JP2013014030A - Liquid ejection head and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置、例えばインクジェット記録装置が知られている。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, for example, a liquid discharge recording type image forming using a recording head composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges ink droplets. Devices such as ink jet recording devices are known.
液体吐出ヘッドとしては、例えば液室内の液体であるインクを加圧し圧力を発生するための圧力発生手段としての圧電体、特に圧電層と内部電極を交互に積層した積層型圧電部材に溝加工を施して複数の柱状の圧電素子(圧電柱)を形成した圧電アクチュエータを備え、積層型圧電部材のd33またはd31方向の変位で液室に壁面を形成する弾性変形可能な振動板を変形させ、液室内容積、圧力を変化させて液滴を吐出させるいわゆる圧電型ヘッドが知られている。 As a liquid discharge head, for example, a groove is formed on a piezoelectric body as pressure generating means for generating pressure by applying ink, which is liquid in a liquid chamber, in particular, a laminated piezoelectric member in which piezoelectric layers and internal electrodes are alternately stacked. A piezoelectric actuator having a plurality of columnar piezoelectric elements (piezoelectric columns) applied thereto, and deforming an elastically deformable diaphragm that forms a wall surface in the liquid chamber by displacement of the laminated piezoelectric member in the direction d33 or d31. A so-called piezoelectric head that discharges droplets by changing the volume and pressure in the room is known.
このような圧電型ヘッドでは、圧電柱の内部電極を端面に引き出した共通電極となる共通外部電極(端面電極ともいう。)及び個別電極となる個別外部電極にそれぞれFPC(フレキシブル基板、フレキシブルプリントケーブル、フレキシブル配線基板)などの配線部材の共通配線電極、個別配線電極を接合し、各圧電柱に画像信号に応じた駆動信号を与えるようにしている。 In such a piezoelectric head, a common external electrode (also referred to as an end face electrode) serving as a common electrode in which an internal electrode of a piezoelectric column is drawn out to an end face and an individual external electrode serving as an individual electrode are respectively FPC (flexible substrate, flexible printed cable). Common wiring electrodes and individual wiring electrodes of a wiring member such as a flexible wiring board are joined, and a drive signal corresponding to an image signal is given to each piezoelectric column.
この場合、FPCなどの配線部材に設けられた配線用電極と圧電柱の外部電極との電気的な接続を行う方法としては、例えば両電極間に金属を介在させ、両電極をガラス等のレーザー透過剛性部材で密着させて、レーザー光により金属を溶融させることで両電極を金属で溶着して接合する方法、両電極をヒータ等の熱圧着によりこの金属を溶融させることで両電極を金属で溶着して接合する方法が知られている。 In this case, as a method of electrically connecting a wiring electrode provided on a wiring member such as an FPC and an external electrode of a piezoelectric column, for example, a metal is interposed between both electrodes, and both electrodes are made of a laser such as glass. A method in which both electrodes are welded and joined together by melting the metal with a laser beam by bonding with a transmission rigid member, and both electrodes are made of metal by melting the metal by thermocompression bonding such as a heater. A method of welding and joining is known.
ところで、圧電型ヘッドの共通電極に流れる電流量は個別電極に流れる電気量よりも格段に大きいため、従来から、圧電柱配列方向の一端部又は両端部に、複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極(共通電極部ともいう。)を有する共通電極取出し用圧電柱を設け、この共通電極取出し用圧電柱の幅を各ノズルに対応する個別の圧電柱の幅よりも広くし、また、FPC等の配線部材の取出し用共通外部電極に接続する共通配線電極の幅を個別外部電極に接続する個別配線電極の幅より広くすることが行われている(特許文献1)。 By the way, since the amount of current flowing through the common electrode of the piezoelectric head is much larger than the amount of electricity flowing through the individual electrodes, conventionally, one end or both ends in the direction of arranging the piezoelectric columns is used as a common external electrode of a plurality of piezoelectric columns. A common electrode extraction piezoelectric column having a common external electrode for extraction (also referred to as a common electrode portion) is provided, and the width of the common electrode extraction piezoelectric column is made wider than the width of the individual piezoelectric column corresponding to each nozzle. Moreover, the width of the common wiring electrode connected to the common external electrode for taking out wiring members such as FPC is made wider than the width of the individual wiring electrode connected to the individual external electrode (Patent Document 1).
しかしながら、共通電極部分(取出し用共通外部電極と共通配線電極との接続部)が広くなると、使用する電気的接続部材(半田など)の量が個別電極部分(個別外部電極と個別配線電極との接続部)よりも多くなり、接続時に大きな熱量を与える必要がある。同様に、配線電極幅や圧電柱幅が共通電極部分は個別電極部分より広いため、共通電極部分の接続時に配線電極等に流れる熱量が多くなり、この点でも大きな熱量を与える必要がある。 However, when the common electrode portion (the connection portion between the common external electrode for extraction and the common wiring electrode) becomes wide, the amount of electrical connection members (solder, etc.) to be used becomes smaller between the individual electrode portions (the individual external electrodes and the individual wiring electrodes). It is necessary to give a large amount of heat at the time of connection. Similarly, since the common electrode portion is wider than the individual electrode portion in terms of the width of the wiring electrode and the width of the piezoelectric column, the amount of heat flowing to the wiring electrode and the like when connecting the common electrode portion increases, and it is necessary to give a large amount of heat also in this respect.
