JP4952903B2 - 記録ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドに関し、特に、フレキシブル配線材で記録ヘッドに信号を入力する構成を備える記録ヘッドに関するものである。

記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出し記録を行う記録装置においては、特許文献１等に記載されているように、外部信号源と前記記録ヘッドとを、駆動回路を搭載したフレキシブル配線材で接続し、外部信号源からの信号を駆動回路を介して記録ヘッドに入力して、記録ヘッドのノズルから選択的にインクを吐出して記録を行っている。

ところで、記録ヘッドに含まれるアクチュエータが、例えば、本出願人が開示している特許文献１等のように圧電アクチュエータの場合には、圧電アクチュエータに前記フレキシブル配線材を接続した後に、このフレキシブル配線材を利用して圧電アクチュエータに分極処理用の電圧を印加し、駆動部となるべき圧電層に対する分極処理を行う場合がある。

詳細には、特許文献１のフレキシブル配線材に実装されている駆動回路内に、シフトレジスタ、Ｄフリップフロップ、ドライバ等が構成され、フレキシブル配線材には、駆動回路に接続される導線ＶＤＤ１、ＶＳＳ１、ＶＤＤ２、ＶＳＳ２とが含まれている。導線ＶＳＳ１、ＶＳＳ２は、駆動回路の共通電位側に接続されており、通常接地されている。また、フレキシブル配線材には、全圧電変形部（駆動部）の一方の電極（共通電極）に共通に接続される導線ＶＳＳ３も含まれている。

組み立てられた記録ヘッドの圧電アクチュエータに対して、製造工程で分極処理を行う場合には、フレキシブル配線材の導線ＶＤＤ１、ＶＳＳ１、ＶＤＤ２、ＶＳＳ２等に、吐出動作を行うのと同等の回路及び電源からなる装置を接続するとともに、導線ＶＳＳ３に分極装置を接続する。そして、電圧Ｖ１ボルトを導線ＶＤＤ２から駆動回路を介して駆動部に印加することに加えて、導線ＶＳＳ３にマイナスの電圧Ｖ２ボルトを印加することで、合計の電圧（Ｖ１＋Ｖ２）ボルトが駆動部に加わって分極処理が行われる。分極処理が完了して吐出動作を行うときには、導線ＶＳＳ２と導線ＶＳＳ３とを別の導線で接続して、これらを同電位（例えば、０電位、グランド）に保つようにしている。

圧電アクチュエータに対して分極処理を行った後に、フレキシブル配線材を圧電アクチュエータにハンダで接続すると、ハンダの熱で分極状態が劣化することが懸念されるが、前述したように特許文献１では、記録ヘッドにフレキシブル配線材を接続した後に、分極処理を行っているので、分極状態を良好に保つことができる。
特開２００２- １６０３７２号公報（図４及び図６参照）

ところで、分極処理が完了し吐出可能となった記録ヘッドに対して、圧電アクチュエータの静電容量や、駆動部間の抵抗値等を測定して検査を行いたい場合がある。しかし、駆動回路の共通電位側に接続されている導線ＶＳＳ２と駆動部の共通電極側に接続されている導線ＶＳＳ３とが繋がっていると、前記検査で駆動回路を経由した電流を測定することになって、圧電アクチュエータの特性を正確に測定することができない。

このような問題は、駆動回路と接続した他の種類の記録ヘッドにおいても同様で、複数の各駆動部の特性を正確に測定することができない。

本発明は、上記問題を解消するものであり、記録ヘッドの特性の検査を良好に行なうことのできる記録ヘッドの実現を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における記録ヘッドは、複数の駆動部が選択的に駆動し記録動作を行うアクチュエータと、前記アクチュエータの複数の駆動部を駆動するための駆動回路と、前記駆動回路を有し、かつ、前記複数の駆動部の共通電位側に接続された第１の共通電位線および前記駆動回路の共通電位側に接続された第２の共通電位線を含む導線を有する配線材と、前記第１の共通電位線と前記第２の共通電位線とを、接離可能に電気的に接続するための着脱可能な接離手段と、を設け、前記配線材の、前記第１の共通電位線および第２の共通電位線が延びる方向の端部において、前記第１の共通電位線および前記第２の共通電位線の一部を前記配線材の外部に露出するように折り返したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、前記配線材は、その外面に、前記第１の共通電位線と電気的に接続される一方の導電層と、前記第２の共通電位線に電気的に接続される他方の導電層とを有し、前記接離手段は、両方の導電層に対して電気的に接離可能に装着されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の記録ヘッドにおいて、前記導電層は、前記配線材の表裏両面にそれぞれ設けられ、前記第１の共通電位線は、その表裏両面の一方の導電層に接続され、前記第２の共通電位線は、その表裏両面の他方の導電層に接続され、前記接離手段は、これら両面の導電層に跨るように着脱可能に装着されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の記録ヘッドにおいて、前記接離手段は、前記配線材の両面の導電層に跨るように接離可能に貼着された導電性テープであることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の記録ヘッドにおいて、前記接離手段は、前記配線材の両面の導電層を外方側から着脱可能に挟持する導電性を有する挟持具であることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の記録ヘッドにおいて、前記配線材中の導線は、前記第１および第２の共通電位線が、前記複数の駆動部の駆動を選択制御する信号線を含み、前記第１および第２の共通電位線が、前記配線材の幅方向の両縁側に沿って左右対称に配線されているとともに、前記信号線は、それらの内側に配線されており、前記第１の共通電位線および第２の共通電位線が接地されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の記録ヘッドは、請求項１乃至６のいずれかに記載の記録ヘッドにおいて、前記接離手段は、前記配線材における前記アクチュエータと接続する部位から当該配線材の長手方向に離れた部位に設けられていることを特徴とするものである。

