接着剤による接着が用いられ
る。接着剤の塗布方法として代表的なものは、可撓性を
有する基材上に薄い接着剤の層を形成し、それを接着す
る部材の表面（接合面）上に転写することで接着剤を塗
布して接着を行う転写方法、その他スクリーン印刷によ
る方法が知られている。

【０００６】このとき、例えば、複数の微細な吐出室を
形成する通孔または凹部等の開口を有する液室隔壁部材
とノズル板とを接着する場合に、接着剤の塗布量が多い
と、液室隔壁部材とノズル板との重ね合わせ時接着剤が
開口側にはみ出し、インク流路やノズル等の開口（通
孔）を塞いだり、吐出室内に侵入して吐出室容量が変化
し、チャンネル間でのインク吐出特性にばらつきが発生
してしまうことになる。特開平７−１２５１９８号公報
に記載されているように、圧力発生室、インク供給口、
リザーバとなる通孔を取り囲むように微細な矩形状凹部
を複数形成し、この凹部に余剰となった接着剤が流れ込
むようにすることが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】複数の微細な吐出室を
形成する通孔または凹部等の開口を有する液室隔壁部材
とノズル板とを接着する場合、接着剤の塗布量が多い
と、液室隔壁部材とノズル板との重ね合わせ時、接着剤
が開口側にはみ出し、インク流路やノズル等の開口（通
孔）を塞いだり、吐出室内に侵入して吐出室容量が変化
し、チャンネル間でのインク吐出特性にばらつきが発生
してしまうことになる。また、特開平７−１２５１９８
号公報に記載されているように、圧力発生室、インク供
給口、リザーバとなる通孔を取り囲むように微細な矩形
状凹部を複数形成し、この凹部に余剰となった接着剤が
流れ込むようにする場合、隔壁の剛性が低下することに
なるので、インク吐出効率が低下する等ヘッドの信頼性
低下を生じる恐れがある。

【０００８】本発明は以上のような事情に鑑みなされた
もので、耐腐食性に優れ、液の性質によらず、あらゆる
液を輸送することができるマイクロポンプを提供するこ
とを目的とする。

【０００９】また、複数の微細な吐出室を形成する通孔
または凹部等の開口を有する液室隔壁部材とノズル板と
を接着する場合、ノズル板の貼り付けに用いる接着剤の
個別液室内部へのはみ出しを抑制し、チャンネル間での
インク吐出特性にばらつきが発生することを防止するこ
とを目的とする。

【００１０】また、流路形成部材とノズル板との接着面
に介在する接着剤が過剰であっても、過剰分の接着剤が
接着剤吸収構造に吸収され、個別液室内部へはみ出すこ
とを防止する。また、膜厚を厚く形成することができ、
ゴミ等が原因となっていたピンホールの発生を防止し、
信頼性を向上することを目的とする。

【００１１】また、高画質を作像するために要求される
インクの種類や化学的性質に制限を設ける必要がなく、
あらゆるインクに対して長期間にわたり液室を腐食する
ことなしにインクの吐出動作を行うことができ、ノズル
接合面からの液漏れ防止ができる信頼性の高いインクジ
ェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、液を吐出するための複数のノズルが形成されたノズ
ル板と、エネルギー発生手段を利用して前記液を吐出す
る前記ノズルに連通した個別液室と該個別液室に連通す
る共通液室が形成された流路形成部材とからなるマイク
ロポンプにおいて、前記流路形成部材の前記液が接する
側の全ての表面には前記液に対し耐腐食性を有する有機
樹脂膜が形成され、該有機樹脂膜表面は接着剤吸収構造
を有し、前記ノズル板と流路形成部材は前記有機樹脂膜
を介して接着剤で貼り合わされることを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明のマイ
クロポンプにおいて、前記接着剤吸収構造は、前記ノズ
ル板との接着面にあたる前記流路形成部材を被覆してい
る前記有機樹脂膜表面に複数の窪みを有することを特徴
とする。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明のマイクロポンプにおいて、前記ノズル板との接着面
にあたる前記流路形成部材表面の開口部の縁部に沿って
前記有機樹脂膜の膜厚を薄く形成することを特徴とす
る。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１〜３の発明の
マイクロポンプにおいて、前記有機樹脂膜は、ポリイミ
ドまたはポリベンゾオキサゾールであることを特徴とす
る。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４の発明の
マイクロポンプを用いたインクジェット記録ヘッドにお
いて、インク液を吐出するノズル孔と、該ノズル孔が連
通するインク液室と、該インク液室に連通するインク流
路と、インク吐出のためのエネルギー発生手段とからな
ることを特徴とする。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５の発明のイン
クジェット記録ヘッドを用いてインク画像を記録するイ
ンクジェット記録装置において、前記インク画像を記録
する被記録体を搬送する被記録体搬送手段を有し、該被
記録体搬送手段によって搬送される前記被記録体にイン
クを吐出してインク記録画像を記録することを特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４に示す実施例に基づいて説明する。 （実施例１：静電型マイクロポンプ）本発明の実施例１
の静電型マイクロポンプについて説明する。図１は、静
電型マイクロポンプの構成を示す図で、図１（Ａ）は静
電型マイクロポンプの上面図、図１（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）は、それぞれ図１（Ａ）に示す静電型マイクロポ
ンプのＡ−Ａ断面図，Ｂ−Ｂ断面図，Ｃ−Ｃ断面図を示
す。