そこで、圧電柱側の取出し用共通外部電極に接続するFPCの共通配線電極の少なくとも半田接合部分を複数の細線パターンに形成することや共通配線電極の接合部分の半田厚みを個別配線電極の接合部分の半田厚みよりも薄くすること(特許文献2)、取出し用共通外部電極を二つに分けて各接続幅を個別外部電極の幅と同等にすること(特許文献3)、配線部材の共通配線電極を櫛歯状にしたり、共通配線電極長さを短くすること(特許文献4)、配線部材の接続部近傍の配線幅(断面積)を小さくすること(特許文献5)などが知られている。 Therefore, at least the solder joint portion of the FPC common wiring electrode connected to the common external electrode for extraction on the piezoelectric column side is formed in a plurality of fine line patterns, and the solder thickness of the joint portion of the common wiring electrode is set to the joint portion of the individual wiring electrode. (PTL 2), dividing the common external electrode for taking out into two and making each connection width equal to the width of the individual external electrode (PTL 3), common wiring of wiring members It is known that the electrodes are comb-shaped, the common wiring electrode length is shortened (Patent Document 4), and the wiring width (cross-sectional area) in the vicinity of the connecting portion of the wiring member is decreased (Patent Document 5). Yes.
ところが、上述したように、FPCの共通配線電極の電極幅を個別配線電極の電極幅と同じにすることによって、圧電柱側の広い取出し用共通外部電極に対する接合に対して一定の改善を図れるものの、圧電柱側の取出し用共通外部電極の熱容量が大きいため、半田の接合強度が落ちるという問題が生じる。 However, as described above, by making the electrode width of the common wiring electrode of the FPC the same as the electrode width of the individual wiring electrode, it is possible to achieve a certain improvement with respect to the bonding to the wide common external electrode for extraction on the piezoelectric column side. Since the heat capacity of the common external electrode for extraction on the piezoelectric column side is large, there arises a problem that the bonding strength of the solder is lowered.
この接合強度の低下は、液体吐出ヘッドが大型化、高密度化することでより大きな問題となる。すなわち、小型、低密度のヘッドであれば、ヒータチップで加熱して接合することができ、接合面全面が加熱されるため、熱容量の差はそれほど問題にならないが、ヘッドが長尺化(大型化)、高密度化するとヒータチップでの接合は困難となる。そのため、上述したようにレーザー接合が行われる。これはレーザーをスキャンして電極を1つずつ接合していく方法であり、フレキシブル基板の伸びを抑えることができて、大型のヘッドへのフレキシブル基板の接合が容易になるという利点がある。 This reduction in bonding strength becomes a greater problem as the liquid ejection head becomes larger and denser. That is, if the head is small and has a low density, it can be joined by heating with a heater chip, and since the entire joining surface is heated, the difference in heat capacity does not matter so much, but the head becomes long (large ), When the density is increased, joining with the heater chip becomes difficult. Therefore, laser bonding is performed as described above. This is a method in which electrodes are bonded one by one by scanning a laser, and there is an advantage that the flexible substrate can be restrained from being stretched and the flexible substrate can be easily bonded to a large head.
しかしながら、レーザー接合においては電極当たりの加熱時間が短時間であるため、上述した幅の広い取出し用共通外部電極の構成では、レーザーによる熱がすべて圧電柱の広い取出し用共通外部電極に吸収され、半田が溶融せずに接合ができないという課題があることが判明した。 However, since the heating time per electrode is short in laser bonding, in the configuration of the wide extraction common external electrode described above, all the heat from the laser is absorbed by the wide extraction common external electrode of the piezoelectric column, It has been found that there is a problem that the solder cannot be joined without melting.
この場合、共通電極部との接合を行うときにだけレーザー照射時間を延ばすことも考えられるが、これでは、タクトタイムの増加やレーザー接合の最大の特徴であるフレキシブル基板の伸びの抑制が図れないなどの不具合が生じる。 In this case, it is conceivable to extend the laser irradiation time only when bonding with the common electrode part, but this cannot increase the tact time and suppress the expansion of the flexible substrate, which is the greatest feature of laser bonding. Such problems occur.
そこで、圧電柱の取出し用共通外部電極の幅を個別配線電極の幅と同一にすること(特許文献6)や、配線部材の共通配線電極を複数に分けて共通配線電極の幅を個別配線電極の幅よりも狭くすること(特許文献7)により、長尺、高密度ヘッドの圧電素子に配線部材をレーザー接合するときにタクトタイムの増加やレーザー接合の利点も犠牲にすることなく接合できるようにすることが行われている。 Therefore, the width of the common external electrode for taking out the piezoelectric pillar is made equal to the width of the individual wiring electrode (Patent Document 6), or the common wiring electrode of the wiring member is divided into a plurality of parts and the width of the common wiring electrode is set to the individual wiring electrode. (Patent Document 7) makes it possible to bond a wiring member to a piezoelectric element of a long and high-density head without sacrificing the increase in tact time and the advantage of laser bonding. It has been done.