請求項８に記載の記録ヘッドは、請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、前記配線材は、前記アクチュータと接続されかつ前記駆動回路を塔載した第１の配線材と、その第１の配線材に接続された第２の配線材とからなり、その第２の配線材の少なくとも一方の端部において、前記第１の共通電位線および前記第２の共通電位線の一部を前記配線材の外部に露出させたことを特徴とするものである。

請求項９に記載の記録ヘッドは、請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、前記アクチュエータは、圧電アクチュエータであって、その圧電アクチュエータの変位によって、インク滴を吐出して記録動作を行うことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、アクチュエータの共通電位側に接続された第１の共通電位線と駆動回路の共通電位側に接続された第２の共通電位線とを、接離手段により接離可能に電気的に接続したから、記録動作時には、アクチュエータを正常に動作させることができ、接離手段により第１の共通電位線と第２の共通電位線との接続を切り離すことで、駆動回路に影響されることなくアクチュエータの特性を検査することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、配線材の端部において、第１の共通電位線および第２の共通電位線の一部を折り返して配線材の外部に露出させるので、第１の共通電位線および第２の共通電位線との接続を容易に切り離して、検査をすることができ、その検査後、第１の共通電位線と第２の共通電位線とを容易に接続してアクチュエータを正常に動作することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１の共通電位線および第２の共通電位線を、配線材の外面に電気的に独立して設けた導電層（一方の導電層と、他方の導電層）に個別に電気的に接続し、接離手段を両方の導電層に対して電気的に接離可能に装着するから、第１の共通電位線と第２の共通電位線を広い面積で、インピーダンスを小さくして接続することが可能となり、また、接離手段を容易に装着することができる。

請求項３に記載の発明によれば、導電層を配線材の表裏両面に設けているので、上記の検査時には、第１の共通電位線と第２の共通電位線とを容易に独立した状態に維持することができ、また、接離手段をこれら両面の導電層に跨るように装着することで、第１の共通電位線と第２の共通電位線とを容易に接続することができる。

請求項４に記載の発明によれば、導電性テープによって請求項３に記載の発明の効果を容易に実現することができる。

請求項５に記載の発明によれば、挟持具によって請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果を容易に実現することができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１の共通電位線と第２の共通電位線とを、他の信号線と干渉することなく容易に接続することができる。

請求項７に記載の発明によれば、記録ヘッドを装置に組み付けた後でも、アクチュエータと接続する部位で接離手段を着脱できるので、検査にともなう作業がしやすい。

請求項８に記載の発明によれば、配線材を、アクチュータと接続されかつ前記駆動回路を塔載した第１の配線材と、その第１の配線材に接続された第２の配線材から構成することで、第２の配線材の少なくとも一方の端部において、第１の共通電位線および第２の共通電位線の一部を配線材の外部に露出させることが容易に実現できる。

請求項９に記載の発明によれば、アクチュエータが圧電アクチュエータである場合、配線材は圧電アクチュエータに接続した後でも、接離手段により第１の共通電位線と第２の共通電位線との接続を切り離すことで、圧電材料を容易に分極処理することができ、また、その後、駆動回路に影響されることなくアクチュエータの特性を検査することができ、また、その後、駆動回路に影響されることなくアクチュエータの特性を検査することができる。

以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図１は、本発明の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置１００を示している。インクジェット記録装置１００は、例えば、単独のプリンタ装置としてだけでなく、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能としても適用することができるものである。インクジェット記録装置１００は、本体フレーム２の内部に備えられ、被記録媒体である用紙ＰＡにインクを吐出させて記録する記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されている。

キャリッジ３は、本体フレーム２内において、キャリッジ３の主走査方向（Ｙ方向）に沿って平行状に設けられた後ガイド軸６と前ガイド軸７とに摺動自在に載置されており、本体フレーム２の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１７と、無端帯であるタイミングベルト１８とにより、主走査方向（Ｙ方向）に沿って往復移動するように構成されている。インクは、本体フレーム２内に静置されたインク供給源（インクタンク）５ａ〜５ｄからインク供給管１４（１４ａ〜１４ｄ）を介してキャリッジ３側へ供給される。この実施形態では、例えば、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｂｋ）の４色のインクが備えられている。