【００１９】静電型マイクロポンプは、液室基板である
面方位（１１０）の単結晶シリコン基板１１、ノズル板
（カバー板）１４、電極基板の３つの部分で構成されて
いる。液室基板である単結晶シリコン基板１１は、シリ
コン振動板１２、振動板によって液が加圧される個別液
室１８，個別液室に連通した共通液室１６，流体抵抗を
形成した液流路１７が異方性エッチングにより形成され
る。ノズル板（カバー板）１４は、個別液室１８に対応
して連通した液ノズル１９、液供給口１５が形成され、
ガラス板、金属板、シリコン板等により形成される。な
お、電極基板については後述する。

【００２０】液室基板である単結晶シリコン基板１１に
は、個別液室１８と個々の液ノズル１９に対応して、静
電引力によって駆動するシリコン振動板１２と液を供給
するための共通液室１６が形成されている。個別液室１
８と共通液室１６は流体抵抗を形成した液流路１７によ
って連通されている。液室基板１１表面と、シリコン振
動板１２表面と、個別液室１８内壁と、共通液室１６内
壁と、液流路１７表面には、液に対して耐腐食性を有す
る有機樹脂薄膜２６、望ましくはポリイミド或いはポリ
ベンゾオキサゾールがスプレー法によって厚さが１００
０Å〜５０μｍ、望ましくは１μｍ〜１０μｍ全面に亘
り積層形成されている。有機樹脂膜２６を介してノズル
板１４と流路形成シリコン部材（単結晶シリコン基板）
１１は接合している。膜厚が著しく薄い場合は振動板上
に存在するゴミ等が原因となってピンホールを生じ、更
に膜厚が著しく厚い場合には振動板の剛性が高くなり噴
射特性が変化するという観点から膜厚範囲は定まる。

【００２１】なお、ポリイミド或いはポリベンゾオキサ
ゾールをスプレー法で積層形成する際、有機樹脂膜原料
に１００℃以下の沸点を有する溶剤を混合して塗布し有
機樹脂膜２６を形成することによって、有機樹脂は流路
形成シリコン部材（単結晶シリコン基板）１１の表面で
流動性が少なくなり、有機樹脂膜表面に凹凸を形成する
ことができる。

【００２２】また、室温より高い温度に加熱した流路形
成シリコン部材（単結晶シリコン基板）１１上へ前記有
機樹脂膜原料をスプレー法により塗布し有機樹脂膜を形
成することによって、有機樹脂原料中の溶剤の一部は流
路形成シリコン部材表面で揮発してしまうので流動性が
少なくなり、有機樹脂膜表面に凹凸を形成することがで
きるので、ノズルプレート貼り付けに用いる接着剤の余
剰分をその凹凸の窪みで吸収でき、個別液室内部へのは
み出しを抑制することができる。

【００２３】さらに、個々の液ノズル１９に対応して個
別液室１８の一部を構成しているシリコン振動板１２
は、酸化シリコン２をギャップスペーサとして静電型マ
イクロポンプを駆動するための電圧を印加する駆動電極
２１に対向して各々配置されている。２０は液ノズルの
配置方向よって決まる液の吐出方向である。ノズル板１
４にはインク滴を飛翔させるための微細孔である多数の
ノズル１９が形成されており、このノズル１９の径はイ
ンク滴出口側の直径で３５μｍ以下に形成し、かつノズ
ル１９は加圧液室である個別液室１８の中心近傍に対応
する位置に設けている。このノズル板１４は、Ｎｉ（ニ
ッケル）の金属プレートからなり、エレクトロフォーミ
ング法によって製造している。