しかしながら、特許文献7に開示されているように、配線部材の共通配線電極を複数に分け、共通配線電極の幅を個別配線電極の幅よりも狭くした場合、圧電柱を駆動するための電流を従前と同じとするためには、配線部材の共通配線電極領域や圧電柱の共通外部電極幅を大きくする必要があり、その結果、配線部材や圧電柱が大きくなり、小型化を図ることが難しく、コストも高くなるという課題がある。
However, as disclosed in
本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and without increasing the size of the wiring member and the piezoelectric member and increasing the member cost, prevents an increase in tact time when the wiring member is joined to the piezoelectric column, The purpose is to enable joining in a short time.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出するノズルが連通する複数の個別液室に対応して配列された複数の圧電柱と、
前記個別液室に対応せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも1つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、前記個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A plurality of piezoelectric columns arranged corresponding to a plurality of individual liquid chambers through which nozzles for discharging droplets communicate;
At least one common electrode take-out piezoelectric column that does not correspond to the individual liquid chamber and has a wider width in the piezoelectric column arrangement direction than the plurality of piezoelectric columns;
A wiring member for providing a drive signal to the plurality of piezoelectric pillars,
The plurality of piezoelectric pillars are provided with individual external electrodes and common external electrodes,
The common electrode extraction piezoelectric column is provided with a common external electrode for extraction that leads to a common external electrode of the plurality of piezoelectric columns,
The individual external electrode is connected to an individual wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member,
A common wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member is connected to the common external electrode for extraction,
The area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the extraction common external electrode is equal to or smaller than the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode.
本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出するノズルが連通する複数の個別液室に対応して配列された複数の圧電柱と、
前記個別液室に対応せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも1つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の平均高さが、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別電極ピッチ)以下である
構成とした。
The liquid discharge head according to the present invention includes:
A plurality of piezoelectric columns arranged corresponding to a plurality of individual liquid chambers through which nozzles for discharging droplets communicate;
At least one common electrode take-out piezoelectric column that does not correspond to the individual liquid chamber and has a wider width in the piezoelectric column arrangement direction than the plurality of piezoelectric columns;
A wiring member for providing a drive signal to the plurality of piezoelectric pillars,
The plurality of piezoelectric pillars are provided with individual external electrodes and common external electrodes,
The common electrode extraction piezoelectric column is provided with a common external electrode for extraction that leads to a common external electrode of the plurality of piezoelectric columns,
The individual external electrode is connected to an individual wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member,
A common wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member is connected to the common external electrode for extraction,
The average height of the common external electrode for extraction is set to be (the height of the individual external electrode × the individual external electrode width / the individual electrode pitch) or less.
ここで、前記配線部材の各配線電極の接合端が、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置する構成とできる。 Here, the connection end of each wiring electrode of the wiring member may be positioned between the leading end position of the common external electrode for extraction and the leading end position of the individual external electrode.
また、前記配線部材の個別配線電極の接合端は、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置し、
前記配線部材の共通配線電極の接合端のうち、少なくとも圧電柱配列方向で外側に位置する角部は、前記取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する
構成とできる。
Further, the joint end of the individual wiring electrode of the wiring member is located between the tip position of the common external electrode for extraction and the tip position of the individual external electrode,
Of the joint ends of the common wiring electrodes of the wiring member, at least the corner portion located outside in the piezoelectric column arrangement direction can be configured to be positioned closer to the base side of the column than the tip position of the extraction common external electrode.
また、前記共通電極取出し用圧電柱の一部の高さが前記複数の圧電柱の高さと同じである構成とできる。 Further, the height of a part of the common electrode extraction piezoelectric column may be the same as the height of the plurality of piezoelectric columns.
また、前記共通電極取出し用圧電柱よりも圧電柱配列方向外側に、前記複数の圧電柱と同じ高さの圧電柱が設けられている構成とできる。 In addition, a piezoelectric column having the same height as the plurality of piezoelectric columns may be provided on the outer side in the piezoelectric column arrangement direction than the piezoelectric column for taking out the common electrode.
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているものである。 The image forming apparatus according to the present invention includes the liquid discharge head according to the present invention.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である構成としたので、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。 According to the liquid ejection head of the present invention, the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the common external electrode for extraction is equal to or less than the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode. Without increasing the size of the wiring member and the piezoelectric member and increasing the member cost, it is possible to prevent an increase in tact time when the wiring member is joined to the piezoelectric column and to join in a short time.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、取出し用共通外部電極の平均高さが、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別電極ピッチ)以下である構成としたので、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。 According to the liquid ejection head according to the present invention, since the average height of the common external electrode for extraction is equal to or less than (the height of the individual external electrode × the width of the individual external electrode / the individual electrode pitch), Without increasing the size of the piezoelectric member and increasing the member cost, it is possible to prevent an increase in tact time when the wiring member is bonded to the piezoelectric column, and to perform the bonding in a short time.
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えるので、安定した画像形成を行うことができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid discharge head according to the present invention is provided, stable image formation can be performed.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図1ないし図4を参照して説明する。なお、図1は同ヘッドの分解斜視説明図、図2は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)に沿う断面説明図、図3及び図4は同ヘッドのノズル配列方向(液室短手方向)に沿う異なる例の断面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An example of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the head, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view along a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head, and FIGS. 3 and 4 are nozzle arrangement directions of the head. It is sectional explanatory drawing of the different example along (liquid chamber transversal direction).