用紙ＰＡは、図示しない公知の用紙搬送機構により、主走査方向（Ｙ方向）と直交する副走査方向（Ｘ方向）に沿って、記録ヘッド１の下面側を水平状に搬送される（図１の矢印Ａ方向）。この用紙ＰＡに対して、主走査方向（Ｙ方向）に移動する記録ヘッド１の下面に開口するノズル（図示せず）から下向きにインクが吐出されて記録が行われる。なお、説明では、記録ヘッド１のノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。

キャリッジ３には、図２及び図３に示すように、上面を開放した略箱状のヘッドホルダ８が備えられ、ヘッドホルダ８の底板８ａの下面側に下向きに開口形成された凹部８ｂに、記録ヘッド１がノズルを下向きに露出させて当該底板８ａとほぼ平行になるように固着される。

ヘッドホルダ８の背面側には、本体フレーム２内に配置された本体側基板９０（図１０参照）と電気的に接続される電気回路が形成されたヘッド側回路基板２２が配置されている。このヘッド側回路基板２２は、別のフレキシブル配線材９９( 図１０) によって外部信号源に接続されており、ヘッドホルダ８の背面側からの平面視で、記録ヘッド１と重なる位置に配置されている。

記録ヘッド１とヘッド側回路基板２２との間であって、ヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、キャリッジ３側に供給されたインクを貯留するダンパー装置９が搭載されている。ダンパー装置９の内部は、複数のインク室に区画され、インク供給管１４から供給されたインクがそのインク室に色毎に貯留され、インク室中のインクに滞留する気泡を除去するための排気弁手段９ｂや各インクを記録ヘッド１に供給するためのインク流出口９ａが備えられている。ヘッドホルダ８の底板８ａには開口部（図示せず）が貫通形成されており、この開口部の内側ではダンパー装置９のインク流出口９ａと、記録ヘッド１のインク取入口３７とは、記録ヘッド１を補強するための補強フレーム１５の接続穴１５ｂを介して接続され、ダンパー装置９から記録ヘッド１に、インクが色毎に独立して供給される（図２及び図４参照）。

また、底板８ａには、図２及び図３に示すように、記録ヘッド１から引き出されたフレキシブル配線材１２を、底板８ａの前面側から背面側に挿通させるスリット孔５５が穿設されており、フレキシブル配線材１２はスリット孔５５を通って、ヘッドホルダ８内の側壁に沿って上方に延びヘッド側回路基板２２のコネクタ２３に接続される。また、底板８ａには、その前面側に記録ヘッド１を固着させるための接着剤を流し込むための貫通孔５６も穿設されている。さらに、フレキシブル配線材１２には、後述する駆動ＩＣチップ１２ａが実装されており、底板８ａの上面側には駆動ＩＣチップ１２ａと密着する側面視Ｌ字状の放熱体５０が配置され、ゴム状弾性体５１によって駆動ＩＣチップ１２ａを、フレキシブル配線材１２を介して放熱体５０側に付勢することにより、駆動ＩＣチップ１２ａの熱を確実に放熱できるようにしている。フレキシブル配線材１２と駆動ＩＣチップ１２ａについては後述する。

記録ヘッド１は、複数のノズルを下面に開口させ内部にインク流路を有するキャビティ部１０と、このキャビティ部１０内のインクに選択的に吐出圧力を与える圧電アクチュエータ１１と、このアクチュエータ１１を選択的に駆動させるための駆動信号を出力する駆動回路を備えたフレキシブル配線材１２とが積層配置された構造を備え、キャビティ部１０の背面側には補強フレーム１５も備えている。

キャビティ部１０は、特開２００１−２４６７４４号公報や、特開２００５−３１３４２８号公報などで公知のものと同様に、その最上面のＸ方向の一端側に露出する各インク取入口３７に個別に供給されたインクが、キャビティ部１０内のそれぞれのマニホールド室を通じて多数の圧力室（いずれも図示せず）に分配される。そして、圧電アクチュエータ１１の駆動部が駆動されて選択的に圧力室に吐出圧力が与えられることにより、圧力室に連通したノズルからインクが吐出される。

圧電アクチュエータ１１は、この実施の形態では特開２００５−３２２８５０号公報等に開示された公知のものと同様に、扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層と、セラミックス層間に挟まれた内部電極（図示せず）とを有しており、その内部電極に上下を挟まれたセラミックス層の領域に駆動部が形成されている。圧電アクチュエータ１１の最上面には、図４のように、内部電極のうち圧力室毎に独立して設けられた個別電極と電気的なスルーホールを介して接続された外部個別電極４３と、各圧力室（駆動部）に共通に設けられた共通（コモン）電極と接続された外部共通電極４４とが形成されている。駆動回路を介して外部個別電極４３に印加された駆動パルス信号により駆動部が変位して、対応する圧力室に対して選択的に吐出圧力を与える。外部個別電極４３及び外部共通電極４４は、フレキシブル配線材１２に形成された端子電極（図示せず）に電気的に接続されている。