【００２４】次に、電極基板について説明する。図１
（Ａ）〜（Ｄ）において、１はｎ型またはｐ型の単結晶
シリコン基板である。通常は、面配向（１００）の単結
晶Ｓｉ基板を用いるが、プロセスに応じて面方位（１１
０）または（１１１）の単結晶Ｓｉ基板を用いても何ら
問題はない。

【００２５】２１は単結晶シリコン基板１上の酸化シリ
コン２内部に形成された静電型マイクロポンプを駆動す
るための電圧を印加する駆動電極２１であって、導体で
あれば何れでも良いが、望ましくは互いに絶縁分離され
ている不純物をリンやボロン不純物原子を多量に含有す
る多結晶シリコンや高融点金属等である。駆動電極２１
上には酸化シリコン２が形成され、さらにこの酸化シリ
コンをギャップスペーサとしてシリコン振動板１２と駆
動電極２１にギャップ（空隙）４を形成している。この
ギャップスペーサを介してシリコン振動板１２と対向し
た駆動電極２１に電圧を印加することで静電引力を発生
させる。８は駆動電極２１に対して導通するような駆動
電圧印加部であって、電極基板に外部から電圧を印加
し、さらにＦＰＣやワイヤーボンディング等の実装を行
うためのパッド部である。

【００２６】有機樹脂薄膜である耐インク性薄膜２６を
前記説明した様に形成する製造方法としてスプレー塗布
がある。ここで用いるスプレー塗布の一つの方法とし
て、個別液室１８等液室部材を加工した基板を低速回転
させながら揮発性の高い溶剤で希釈した有機薄膜ポリマ
ーを噴霧する方法で実現できる。その噴霧したポリマー
の膜を熱硬化させて耐インク性薄膜２６を形成する方法
がある。また、耐インク性薄膜２６の他の形成方法とし
ては、基板表面で空気の流れを抑えるようにしスピンコ
ートする方法がある。空気の流れを抑える方法として
は、基板の回転と同期して回転するようにした蓋をかぶ
せることで実現できる。

【００２７】ポリイミドやポリベンゾオキサゾールを主
成分とした膜を耐インク性薄膜２６として用いる場合
は、例えばポリベンゾオキサゾールの場合、窒素ガス雰
囲気中で１５０℃で３０分処理し、さらに３２０℃まで
温度を上げ３０分熱処理することで吸水性が低く膨潤し
難い膜が形成できる。また、主にアルカリ性のインクを
使用するインクジェットヘッド用インクに対しても溶解
性が低い。さらに、ポリベンゾオキサゾールではポリイ
ミドと比べ流路形成シリコン部材１１との密着性がさら
に強く、信頼性の高い密着強度が得られる。

【００２８】図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ｄ）に示す
Ｄ部の拡大図であって、流路形成シリコン部材１１へ形
成されている耐インク性薄膜２６の異なる３つの例を示
す図である。図２（Ａ）は、ノズル板１４との接着面に
あたる流路形成シリコン部材１１表面の耐インク性薄膜
２６表面に複数の窪み２６ａを形成した例を示す。流路
形成シリコン部材１１表面の耐インク性薄膜２６は、流
路形成シリコン部材１１表面に形成している。その耐イ
ンク性薄膜２６表面は、周期性を持たない複数の窪み２
６ａを有している。

【００２９】このような、耐インク性薄膜２６を形成し
た流路形成シリコン部材１１表面に、例えば転写方法で
接着剤２７を塗布してノズル板１４を合わせて押圧する
ことで、耐インク性薄膜２６を形成した流路形成シリコ
ン部材１１とノズル板１４とを接合するとき、余剰な接
着剤２７は流路形成シリコン部材１１上の耐インク性薄
膜２６とノズル板１４との間に出来る空隙に吸収される
ので、流路形成シリコン部材１１表面の開口部１８への
はみ出し量が低減する。