この液体吐出ヘッドは、SUS基板で形成した流路基板(液室基板)1と、この流路基板1の下面に接合した振動板部材2と、流路基板1の上面に接合したノズル板3とを有し、これらによって液滴(液体の滴)を吐出する複数のノズル4がそれぞれノズル連通路5を介して連通する個別流路としての複数の個別液室(加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。以下、単に「液室」ともいう。)6、液室6にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部7、この流体抵抗部7を介して液室6と連通する連通部8を形成し、連通部8に振動板部材2に形成した供給口9を介して後述するフレーム部材17に形成した共通液室10からインクを供給する。
The liquid discharge head includes a flow path substrate (liquid chamber substrate) 1 formed of a SUS substrate, a
流路基板1は、流路板1Aと連通板1Bとを接着して構成している。この流路基板1は、SUS基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き(プレス)などの機械加工することで、連通路5、加圧液室6、流体抵抗部7などの開口をそれぞれ形成している。
The flow path substrate 1 is configured by bonding a
振動板部材2は各液室6に対応してその壁面を形成する各振動領域(ダイアフラム部)2aを有し、振動領域2aの面外側(液室6と反対面側)に島状凸部2bが設けられ、この島状凸部2bに振動領域2aを変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての積層型圧電部材12の圧電柱12A、12Bの上端面(接合面)を接合している。また、積層型圧電部材12の下端面はベース部材13に接合している。
The
ここで、圧電部材12は、圧電材料層21と内部電極22a、22bとを交互に積層したものであり、内部電極22a、22bをそれぞれ端面、即ち圧電素子12の振動板部材2に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極(外部電極)23、24に接続し、端面電極(外部電極)23、24間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。ここで、外部電極23を個別外部電極(個別電極)とし、外部電極24を共通外部電極(共通電極)として使用する。
Here, the
この圧電部材12は、ハーフカットダイシングによって溝40を加工することで、1つの圧電部材12に対して所要数の柱状の圧電素子である圧電柱12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成したものである。
This
なお、圧電部材12の圧電柱12A、12Bは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動柱12A、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動柱12Bとして区別している。この場合、図3に示すように、駆動柱12Aと非駆動柱12Bとを交互に使用するバイピッチ構成でも、あるいは、図4に示すようにすべての圧電柱を駆動柱12Aとして使用するノーマルピッチ構成のいずれでも採用できる。
The
また、圧電部材12には駆動柱12Aに駆動信号を与えるための可撓性を有する配線部材としてのFPC15が接続されている。なお、FPC15は圧電部材12の近傍でベース部材13にホットメルト接着剤16で接着されている。
The
ノズル板3は、ニッケル(Ni)の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法(電鋳)で製造している。このノズル板3には各液室6に対応して直径10〜35μmのノズル4を形成し、流路板1に接着剤接合している。そして、このノズル板3の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面、又は液室6側と反対の面)には撥水層を設けている。
The
なお、このヘッドでは、圧電部材12の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室6内インクを加圧する構成とし、更に、液滴の吐出方向が液室6での記録液の流れ方向と異なるサイドシュータ方式で液滴を吐出させる構成としている。サイドシュータ方式とすることで、圧電部材12の大きさが略ヘッドの大きさとなり、圧電部材12の小型化を直接ヘッドの小型化に結びつけることができ、ヘッドの小型化を図り易い。
This head is configured to pressurize the ink in the
さらに、これらの圧電部材12、ベース部材13及びFPC15などで構成されるアクチュエータ部の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材17を接合している。そして、このフレーム部材17には前述した共通液室10を形成し、更に共通液室10に外部から記録液を供給するための供給口19を形成し、この供給口19は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。
Further, a
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動柱12Aに20〜50Vの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された駆動柱12Aが変位して振動板部材2の振動領域2aをノズル板3方向に変形させ、液室6の容積(体積)変化によって液室6内の液体を加圧することで、ノズル板3のノズル4から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室6内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室6内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、駆動柱12Aへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板部材2が元の位置に戻って液室6が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室10から液室6内にインクが充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル4から吐出される。
In the liquid ejection head configured as described above, for example, when driven by a punching method, a drive pulse voltage of 20 to 50 V is selectively applied to the
なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式(振動板部材2を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式)、引き−押し打ち方式(振動板部材2を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式)などの方式で駆動することもできる。
In addition to the above-described punching, the liquid discharge head is not limited to the pulling method (a method in which the vibrating
次に、本発明の第1実施形態について図5ないし図7を参照して説明する。なお、図5はノズル配列方向と直交する方向に沿う模式的断面説明図、図6はノズル配列方向に沿う方向での接合状態の要部平面説明図、図7(a)、(b)はそれぞれ同じく圧電部材及びFPCの要部正面説明図、図8は同じく接合状態での要部正面説明図である。また、ここでは、圧電部材12の圧電柱は少なくとも一端部の圧電柱を除いてすべて駆動柱12Aとして使用するノーマルピッチ構成で説明する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 is a schematic cross-sectional explanatory diagram along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, FIG. 6 is a principal plane explanatory diagram of a joined state in the direction along the nozzle arrangement direction, and FIGS. Similarly, the principal part front explanatory drawing of a piezoelectric member and FPC, respectively, FIG. 8 is the principal part front explanatory drawing in the joining state. Here, the description will be given of a normal pitch configuration in which all the piezoelectric columns of the
圧電部材12の一端部(又は両端部)には、駆動柱12Aよりも圧電端配列方向(ノズル配列方向)の幅(以下同様)が広い非駆動柱である共通電極取出し用圧電柱12Bを形成し、この共通電極取出し用圧電柱12Bの個別外部電極側端面にすべての駆動柱12Aの共通外部電極24を接続した取出し用共通外部電極(共通電極部)25を設けている。
One end (or both ends) of the