補強フレーム１５は、キャビティ部１０を補強するための部材であり、キャビティ部１０よりも剛性に優れた素材（例えば、ＳＵＳなどの金属板）からなる枠形状で、平面視において外形が、キャビティ部１０よりもひと回り大きく形成されている。この補強フレ−ム１５を、キャビティ部１０の背面に沿って、圧電アクチュエータ１１を囲むように積層し、接着固定することで、薄い扁平形状のキャビティ部１０の変形や歪みを防止している。

フレキシブル配線材１２は、前述したヘッド側回路基板２２と圧電アクチュエータ１１とを電気的に接続する帯状のケーブルであって、フレキシブル配線材１２に含まれる多数の導線の延びる方向に長く形成されている。フレキシブル配線材１２は、第１の配線材１２１と第２の配線材１２２が長手方向に連結された構成で、第１の配線材１２１は、その長手方向の一端の裏面がアクチュエータ１１と対向し、そこから引き出された側に圧電アクチュエータ１１を駆動するための駆動回路を備えた駆動ＩＣチップ１２ａが実装されている。第２の配線材１２２は、その一端が第１の配線材１２１に接続され、他端には、端子部１２ｂが形成されていてヘッド側回路基板２２のコネクタ２３に着脱自在に接続される。

フレキシブル配線材１２に含まれる導線には、圧電アクチュエータ１１に外部共通電極４４に接続される第１の共通電位線（後述する導線ＶＳＳ３）６１と、駆動ＩＣチップ１２ａの後述する駆動電圧信号生成回路９７の共通電位側に接続される第２の共通電位線（後述する導線ＶＳＳ２）６２と、印字する為の各種の駆動信号を駆動回路１２ａに入力する信号線６３と、後述する導線ＶＤＤ１、ＶＤＤ２、ＶＳＳ１等の導線を含んでいる。

第１の共通電位線６１、第２の共通電位線６２、信号線６３等を含む導線は、第１の配線材１２１と第２の配線材１２２との長手方向に沿って延びるように形成され、接続部１２ｃにおいて相互に接続されている。これらの導線は、第１の共通電位線６１が、フレキシブル配線材１２の幅方向の両方の最側縁寄りに配置され、さらに第１の共通電位線６１の内側に隣接して第２の共通電位線６２が両側縁に沿って配置され、信号線６３等の他の導線は、第２の共通電位線６２で挟まれた内側に並んでいる（図５参照）。

第１の配線材１２１は、可撓性の合成樹脂材（例えば、ポリイミド樹脂）からなる帯状の電気絶縁層４０の片面に、後述する複数の端子電極（図示せず）、そして複数の導線６１、６２、６３がフォトリソグラフィ等により形成されていて、これらの表面を、電気絶縁性と可撓性とを有する合成樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）からなるカバーレイ（図示せず）にて被覆させている。

また、電気絶縁層４０の上面に、駆動ＩＣチップ１２ａが実装されていて、駆動ＩＣチップ１２ａに導線が接続されている。第１の配線材１２１のアクチュエータ１１と対向する面には、アクチュエータ１１の外部共通電極４４および外部個別電極４３に対応する位置に導線を露出した端子電極（図示せず）が設けられていて、各対応する端子電極まで第１の共通電位線６１、駆動ＩＣチップ１２ａの出力側から延びる導線が適宜屈曲しながら引き回されている。また、第１位の配線材１２１の第２の配線材１２２と接続する接続部１２ｃは、上面側に導線が露出している。なお、第１の配線材１２１には、ＣＯＦ（チップオンフレキシブルフラットケーブル）が適用されている。

第２の配線材１２２は、図５に示すように、可撓性の合成樹脂材（例えばポリイミド樹脂）からなる帯状の電気絶縁層４０に上下を挟まれた複数の導線（６１、６２、６３等）が、平行なパターンで幅方向に等ピッチで形成された汎用のケーブルである。また、第２の配線材１２２には、電気絶縁層４０の表面と裏面とが互いに電気的に独立する導電層（表面側を導電層４１ａ、裏面側を導電層４１ｂとする）で覆われた、いわゆるシールドＦＦＣ（シールドフレキシブルフラットケーブル）が適用されていて、導電層４１ａ、４１ｂにはアルミ箔等が用いられている。また、第２の配線材１２２には、導電層４１ａと４１ｂとを電気的に接離する接離手段６４が設けられている。この接離手段６４については後述する。

さらに、第１の配線材１２１では、前述した各種導線が平面視で重なることなく並設されているが、第２の配線材１２２では、第１の共通電位線６１および第２の共通電位線６２の２種類の導線は、第２の配線材１２２の厚み方向の上下に２本ずつ重なって設けられている。厚み方向に重なった導線同士は接触によって電気的につながっている。なお、第１の共通電線６１のうち、第２の配線材１２２の表面側に配置されている導線を６１ａ、裏面側に配置されている導線を６１ｂとし、第２の共通電位線６２のうち、第２の配線材１２２の表面側に配置されている導線を６２ａ、裏面側に配置されている導線を６２ｂとする。