【００３０】耐インク膜を形成した場合、幾つかの制約
が有ることもわかってきた。まず、耐インク性薄膜２６
の窪み２６ａは、その粗さがＲｍａｘ値で１ｎｍ以下で
あると接着剤の吸収効果が得にくいことが判った。ま
た、その粗さが同じくＲｍａｘ値で１μｍを超えると、
インクの侵入を起こしやすくなったり、塗布むら（ボイ
ド、ピンホール）が発生したりしやすくなった。したが
って、この範囲に耐インク性薄膜２６表面の粗さを制御
することが肝要となる。

【００３１】図２（Ｂ）は、ノズル板１４との接着面に
あたる流路形成シリコン部材１１表面の開口部の縁部に
沿って耐インク性薄膜２６の膜厚を薄く形成した例を示
す。流路形成シリコン部材１１表面の耐インク性薄膜２
６は流路形成シリコン部材１１表面の中央部付近で膜厚
を最も厚くし、流路形成シリコン部材１１表面の開口部
１８の縁部方向に徐々に膜厚が薄くなっている。このよ
うに、耐インク性薄膜２６を形成した流路形成シリコン
部材１１表面に、例えば転写方法で接着剤２７を塗布し
てノズル板１４を合わせて押圧することで、耐インク性
薄膜２６を形成した流路形成シリコン部材１１とノズル
板１４とを接合するとき、余剰な接着剤２７は流路形成
シリコン部材１１上の耐インク性薄膜２６とノズル板１
４との間に出来る空隙に吸収されるので、流路形成シリ
コン部材１１表面の開口部１８へのはみ出し量が低減す
る。

【００３２】図２（Ｃ）は、ノズル板１４との接着面に
あたる流路形成シリコン部材１１表面の開口部の縁部に
沿って耐インク性薄膜２６の膜厚を薄く形成し、さらに
耐インク性薄膜２６表面に複数の窪み２６ａを形成した
例を示す図である。流路形成シリコン部材１１表面の耐
インク性薄膜２６は、流路形成シリコン部材１１表面の
中央部付近で膜厚を最も厚くし、流路形成シリコン部材
１１表面の開口部１８の縁部方向に徐々に膜厚が薄くな
っており、その耐インク性薄膜２６表面は周期性を持た
ない複数の窪み２６ａを有している。

【００３３】このような、耐インク性薄膜２６を形成し
た流路形成シリコン部材１１表面に、例えば転写方法で
接着剤２７を塗布してノズル板１４を合わせて押圧する
ことで、耐インク性薄膜２６を形成した流路形成シリコ
ン部材１１とノズル板１４とを接合するとき、余剰な接
着剤２７は流路形成シリコン部材１１上の耐インク性薄
膜２６とノズル板１４との間に出来る空隙に吸収される
ので、流路形成シリコン部材１１表面の開口部１８への
はみ出し量が低減する。

【００３４】耐インク膜をつけた場合、幾つかの制約が
有ることもわかってきた。まず、耐インク性薄膜２６の
窪みは、その粗さがＲｍａｘ値で１ｎｍ以下であると接
着剤の吸収効果が得にくいことが判った。また、その粗
さが同じくＲｍａｘ値で１μｍを超えると、インクの侵
入を起こしやすくなったり、塗布むら（ボイド、ピンホ
ール）が発生したりしやすくなった。したがって、この
範囲に耐インク性薄膜２６表面の粗さを制御することが
肝要となる。

【００３５】図３を用い、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す実
施例の製造方法について説明する。図３（Ａ）は、スプ
レーノズル３１から流路形成シリコン部材１１へ耐イン
ク性薄膜２６の元となる樹脂液滴３２の溶媒３２ｂ分を
流路形成シリコン部材１１へ付着する前に十分蒸発させ
る手法であり、このような手法を用いることで流路形成
シリコン部材１１へ付着した時には液滴の固形成分３２
ａの割合が増大し溶媒３２ｂが少ないため、流路形成シ
リコン部材１１上で流動性が低くなり、流路形成シリコ
ン部材１１上の耐インク性薄膜２６は凹凸をもった膜と
なる。流路形成シリコン部材１１へ付着する前に十分蒸
発させる手段として、耐インク性薄膜２６の元となる樹
脂液滴３２に１００℃以下の沸点を有する溶剤を混合希
釈してスプレー塗布する。同じ液滴３２量で同じ固形成
分３２ａを有する場合、溶媒３２ｂは低沸点の溶剤の割
合が多くなるので、より空間浮遊中に溶剤が揮発し凹凸
の持った耐インク性薄膜２６が形成できる。