なお、取出し用共通外部電極25と各駆動柱12Aの個別外部電極23、共通外部電極24とはハーフカットダイシングによる溝加工で駆動柱12A及び共通電極取出し用圧電柱12Bと同時に形成される。また、駆動柱12Aの幅と溝の幅とはほぼ同じ(同じを含む)になるように加工している。さらに、取出し用共通外部電極25と各駆動柱12Aの共通外部電極24との接続は、圧電部材12のハーフカットダイシングで分断されない内部電極22a、22bを通じて行われている。
The common
FPC15は、基材30上に複数の個別配線電極31Aと共通配線電極31Bが形成されている。そして、圧電部材12の各駆動柱12Aの個別電極23にはFPC15の個別配線電極31Aを電気的接続部材である半田32で接合して電気的に接続し、また、圧電部材12の一端部側の共通電極取出し用圧電柱12Bに設けられた取出し用共通外部電極25にはFPC15の共通配線電極31Bを同じく半田32で接合して電気的に接続している。
In the
なお、FPC15のうち、圧電部材12側と接合する部分を接合部分15Aとし、接合しない部分を配線部分15Bという。
In the
ここで、図7(a)に示すように、共通電極取出し用圧電柱12Bの高さHbは、駆動柱12Aの高さHaの約1/2とし、取出し用共通外部電極25の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極23の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積と同じとしている。
Here, as shown in FIG. 7A, the height Hb of the common electrode
ここで、圧電柱配列方向における単位長は、圧電部材12の駆動柱12Aを溝加工する前の単位長さである。つまり、単位長は、1つの電極23が設けられる圧電柱12と溝40の合計、すなわち、圧電柱1ピッチ分である。ここで、圧電柱の1ピッチをPとすると、個別外部電極23の面積Saは、Ha×P/2(柱幅=溝幅であるため)、となる。一方、取出し用共通外部電極25の面積Sbは、Hb×Pとなり。このとき、Hb=Ha/2の関係としているので、Sa=Sbとなる。
Here, the unit length in the piezoelectric column arrangement direction is a unit length before the
言い換えれば、共通電極取出し用圧電柱12Bの取出し用共通外部電極25の平均高さを、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別外部電極ピッチ)と同じにしている。
In other words, the average height of the common
この場合、共通電極取出し用圧電柱12Bは溝加工後の圧電柱を研削等により加工して高さを低くしている。
In this case, the
一方、FPC15の共通配線電極31Bの幅は共通電極取出し用圧電柱12Bの幅相当とし、個別配線電極31Aより広くしている。
On the other hand, the width of the
これらの圧電部材12の個別外部電極23、取出し用共通外部電極25とFPC15の各配線電極31A、31Bを接続する方法としては、FPC15をガラス等のレーザー透過剛性部材で加圧した状態でレーザー光をFPC15の電極31や半田32に照射して半田32を溶融硬化させることにより接合するレーザー接合法を用いている。また、電極を位置合わせして圧電部材12とFPC15を重ね合わせ、ヒータチップ(ブロック)でFPC15の接合部分裏面の基材30を加圧しながらヒータチップの温度をパルス的に上昇させ半田32を溶融硬化させることにより接合するヒータ接合法等を用いることもできるが、本発明による構成は特にレーザー接合法による場合に効果的である。
As a method of connecting the individual
なお、半田32は、金属部材からなるFPC15の電極31A、31B及びFPC15の基材30に比較して低い融点を有する材料であり、かつ導電性を有する材料から構成されたものであればよく、鉛(Pb)を含有しないものであることが好ましい。たとえば、半田32としてスズ(Sn)及びビスマス(Bi)を主成分とする半田を用いることができる。鉛が含有されていないことから、環境保護の観点において効果的であるとともに、スズ(Sn)及びビスマス(Bi)が主成分の半田32は非鉛の部材の中では非常に低い融点を有していることから、FPC15及び圧電部材12にダメージを与えることなくFPC15の電極31A、31Bと圧電部材12の電極23及び電極25とを容易に溶着することができる。
The
また、ここでは、電気接続部材として半田を用いたが、異方性導電膜や導電性接着剤等を用いることもできる。また、印刷法やめっき法等により、あらかじめ、圧電部材12側の電極23、25、または、FPC15の電極31A、電極31Bの接続部分に形成することができる。
Here, solder is used as the electrical connection member, but an anisotropic conductive film, a conductive adhesive, or the like can also be used. Further, it can be formed in advance on the connection parts of the
また、ここでは、配線部材として、FPCを用いたが、薄膜状であり互いに並列された複数の電極が設けられているものであればよく、例えば、TAB(Tape Automated Bonding)を用いることもできる。 Here, although FPC is used as the wiring member, it may be any film provided with a plurality of electrodes that are thin and parallel to each other. For example, TAB (Tape Automated Bonding) can also be used. .
次に、上記実施形態の構成とFPC15の取出し用共通外部電極25の高さを個別外部電極23と同じにした図9及び図10に示す比較例の構成とを比較するため、レーザー接合法を用いて、圧電部材12の個別外部電極23、取出し用共通外部電極25とFPC15の各電極31A、31Bを接続した。
Next, in order to compare the configuration of the above embodiment and the configuration of the comparative example shown in FIGS. 9 and 10 in which the height of the common
この結果、本実施形態の構成では、駆動柱12Aの個別外部電極23とFPC15の個別配線電極31Aの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電柱12Bの取出し用共通外部電極25とFPC15の共通配線電極31Bの接合ができ、圧電部材12とFPC15との電極の接合不良やFPC基材の損傷は生じず、良好に接合できた。
As a result, in the configuration of the present embodiment, the common
これに対し、比較例の構成では、本実施形態の構成と同じレーザー照射条件では、個別外部電極23は問題なく接合できたが、取出し用共通外部電極25は半田が良好に溶融せず接合できなかった。また、取出し用共通外部電極25の半田が溶融できる照射条件で、個別外部電極23を接合すると、FPC基材の膨張収縮が大きくなって接合不良が生じ、一部FPC基材の損傷も生じた。
On the other hand, in the configuration of the comparative example, the individual
なお、本実施形態では、共通電極取出し用圧電柱12Bの高さHbを、駆動柱12Aの高さHaの約1/2とし、取出し用共通外部電極25の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極23の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積と同じ(圧電柱12Bの取出し用共通外部電極25の平均高さが、個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別外部電極ピッチと同じ)構成としているが、配線部材の伸長・収縮による接合不良,過熱による配線部材の損傷,生産効率の著しい低下等の不具合が生じなければ、1/2以下とすることもできる。
In the present embodiment, the height Hb of the common electrode
このように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下としているので、取出し用共通外部電極と個別外部電極を同じ条件で配線部材の電極と接続でき、圧電部材と配線部材との電極の接続不良や圧電部材及び配線部材の損傷を低減することができる。 Thus, since the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the common external electrode for extraction is not more than the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode, the common external electrode for extraction and the individual external electrode Can be connected to the electrode of the wiring member under the same conditions, and poor connection of the electrode between the piezoelectric member and the wiring member and damage to the piezoelectric member and the wiring member can be reduced.