つまり、図５に示すように、第２の配線材１２２の幅方向の両最外側縁寄りの位置に、まず第１の共通電線６１ａ、６１ｂが厚み方向に上下に重なって配置され、その隣に第２の共通電位線６２ａ、６２ｂが同様に上下に重なって配置され、さらに第２の共通電位線６２ａ、６２ｂの内側には信号線６３等の他の導線が、重なり無く１本ずつ並んで配置されている。

第２の配線材１２２は、第１の配線材１２１と接続する一端側１２２ａを、その裏表両面の電気絶縁層４０を除去することで導線を露出して端子としている（図７（ａ）参照）。なお、図７は厚み方向の寸法を模式的に示したものである。

そして、接続部１２ｃ側に向かって露出している第１の共通電位線６１の端子部分において、厚み方向に重なっている２本の導線のうち、表面側に配置されている第１の共通電位線６１ａは、表面側の導電層４１ａに重なるように表面側に露出して折り返されることで表面側の導電層４１ａに電気的に接続されている（図５、図７（ｂ）および図８（ａ）参照）。接続部１２ｃ側に向かって露出している第２の共通電位線６２の端子部分において、厚み方向に重なっている２本の導線のうち、裏面側に配置されている第２の共通電位線６２ｂは、裏面側の導電層４１ａに重なるように裏面側に露出して折り返されることで、裏面側の導電層４１ｂに電気的に接続されている（図７（ｃ）及び図８（ｂ）参照）。

なお、裏面側に配置されている第１の共通電位線６１ｂ、表面側に配置されている第２の共通電位線６２ａおよび信号線６３を含む他の導線は、そのまま真っ直ぐに延びた状態で、第１の配線材１２１の第１の共通電位線６１、第２の共通電位線６２および信号線６３を含む他の導線に電気的に接続される（図５および図８（ａ）（ｂ）参照）。

また、ヘッド側回路基板２２のコネクタ２３と接続される第２の配線材１２２の他端側１２２ｂは、裏面のみの電気絶縁層４０を除去することで導線を露出して端子としている（図６参照）。そして、他端側に露出している第２の共通電位線６２の端子部分において、厚み方向に重なっている２本の導線のうち、裏面側に配置されている第２の共通電位線６２ｂは、裏面側の導電層４１ａに重なるように裏面側に折り返され、導電層４１ｂに電気的に接続されている（図６および図８（ｂ）参照）。第１の共通電位線６１、表面側に配置されている第２の共通電位線６２ａおよび信号線６３を含む他の導線は、そのまま真っ直ぐに延びた状態で、コネクタ２３内の端子と着脱可能に接続される。

第２の配線材１２２の他端側１２２ｂの表面には、補強材１２２ｂ２が貼着され、コネクタ２３への接続の際の取り扱いを容易にしている。

第２の配線材１２２の表裏において、導電層４１ａ、４１ｂは電気的に独立している。ここで表側の導電層４１ａと裏側の導電層４１ｂとを電気的に接離する接離手段６４として、この実施形態では、図５、図８および図９（ａ）に示すように、剥離可能な導電性テープ（銅箔テープや、アルミ箔テープ等）６４ａを適用し、第２の配線材１２２の長手方向に平行な両側縁にて、表裏の導電層４１ａ、４１ｂに跨るように貼着している。導電性テープ６４ａは、着脱可能であるため、表裏の導電層４１ａ、４１ｂを容易にまた確実に接離することができる。

また、第２の共通電位線６２は接地（例えば、グランドに接続）される導線であるため、接離手段６４によって第１の共通電位線６１と第２の共通電位線６２とを接続することによって、第１の共通電位線６１もそれと同電位になる。接離手段６４に導電性テープ６４ａを適用すると、その幅寸法Ｗ（図８（ａ）参照）を広くしたり、複数箇所で接続したりすることが、容易にできるため、共通電位回路のインピーダンスを小さくして、駆動ＩＣチップ１２ａ、圧電アクチュエータ１１の動作を安定化させることができる。

接離手段６４の他の形態として、表裏の導電層４１ａ、４１ｂを外方から挟持する挟持具を適用してもよい。挟持具として、図９（ｂ）に示すように、導電性（金属製）のクリップ６４ｂを用いると、厚み方向が薄いため省スペース化も図れるし、当然容易に着脱することができる。また、導電性テープ６４ａに比べて何度でも繰り返して着脱できるから、長期的に見て、部品コストも抑えることができる。

なお、接離手段６４ａ、６４ｂは、フレキシブル配線材１２における、圧電アクチュエータ１１と接続する部分から離れた部位、換言すると、ヘッド側回路基板２２との接続に近い部位に設けることが好ましい。図３に示すように、ヘッド側回路基板２２との接続に近い部位に接離手段６４（６４ａ、６４ｂ）を取り付けていると、接離手段６４を外方に露出させて、あるいは外方から手の届き易い部分に取り付けることが可能で、記録ヘッド１をヘッドホルダ８に組み付けた後でも、接離手段６４の着脱を容易に行うことができる利点がある。