【００３６】同様に、耐インク性薄膜２６が凹凸を持っ
た膜にする方法について、図３（Ｂ）に基づいて説明す
る。図３（Ｂ）は、スプレーノズル３１から流路形成シ
リコン部材１１へ耐インク性薄膜２６の元となる樹脂液
滴３２が流路形成シリコン部材１１へ付着する瞬間に溶
媒３２ｂを蒸発させる手法であり、流路形成シリコン部
材１１上で液滴３２が流動する前に流動性を低くし、流
路形成シリコン部材１１上の耐インク性薄膜２６に凹凸
を持たせる。流路形成シリコン部材１１へ付着する瞬間
に溶媒３２ｂを蒸発させる手段として、室温より高い温
度に加熱した流路形成シリコン部材１１にスプレー塗布
する。さらには、室温より高い温度に加熱した流路形成
シリコン部材１１に１００℃以下の沸点を有する溶剤を
混合希釈した樹脂液滴を用いてスプレー塗布することで
凹凸をもった耐インク性薄膜２６はより容易に形成する
ことができる。

【００３７】図２（Ｂ）に示すように、耐インク性薄膜
２６に凹凸を持たせることなく、流路形成シリコン部材
１１表面の耐インク性薄膜２６を流路形成シリコン部材
１１表面の中央部付近で膜厚を最も厚くし、流路形成シ
リコン部材１１表面の開口部１８の縁部方向に徐々に膜
厚を薄くする方法としては、図３の製造方法の逆を行う
ことで実現できる。つまり、沸点の低い溶剤の割合を減
らす、もしくは混合せず、流路形成シリコン部材１１の
温度を室温もしくはより低い温度にすることである。

【００３８】図２（Ｃ）に示すように、耐インク性薄膜
２６に凹凸を持たせかつ流路形成シリコン部材１１表面
の耐インク性薄膜２６を流路形成シリコン部材１１表面
の中央部付近で膜厚を最も厚くし、流路形成シリコン部
材１１表面の開口部１８の縁部方向に徐々に膜厚を薄く
する方法としては、沸点の低い溶剤の希釈割合と流路形
成シリコン部材１１の温度を調整することで実現でき
る。

【００３９】（実施例２：インクジェット記録装置）本
発明の静電型マイクロポンプを使用したインクジェット
記録装置について説明する。図４は、実施例２のインク
ジェット記録装置を示す図で、図４（Ａ）は、インクジ
ェット記録装置の要部斜視図、図４（Ｂ）は、同じく側
断面図である。インクジェット記録装置は、記録装置本
体４１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ５
３、キャリッジ５３に搭載したインクジェットヘッドか
らなる記録ヘッド５４、記録ヘッド５４へインクを供給
するインクカートリッジ５５等で構成される印字機構部
４２等を収納し、装置本体４１の下方部には前方側から
多数枚の用紙４３を積載可能な給紙カセット（或いは給
紙トレイでもよい。）４４を抜き差し自在に装着するこ
とができ、また用紙４３を手差しで給紙するための手差
しトレイ４５を開倒することができ、給紙カセット４４
或いは手差しトレイ４５から給送される用紙４３を取り
込み、印字機構部４２によって所要の画像を記録した
後、後面側に装着された排紙トレイ４６に排紙する。

【００４０】印字機構部４２は、図示しない左右の側板
に横架したガイド部材である主ガイドロッド５１と従ガ
イドロッド５２とでキャリッジ５３を主走査方向（図４
（Ｂ）において紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、キ
ャリッジ５３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出
するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド５４を、
複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列
し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。記
録ヘッド５４は、本発明の静電型アクチュエータをイン
クジェットヘッドとして用いた。ここで、キャリッジ５
３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド５
１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）
を従ガイドロッド５２に摺動自在に載置している。そし
て、このキャリッジ５３を主走査方向に移動走査するた
め、主走査モータ５７で回転駆動される駆動プーリ５８
と従動プーリ５９との間にタイミングベルト６０を張装
し、このタイミングベルト６０をキャリッジ５３に固定
しており、主走査モータ５７の正逆回転によりキャリッ
ジ５３が往復駆動される。