また、圧電部材の取出し用共通外部電極の平均高さを、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別外部電極ピッチ)以下とすることで、圧電部材をピッチ方向に長くすることなく、従来と同様に駆動電流を流すために圧電部材の取出し用共通外部電極の幅を広く確保することができる。すなわち、圧電部材や配線部材を大型化する必要がなく、部材のコストを従来同様に抑えることができる。 Further, by setting the average height of the common external electrodes for taking out the piezoelectric members to be equal to or less than (the height of the individual external electrodes × the width of the individual external electrodes / the pitch of the individual external electrodes), the piezoelectric members are not lengthened in the pitch direction. Since the drive current flows as in the conventional case, the width of the common external electrode for taking out the piezoelectric member can be secured widely. That is, it is not necessary to increase the size of the piezoelectric member or the wiring member, and the cost of the member can be suppressed as in the conventional case.
また、圧電部材の最外端にある共通電極取出し用圧電柱の幅を広くすることができるため、圧電柱の強度を保つことができる。すなわち、圧電部材と配線部材の接続時やその他の組立時の損傷を低減することができる。 Moreover, since the width of the common electrode extraction piezoelectric column at the outermost end of the piezoelectric member can be increased, the strength of the piezoelectric column can be maintained. That is, damage at the time of connecting the piezoelectric member and the wiring member or at the time of other assembly can be reduced.
また、上記のように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下とすることで、ヒータチップやレーザー等の加熱ツールの熱量を共通外部電極と個別外部電極に均一に与えることができ、余分な熱量を低減することができる。 In addition, as described above, by setting the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the common external electrode for extraction to be equal to or less than the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode, a heater chip, a laser, etc. The amount of heat of the heating tool can be uniformly applied to the common external electrode and the individual external electrode, and the excess amount of heat can be reduced.
すなわち、簡単な構成で、圧電部材と配線部材との電極の接続不良や圧電部材及び配線部材の損傷を低減することができるため、設備コストや加熱時間を短縮できる。 That is, since the connection failure between the electrodes of the piezoelectric member and the wiring member and the damage of the piezoelectric member and the wiring member can be reduced with a simple configuration, the equipment cost and the heating time can be shortened.
以上のように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である構成とし、あるいは、取出し用共通外部電極の平均高さが、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別電極ピッチ)以下である構成とすることによって、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。 As described above, the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the common external electrode for extraction is equal to or less than the area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode, or the common external electrode for extraction The average height of each of the electrodes is equal to or less than (the height of the individual external electrodes × the width of the individual external electrodes / the pitch of the individual electrodes). An increase in tact time when joining the wiring member to the utility pole can be prevented and joining can be performed in a short time.
次に、本発明の第2実施形態について図11を参照して説明する。なお、図11は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、FPC15の共通配線電極31Bの接合端(先端:配線電極端)31Baが、圧電部材12の圧電柱配列方向の外側端部側に向かって低くなる方向に斜めに形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, FIG. 11 is a principal front explanatory view of the joined state of the piezoelectric member and the wiring member in the same embodiment.
In the present embodiment, the joint end (tip: wiring electrode end) 31Ba of the
ここで、前記第1実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材12の個別外部電極23、取出し用共通外部電極25とFPC15の各電極31A、31Bを接続した。
Here, as in the first embodiment, the individual
このとき、FPC15の個別配線電極31Aの接合端31Aaは、取出し用共通外部電極12Bの先端高さ位置と個別外部電極23の先端高さ位置との間に位置している。
At this time, the joining end 31Aa of the
また、FPC15の共通配線電極31Bの接合端31Baの駆動柱側一端部35aは、取出し用共通外部電極25の先端高さ位置と個別外部電極23の先端高さ位置との間に位置する。
Further, the driving column side one
一方、FPC15の共通配線電極31Bの接合端31Baのうち、圧電部材12の端部側他端部、すなわち圧電柱配列方向で外側に位置する角部(図11で左端上角部)35bは、取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する。つまり、共通配線電極31Bの接合端31Baの角部35bは、取出し用共通外部電極25に重なる状態で接合(接続)されている。
On the other hand, among the joint ends 31Ba of the
本実施形態の構成では、圧電部材12の個別外部電極23とFPC15の個別配線電極31Aの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材12の取出し用共通外部電極25とFPC15の共通配線電極31Bとを接合でき、圧電部材と配線部材との電気的接合不良やFPC基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
In the configuration of the present embodiment, the common
このように、配線部材の接合端が、圧電部材の取出し用共通外部電極部の高さ位置と個別外部電極の高さ位置との間に位置する構成とすることで、電極幅の狭い個別外部電極であっても配線電極との接合面積を第1実施形態より広くすることができ、個別外部電極部分における接合信頼性を向上することができる。 In this way, the connection end of the wiring member is positioned between the height position of the common external electrode portion for taking out the piezoelectric member and the height position of the individual external electrode, thereby enabling the individual external with a narrow electrode width. Even in the case of an electrode, the bonding area with the wiring electrode can be made larger than that in the first embodiment, and the bonding reliability in the individual external electrode portion can be improved.