また、接離手段６４の他の形態として、特別な部材を付加するのではなく、図９（ｅ）に示すように、表面の導電層４１ａと裏面の導電層４１ｂとが対向して重なるように、第２の配線材１２２自体を折り畳むようにしてもよい。第２の配線材１２２の折り畳み方は任意であるが、一例として、第２の配線材１２２を、図９（ｃ）〜図９（ｅ）に示すように、まず、第２の配線材１２２の長手方向に対して４５°に傾斜した折線６５ａに沿って谷折りし、次いで長手方向に直交する折線６５ｂに沿って谷折りすると、表面の導電層４１ａと裏面の導電層４１ｂとを面接触するように重ねることができる。そして、この折り畳みを解くことで、電気的に離隔させることができる。また、フレキシブル配線材１２が平面視直角に折り畳まれた状態の図９（ｅ）を最終状態とするだけでなく、さらに、第２の配線材１２２が全体として直線状となるように折り畳みを増やしてもよい。

なお、接離手段６４として、導電層４１ａ、４１ｂを繋ぐように、別の導線を導電性材料（ハンダ、接着剤等）で取り付けることも考えられるが、ハンダや接着剤等の導電性材料は、上述した接離手段６４ａ、６４ｂや、折り畳みによる接離に比べて、接離が容易でないために時間を要したり、作業が煩雑であったりするため、実施形態として用いることは好ましいとは言えない。

実施形態では、第２の配線材１２２の表裏全面にわたって設けた導電層４１ａ、４１ｂが第１および第２の共通電位線６１、６２と並列に接続された状態となるので、共通電位回路のインピーダンスを小さくして、駆動ＩＣチップ１２ａ、圧電アクチュエータ１１の動作を安定化させることができる。

なお、第２の配線材１２２の一部の面にのみ導電層を設けてもよく、さらに、第１および第２の共通電位線自体のインピーダンスが小さいならば、導電層４１ａ、４１ｂを省略して、上記のように第２の配線材１２２の外側へ折り返して露出した第１及び第２の共通電位線６１、６２の端子部分を、接離手段６４で電気的に接続するようにしてもよい。

また、第１および第２の共通電位線は、実施形態では、２本の導線を重ねて構成しているが、３本以上の複数本を重ねてもよく、あるいは、１本の導線で構成し、幅方向に複数の部分に分割して一部分を折り返して外部へ引き回し接離手段６４と接続するようにしたり、その１本の導線に他の導電材を接続して外部へ引き回し接離手段６４と接続するようにすることもできる。

次に、本実施形態に適用される電気的回路の一例を、図１０に示す。インクジェット記録装置１００では、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２と駆動ＩＣチップ１２ａと圧電アクチュエータ１１とが互いに接続されている。本体側基板９０には制御回路９３と制御信号用電源９４と駆動パルス用電源９５とが搭載され、駆動ＩＣチップ１２ａは、信号変換回路９６と駆動電圧信号生成回路９７とから形成されている。

制御回路９３は、信号変換回路９６に所定の記録情報に基づきイネーブル、データ、クロック、ストローブ信号等の制御信号を出力するもので、制御用の信号線６３を介して信号変換回路９６に接続されている。制御信号用電源９４は、信号変換回路９６に電圧（例えば、５ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用導線ＶＤＤ１と、接地用導線ＶＳＳ１とを介して信号変換回路９６に接続されている。駆動パルス用電源９５は、駆動電圧信号生成回路９７に電圧（例えば２０ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用導線ＶＤＤ２と、接地用導線ＶＳＳ２（第２の共通電位線６２に相当）とを介して駆動電圧信号生成回路９７に接続されている。

具体的には、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２との間は、駆動用導線ＶＤＤ１，ＶＤＤ２、接地用導線ＶＳＳ１，ＶＳＳ２、および制御用の信号線６３を幅方向に平面状に備えるフレキシブル配線材９９を介して接続されている。第１の配線材１２１に実装されている駆動ＩＣチップ１２ａとヘッド側回路基板２２との間は、上記各導線と圧電アクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される導線ＶＳＳ３（ＣＯＭ、第１の共通電位線６１に相当）とを平面状に備える第２の配線材１２２を介して接続されている。

ヘッド側回路基板２２上では、駆動用導線ＶＤＤ２と接地用導線ＶＳＳ２とに電解コンデンサ１０９がバイパス接続されており、駆動電圧信号生成回路９７に供給する電荷を貯え、圧電アクチュエータ１１の駆動部を多数ほぼ同時に駆動した場合の電圧降下の発生を抑制している。また、接地用導線ＶＳＳ２（第２の共通電位線６２）と圧電アクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される導線ＶＳＳ３（第１の共通電位線６１）とが、前述した接離手段６４によって、通常の記録動作時には電気的に接続されている。第１の配線材１２１上または駆動ＩＣチップ１２ａ内では、接地用導線ＶＳＳ２と接地用導線ＶＳＳ１とが、抵抗Ｒを介して互いに接続されており、駆動電圧信号生成回路９７と信号変換回路９６とが同電位に保持されている。