【００４１】一方、給紙カセット４４にセットした用紙
４３を記録ヘッド５４の下方側に搬送するために、給紙
カセット４４から用紙４３を分離給装する給紙ローラ６
１及びフリクションパッド６２と、用紙４３を案内する
ガイド部材６３と、給紙された用紙４３を反転させて搬
送する搬送ローラ６４と、この搬送ローラ６４の周面に
押し付けられる搬送コロ６５及び搬送ローラ６４からの
用紙４３の送り出し角度を規定する先端コロ６６とを設
けている。搬送ローラ６４は副走査モータ６７によって
ギヤ列を介して回転駆動される。そして、キャリッジ５
３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ６４か
ら送り出された用紙４３を記録ヘッド５４の下方側で案
内する用紙ガイド部材である印写受け部材６８を設けて
いる。この印写受け部材６８の用紙搬送方向下流側に
は、用紙４３を排紙方向へ送り出すために回転駆動され
る搬送コロ７１、拍車７２を設け、さらに用紙４３を排
紙トレイ４６に送り出す排紙ローラ７３及び拍車７４
と、排紙経路を形成するガイド部材７５，７６とを配設
している。

【００４２】記録時には、キャリッジ５３を移動させな
がら画像信号に応じて記録ヘッド５４を駆動することに
より、停止している用紙４３にインクを吐出して１行分
を記録し、用紙４３を所定量搬送後次の行の記録を行
う。記録終了信号、または用紙４３の後端が記録領域に
到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ
用紙４３を排紙する。この様なインクジェット記録装置
を用いて印字を行った結果、高精細な印字が出来るばか
りでなく長期間にわたり安定して動作することが確認で
きた。

【００４３】以上、実施例では駆動力として静電方式の
例を示したが、本発明は駆動方式が静電駆動方式に限定
されるものではなく、シリコンの流路形成部材が形成さ
れた同様の構成を持つマイクロポンプであれば全て適応
可能であって、圧電効果を用いたピエゾ方式やインクの
熱膨張を駆動力としたサーマル方式やバブル方式のマイ
クロポンプにも適用できる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を奏する。請求項１の発明によ
れば、ノズル板を貼り合わせる面となる有機樹脂膜表面
に接着剤吸収構造を有しているので、耐腐食性に優れ、
液の性質によらず、あらゆる液を輸送することができる
マイクロポンプを提供することができ、またノズル板貼
り付けに用いる接着剤の個別液室内部へのはみ出しを抑
制することができる。

【００４５】請求項２の発明によれば、ノズルとの接着
面にあたる流路形成部材を被覆している有機樹脂膜表面
に複数の窪みを形成しているので、ノズル板貼り付けに
用いる接着剤の過剰分は複数の窪みに吸収され個別液室
内部へのはみ出しを抑制することができる。

【００４６】請求項３の発明によれば、ノズルとの接着
面にあたる流路形成部材表面の開口部の縁部に沿って有
機樹脂膜の膜厚を薄く形成しているので、ノズル板貼り
付けに用いる接着剤の過剰分は有機樹脂膜膜厚の薄い領
域で吸収され個別液室内部へのはみ出しを抑制すること
ができる。

【００４７】請求項４の発明によれば、流路が形成され
たシリコン部材の液が接する全ての表面に形成された液
に対して耐腐食性を有する有機樹脂膜はポリイミド、或
いはポリペンゾオキサゾールであるので、耐腐食性に優
れ、液の性質によらず、あらゆる液を輸送するマイクロ
ポンプを提供することができる。また、容易に膜厚を厚
く形成することができるので、ゴミ等が原因となってい
たピンホールが防止でき信頼性が向上する。

【００４８】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
マイクロポンプを用い、インク液を吐出するノズル孔
と、上記ノズル孔が連通するインク流路と、インク液室
とインク吐出のためのエネルギー発生手段からなるイン
クジェットヘッドであるので、高画質を作像するために
要求されるインクの種類や化学的性質に制限を設ける必
要が無く、あらゆるインクに対して長期間にわたり液室
を腐食することなしにインクの吐出動作を行うことがで
き、ノズル接合面からの液漏れ防止ができ、信頼性の高
いインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドカー
トリッジを提供することができる。

【００４９】請求項６の発明によれば、インクジェット
記録装置は請求項５記載のインクジェット記録ヘッドを
組み込んだ記録装置であるので、高精細な画像や文字を
印字することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の静電型マイクロポンプを
示す図で、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ），図１
（Ｃ），図１（Ｄ）は、それぞれ図１（Ａ）のＡ−Ａ断
面図，Ｂ−Ｂ断面図，Ｃ−Ｃ断面図である。