また、配線部材の配線電極の接合端が、圧電部材の取出し用共通外部電極の高さ位置と個別外部電極の高さ位置との間にあり、取出し用共通外部電極の少なくとも圧電柱配列方向外側の角部が、圧電部材の取出し用共通外部電極の高さ位置より下方にある(先端位置より基部側にある)構成とすることで、共通配線電極の角部が圧電部材からはみ出さず、接合時やその他の組立時に配線部材を治具等に引っ掛けて破損することを防ぐことができる。 In addition, the joint end of the wiring electrode of the wiring member is between the height position of the common external electrode for taking out the piezoelectric member and the height position of the individual external electrode, and at least the outer side of the common external electrode for taking out in the piezoelectric column arrangement direction The corner portion of the common wiring electrode does not protrude from the piezoelectric member by being configured to be lower than the height position of the common external electrode for extracting the piezoelectric member (on the base side from the tip position) It is possible to prevent the wiring member from being caught and damaged by a jig or the like at the time of joining or other assembly.
なお、本実施形態では、共通配線電極31の接合端31Baを斜めに形成することで、圧電柱配列方向で外側に位置する角部35bが取出し用共通外部電極25の先端位置よりも柱の基部側に位置する構成としているが、接合端31Baを階段状(段差を設けた形状)とすることでも、同様の作用効果を得ることができる。
In the present embodiment, the joint end 31Ba of the
次に、本発明の第3実施形態について図12を参照して説明する。なお、図12は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、共通電極取出し用圧電柱12Bの圧電柱配列方向外側の一部分12Bbの高さHb1を駆動柱12Aの高さHaと同じとするとともに、共通電極取出し用圧電柱12Bの他の部分の高さHb2を駆動柱12Aの高さHaの1/3としている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory front view of a main part in a joined state of the piezoelectric member and the wiring member in the same embodiment.
In the present embodiment, the height Hb1 of the portion 12Bb on the outer side in the piezoelectric column arrangement direction of the
そして、第1実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材12の個別外部電極23、取出し用共通外部電極25とFPC15の各電極31A、31Bを接続した。
Then, similarly to the first embodiment, the individual
本実施形態では、圧電部材12の個別外部電極23とFPC15の個別配線電極31Aの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材12の取出し用共通外部電極25とFPC15の共通配線電極31Bとの接合ができ、圧電部材12と配線部材であるFPC15との電極の接合不良やFPC基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
In the present embodiment, the extraction external
このように構成することで、電極幅の狭い個別外部電極であっても配線電極との接合面積を第1実施形態より広くすることができ、個別外部電極部分における接合信頼性を向上することができる。 By configuring in this way, even with an individual external electrode with a narrow electrode width, the bonding area with the wiring electrode can be made wider than that of the first embodiment, and the bonding reliability in the individual external electrode portion can be improved. it can.
また、共通配線電極の角部が圧電部材からはみ出さず、接合時やその他の組立時に配線部材を治具等に引っ掛けて破損することを防ぐことができる。 Further, the corner portion of the common wiring electrode does not protrude from the piezoelectric member, and it is possible to prevent the wiring member from being caught and damaged by a jig or the like at the time of joining or other assembly.
さらに、圧電部材の最端部を駆動柱と同じ高さ位置で振動板部材に接合することができ、振動板部材との接合信頼性も向上する。 Furthermore, the outermost end of the piezoelectric member can be joined to the diaphragm member at the same height as the drive column, and the joining reliability with the diaphragm member is also improved.
なお、ここでは、取出し用共通外部電極25の高さの低い領域(高さHb2の領域)でのみ、FPC15の共通配線電球31Aと接合しているが、接合不良,過熱による配線基板の損傷,生産効率の著しい低下等の不具合が生じなければ、取出し用共通外部電極25の高さの高い領域(高さHb1の領域)を含めて接合することもできる。
Here, the
次に、本発明の第4実施形態について図13を参照して説明する。なお、図13は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、前記第3実施形態における、駆動柱12Aの高さHaと同じ高さHb1を有する共通電極取出し用圧電柱12Bの圧電柱配列方向外側の一部分を、共通電極取出し用圧電柱12Bとは別の圧電柱(非駆動柱)12Cとしたものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory front view of the main part of the bonded state of the piezoelectric member and the wiring member in the same embodiment.