信号変換回路９６は、制御回路９３からの制御信号を各ノズルに対応した制御信号に変換するもので、シフトレジスタ１０６とＤフリップフロップ１０７とゲート回路１０８とを備えている。これらのシフトレジスタ１０６等はノズルの数に対応した個数用意されている。制御回路９３から制御用の信号線９８を介して送信される制御信号のうち、データとクロック信号とはシフトレジスタ１０６に供給され、ストローブ信号はＤフリップフロップ１０７に供給され、イネーブル信号はゲート回路１０８に供給される。データは、制御回路９３からシリアル転送されて、シフトレジスタ１０６によってノズルの列に対応したパラレル信号に変換され、ストローブ信号にもとづいてＤフリップフロップ１０７から出力される。そして、そのデータに対応したイネーブル（駆動波形信号）がゲート回路１０８から出力される。

駆動電圧信号生成回路９７は、ゲート回路１０８から出力されるイネーブル（駆動波形信号）を、駆動パルス用電源９５から供給された電圧にもとづき、圧電アクチュエータ１１を駆動するための電圧に変換して駆動パルスとして生成し出力するもので、ノズルの数に対応した数のドライバ回路１１０（例えば１５０個）が用意されている。

上述のように構成されたインクジェット記録装置１００によれば、制御信号用電源９４から信号変換回路９６へ供給される電圧は、駆動用導線ＶＤＤ１を介して信号変換回路９６に供給され、信号変換回路９６を正常に駆動させる。一方、駆動パルス用電源９５から駆動電圧信号生成回路９７へ供給される電圧は、駆動用導線ＶＤＤ２を介して駆動パルス生成回路９７に供給されると共に、途中の電解コンデンサ１０９に電荷が充電される。インクの吐出時には、この電解コンデンサ１０９から駆動用導線ＶＤＤ２を介して駆動パルス生成回路９７に電流が供給され、圧電アクチュエータ１１に十分な電流が供給される。

記録ヘッド１の製造工程においては、キャビティ部１０と圧電アクチュエータ１１とを積層し、さらに圧電アクチュエータ１１の外部個別電極４３及び外部共通電極４４に、フレキシブル配線材１２の端子電極（図示せず）がハンダ等の導電性材料で溶着される。その後、圧電アクチュエータ１１の圧電層に対して分極処理が行われる。分極処理の工程では、フレキシブル配線材１２の端子部１２ｂに、図１０に示すように、ヘッド側回路基板２２に換えて、分極装置１１１が接続される。

分極装置１１１は、分極用電圧の一部を発生する分極用回路１１２と、分極用電圧の残りの部分を発生する電気回路であって、上記吐出動作を行う本体側基板９０と同等の回路、すなわち、制御回路９３と制御信号用電源９４と駆動パルス用電源９５とから構成されている。制御信号用電源９４、駆動パルス用電源９５、及び制御回路９３の動作は、前述と同様であるため説明は省略する。

分極用回路１１２は、全駆動部に共通な共通電極に接続した導線ＶＳＳ３（コモン、第１の共通電位線６１）に接続され、負電源−ＶＣＣ２と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、抵抗Ｒ２とを有している。

各駆動部（正確には、駆動部となるべき部分の圧電材料）に分極処理を行うときには、第２の配線材１２２における表裏の導電層４１ａ、４１ｂを、接離手段６４で接続しないようにして、導線ＶＳＳ２（第２の共通電位線６２）と導線ＶＳＳ３（コモン、第１の共通電位線６１）とを電気的に分離しておく。

そして、分極装置１１１をフレキシブル配線材１２に接続した状態において、まず、分極用回路１１２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２をいずれもＧ（グランド）側、換言すると、負電源−ＶＣＣ２と導線ＶＳＳ３とを接続しない側にしておき、制御回路９３、制御信号用電源９４、及び駆動パルス用電源９５によって、ドライバ回路１１０を全部同時に動作させ、各駆動部に吐出動作時と同じ電圧（Ｖ１ボルト）を印加する。この電圧値は、吐出動作時と同じであるため、もちろん分極は生じない。

次いで、分極用回路１１２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２をいずれもＮ側にすると、電源ＶＣＣ２の電圧（−Ｖ２ボルト）が各駆動部に印加され、先に印加されていた電圧との合計で（Ｖ１＋Ｖ２）ボルトが各駆動部に加わることになり、分極が行われる。この分極処理が完了した後には、フレキシブル配線材１２から分極装置１１１は取り外される。

記録ヘッド１に通常の吐出動作を行わせる場合には、第２の配線材１２２に接離手段６４を取り付けて、表裏の導電層４１ａ、４１ｂを電気的に接続し、第１の共通電位線６１である導線ＶＳＳ３（コモン）を、第２の共通電位線６２である導線ＶＳＳ２に接続することで、各駆動部の共通電極（外部共通電極４４）が接地される。そして、駆動ＩＣチップ１２ａを介して外部個別電極４４に選択的に印加された電圧（Ｖ１ボルト）によって、所望のノズルからインクが吐出され記録が実行される。