【図２】 図１（Ｄ）のＤ部を拡大して示す拡大図で、
図２（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｃ）は、それぞれ異な
る例を示す。

【図３】 図２（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｃ）に示す
例の製造方法を説明するための図で、図３（Ａ），図３
（Ｂ）は、それぞれ異なる例を示す。

【図４】 本発明の実施例２のインクジェット記録装置
を示す図で、図４（Ａ）は要部斜視図、図４（Ｂ）は側
断面図である。

【符号の説明】

１…シリコン基板、２…酸化シリコン、４…ギャップ
（空隙）、８…駆動電圧印加部、１１…単結晶シリコン
基板、１２…シリコン振動板、１４…ノズル板（カバー
板）、１５…液供給口、１６…共通液室、１７…液流
路、１８…個別液室、１９…液ノズル、２１…駆動電
極、２６…耐インク性薄膜、２７…接着剤、３１…スプ
レーノズル、３２…樹脂液滴、３２ａ…固形成分、３２
ｂ…溶媒、４１…記録装置本体、４２…印字機構部、４
３…用紙、４４…給紙カセット、４５…手差しトレイ、
４６…排紙トレイ、５３…キャリッジ、５４…記録ヘッ
ド、５５…インクカートリッジ、５７…主走査モータ、
５８…駆動プーリ、５９…従動プーリ、６０…タイミン
グベルト、６１…給紙ローラ、６２…フリクションパッ
ド、６３…ガイド部材、６４…搬送ローラ、６５…搬送
コロ、６６…先端コロ、６７…副走査モータ、６８…印
写受け部材、７１…搬送コロ、７２，７４…拍車、７
５，７６…ガイド部材。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｂ 15/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ 19/04 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ｎ 53/00 (72)発明者 入野田 貢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C057 AF70 AF72 AG29 AG44 AG46 AG54 AP13 AP14 AP25 AP34 AQ02 3H069 AA04 BB01 CC00 DD21 DD27 DD44 EE06 EE09 EE14 3H071 AA05 BB01 CC26 CC28 CC31 CC44 DD04 DD06 DD31 DD42 DD51 EE07 EE08 EE09 3H075 AA07 BB04 BB21 CC18 CC20 DA03 DA05 DA11 DB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液を吐出するための複数のノズルが形成
   されたノズル板と、エネルギー発生手段を利用して前記
   液を吐出する前記ノズルに連通した個別液室と該個別液
   室に連通する共通液室が形成された流路形成部材とから
   なるマイクロポンプにおいて、 前記流路形成部材の前記液が接する側の全ての表面には
   前記液に対し耐腐食性を有する有機樹脂膜が形成され、
   該有機樹脂膜表面は接着剤吸収構造を有し、前記ノズル
   板と流路形成部材は前記有機樹脂膜を介して接着剤で貼
   り合わされることを特徴とするマイクロポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマイクロポンプにおい
   て、 前記接着剤吸収構造は、前記ノズル板との接着面にあた
   る前記流路形成部材を被覆している前記有機樹脂膜表面
   に複数の窪みを有することを特徴とするマイクロポン
   プ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のマイクロポンプ
   において、 前記ノズル板との接着面にあたる前記流路形成部材表面
   の開口部の縁部に沿って前記有機樹脂膜の膜厚を薄く形
   成することを特徴とするマイクロポンプ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３いずれかに記載のマイク
   ロポンプにおいて前記有機樹脂膜は、ポリイミドまたは
   ポリベンゾオキサゾールであることを特徴とするマイク
   ロポンプ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４いずれかに記載のマイク
   ロポンプを用いたインクジェット記録ヘッドにおいて、 インク液を吐出するノズル孔と、該ノズル孔が連通する
   インク液室と、該インク液室に連通するインク流路と、
   インク吐出のためのエネルギー発生手段とからなること
   を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項５記載のインクジェット記録ヘッ
   ドを用いてインク画像を記録するインクジェット記録装
   置において、 前記インク画像を記録する被記録体を搬送する被記録体
   搬送手段を有し、該被記録体搬送手段によって搬送され
   る前記被記録体にインクを吐出してインク記録画像を記
   録することを特徴とするインクジェット記録装置。