In the present embodiment, a part of the common electrode
そして、第1実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材12の個別外部電極23、取出し用共通外部電極25とFPC15の各電極31A、31Bを接続した。
Then, similarly to the first embodiment, the individual
本実施形態では、圧電部材12の個別外部電極23とFPC15の個別配線電極31Aの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材12の取出し用共通外部電極25とFPC15の共通配線電極31Bとの接合ができ、圧電部材12と配線部材であるFPC15との電極の接合不良やFPC基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
In the present embodiment, the extraction external
このように構成することでも前記第3実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、前記第3実施形態に比べて、共通電極取出し用圧電柱12Bの一部を切削等するのではなく、ハーフカットダイシングなどによる溝加工で圧電柱12Cを形成することができ、加工が容易になる。
By configuring in this way, the same effect as the third embodiment can be obtained. Compared with the third embodiment, the piezoelectric column 12C can be formed by grooving by half-cut dicing or the like instead of cutting a part of the common electrode extracting
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを搭載する画像形成装置の一例について図14及び図15を参照して説明する。なお、図14は同装置の機構部の側面説明図、図15は同じく機構部の要部平面説明図である。 Next, an example of an image forming apparatus equipped with the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an explanatory side view of the mechanism of the apparatus, and FIG. 15 is an explanatory plan view of the main part of the mechanism.
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a
このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234a、234b(区別しないときは「記録ヘッド234」という。)を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有し、記録ヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、記録ヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の記録ヘッドを備えることもできるし、4色の液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する1つの記録ヘッド構成とすることもできる。
Each of the recording heads 234 has two nozzle rows. One nozzle row of the
また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a、235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、図示しない供給ユニットによって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。
The
一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて再度カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。
A double-
さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。
Further, a maintenance /
また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット(空吐出受け)288を配置し、このインク回収ユニット288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。
In addition, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
このとき、帯電ローラ256に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging
そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。
Therefore, by driving the
このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、接合不良がなく、記録ヘッドの信頼性が向上し、安定した記録を行うことができる。 As described above, since the image forming apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, there is no bonding failure, the reliability of the recording head is improved, and stable recording can be performed.
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、OHP、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。 In the present application, the “paper” is not limited to paper, but includes OHP, cloth, glass, a substrate, etc., and means a material to which ink droplets or other liquids can be attached. , Recording media, recording paper, recording paper, and the like. In addition, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous.
また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。 The “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. “Formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply causing a droplet to land on the medium). ) Also means.
また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。 The “ink” is not limited to an ink unless otherwise specified, but includes any liquid that can form an image, such as a recording liquid, a fixing processing liquid, or a liquid. Used generically, for example, includes DNA samples, resists, pattern materials, resins, and the like.
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。 In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。 Further, the image forming apparatus includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.
1 流路板
2 ノズル板
3 振動板
4 ノズル
6 個別液室
10 共通液室
12 圧電部材
12A 圧電柱(駆動柱)
12B 圧電柱(非駆動柱、共通電極取出し用圧電柱)
13 ベース部材
15 FPC(配線部材)
23 個別外部電極
25 取出し用共通外部電極
31A 個別配線電極(接続電極)
31B 共通配線電極(接続電極)
32…半田部材
234…キャリッジ
235…記録ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12B Piezoelectric column (non-driven column, piezoelectric column for common electrode extraction)
13
23 Individual
31B Common wiring electrode (connection electrode)
32 ...
Claims (7)
前記個別液室に対応せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも1つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、前記個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A plurality of piezoelectric columns arranged corresponding to a plurality of individual liquid chambers through which nozzles for discharging droplets communicate;
At least one common electrode take-out piezoelectric column that does not correspond to the individual liquid chamber and has a wider width in the piezoelectric column arrangement direction than the plurality of piezoelectric columns;
A wiring member for providing a drive signal to the plurality of piezoelectric pillars,
The plurality of piezoelectric pillars are provided with individual external electrodes and common external electrodes,
The common electrode extraction piezoelectric column is provided with a common external electrode for extraction that leads to a common external electrode of the plurality of piezoelectric columns,
The individual external electrode is connected to an individual wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member,
A common wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member is connected to the common external electrode for extraction,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein an area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the common external electrode for extraction is equal to or less than an area per unit length in the piezoelectric column arrangement direction of the individual external electrode.
前記個別液室に対応せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも1つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の平均高さが、(個別外部電極の高さ×個別外部電極幅/個別電極ピッチ)以下である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A plurality of piezoelectric columns arranged corresponding to a plurality of individual liquid chambers through which nozzles for discharging droplets communicate;
At least one common electrode take-out piezoelectric column that does not correspond to the individual liquid chamber and has a wider width in the piezoelectric column arrangement direction than the plurality of piezoelectric columns;
A wiring member for providing a drive signal to the plurality of piezoelectric pillars,
The plurality of piezoelectric pillars are provided with individual external electrodes and common external electrodes,
The common electrode extraction piezoelectric column is provided with a common external electrode for extraction that leads to a common external electrode of the plurality of piezoelectric columns,
The individual external electrode is connected to an individual wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member,
A common wiring electrode provided on the wiring member by an electrical connection member is connected to the common external electrode for extraction,
An average height of the common external electrode for extraction is equal to or less than (height of individual external electrode × individual external electrode width / individual electrode pitch).
前記配線部材の共通配線電極の接合端のうち、少なくとも圧電柱配列方向で外側に位置する角部は、前記取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 The joint end of the individual wiring electrode of the wiring member is located between the tip position of the common external electrode for extraction and the tip position of the individual external electrode,
Of the joint ends of the common wiring electrodes of the wiring member, at least a corner portion located outside in the piezoelectric column arrangement direction is located closer to the base side of the column than the tip position of the common external electrode for extraction. The liquid discharge head according to claim 1.
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JP2011146779A JP2013014030A (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Liquid ejection head and image forming apparatus |
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-
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- 2011-06-30 JP JP2011146779A patent/JP2013014030A/en not_active Withdrawn
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