記録ヘッド１の圧電特性の検査として、圧電アクチュエータ１１の静電容量や、各駆動部間の抵抗値等を測定する場合には、接離手段６４を第２の配線材１２２から取り外して行う。第１の共通電位線６１と第２の共通電位線６２とを接続した状態のままで前記測定を行うと、駆動ＩＣチップ１２ａを経由した電流を測定することになり、駆動ＩＣチップ１２ａの消費電流のばらつきにより、測定精度に限界を生じる。しかしながら、前述したように測定（検査）に際して、簡単に接離手段６４を取り外すことができるから精度の高い測定( 検査) に際して、簡単に接離手段６４を取り外すことができるから精度の高い測定ができ、また、簡単に接離手段６４を取り付けることで、通常の吐出動作を行うこともできる。

上記実施の形態では、アクチュエータとして圧電アクチュエータを用いたが、インクを加熱沸騰させてインクを吐出するものでは、加熱抵抗素子の抵抗値等を測定する場合に、本発明を適用することができる。

実施形態のインクジェット記録装置の平面図である。 キャリッジの分解斜視図である。 キャリッジをＹ方向に沿って切断した断面模式図である。 記録ヘッドの分解斜視図である。 第１の配線材と第２の配線材との接続部分を模式的に示す斜視図である。 第２の配線材のコネクタとの接続部分を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は第１及び第２の共通電位線が表裏面の導電層と接続されない状態の断面図、（ｂ）は第１の共通電位線を表面の導電層と接続した状態の断面図、（ｃ）は第２の共通電位線が裏面の導電層と接続した状態の断面図である。 （ａ）はフレキシブル配線材を表面側から見た平面図、（ｂ）はフレキシブル配線材を裏面側から見た平面図である。 （ａ）は接離手段に導電性テープを適用した場合の側面図、（ｂ）は接離手段にクリップを適用した場合の平面図、（ｃ）〜（ｅ）は接離手段にフレキシブル配線材の折り畳みを適用した場合の折り畳み方の説明図である。 インクジェット記録装置に適用する電気回路の一例である。 分極処理を行うときの電気回路の一例である。

１記録ヘッド
８ヘッドホルダ
１０キャビティ部
１１圧電アクチュエータ
１２フレキシブル配線材
１２ａ駆動ＩＣチップ
４０電気絶縁層
４１ａ表側の導電層
４１ｂ裏側の導電層
４３外部個別電極
４４外部共通電極
６１第１の共通電位線（ＶＳＳ３）
６２第２の共通電位線（ＶＳＳ２）
６３信号線
６４接離手段
１００インクジェット記録装置

Claims (9)

1. 複数の駆動部が選択的に駆動し記録動作を行うアクチュエータと、
   前記アクチュエータの複数の駆動部を駆動するための駆動回路と、
   前記駆動回路を有し、かつ、前記複数の駆動部の共通電位側に接続された第１の共通電位線および前記駆動回路の共通電位側に接続された第２の共通電位線を含む導線を有する配線材と、
   前記第１の共通電位線と前記第２の共通電位線とを、接離可能に電気的に接続するための着脱可能な接離手段と、を設け、
   前記配線材の、前記第１の共通電位線および第２の共通電位線が延びる方向の端部において、前記第１の共通電位線および前記第２の共通電位線の一部を前記配線材の外部に露出するように折り返したことを特徴とする記録ヘッド。
2. 前記配線材は、その外面に、前記第１の共通電位線と電気的に接続される一方の導電層と、前記第２の共通電位線に電気的に接続される他方の導電層とを有し、前記接離手段は、両方の導電層に対して電気的に接離可能に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記導電層は、前記配線材の表裏両面にそれぞれ設けられ、前記第１の共通電位線は、その表裏両面の一方の導電層に接続され、前記第２の共通電位線は、その表裏両面の他方の導電層に接続され、前記接離手段は、これら両面の導電層に跨るように着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
4. 前記接離手段は、前記配線材の両面の導電層に跨るように接離可能に貼着された導電性テープであることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
5. 前記接離手段は、前記配線材の両面の導電層を外方側から着脱可能に挟持する導電性を有する挟持具であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録ヘッド。
6. 前記配線材中の導線は、前記第１および第２の共通電位線と、前記複数の駆動部の駆動を選択制御する信号線を含み、前記第１および第２の共通電位線が、前記配線材の幅方向の両縁側に沿って左右対称に配線されているとともに、前記信号線は、それらの内側に配線されており、前記第１の共通電位線および第２の共通電位線が接地されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録ヘッド。
7. 前記接離手段は、前記配線材における前記アクチュエータと接続する部位から当該配線材の長手方向に離れた部位に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録ヘッド。
8. 前記配線材は、前記アクチュータと接続されかつ前記駆動回路を塔載した第１の配線材と、その第１の配線材に接続された第２の配線材とからなり、その第２の配線材の少なくとも一方の端部において、前記第１の共通電位線および前記第２の共通電位線の一部を前記配線材の外部に露出させたことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
9. 前記アクチュエータは、圧電アクチュエータであって、その圧電アクチュエータの変位によって、インク滴を吐出して記録動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。

Images