JP5671899B2 - Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は圧電アクチュエータ、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 piezoelectric actuator, 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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHP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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。 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. An apparatus (for example, an ink jet recording apparatus) is known. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets are transported from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected onto a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). And a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting liquid droplets without moving the recording head There are line type image forming apparatuses using
なお、本願において、液体吐出記録方式の「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。また、「インク」とは、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。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したOHPシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、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ものの総称として用いる。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 the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image 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 It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. The term “paper” is not limited to paper, but includes the above-described OHP sheet, cloth, and the like, and means that ink droplets adhere to the recording medium, recording medium, recording paper, recording It is used as a general term for what includes what is called paper. 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.
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.
そして、圧電型アクチュエータの各圧電柱に駆動信号を与えためドライバICを搭載した配線部材、例えばフレキシブルプリント基板(以下「FPC」という。)を接続している。 Then, a wiring member on which a driver IC is mounted, for example, a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as “FPC”) is connected to each piezoelectric column of the piezoelectric actuator.
ここで、FPCには各圧電柱に対応するように複数の配線パターンが並列して設けられているが、各配線パターンは非常に微細であるために、FPCの配線パターンと圧電柱の電極との接合強度が十分でなく、接合剥がれが生じるおそれがある。 Here, a plurality of wiring patterns are provided in parallel in the FPC so as to correspond to the respective piezoelectric columns. However, since each wiring pattern is very fine, the FPC wiring pattern and the electrodes of the piezoelectric columns There is a possibility that the bonding strength of the material is insufficient and peeling of the bonding occurs.
そこで、従来、FPCと圧電部材を固定したベース部材とをホットメルト接着剤で接合し、ホットメルト接着剤の溶融はレーザー光によって行うことが知られている(特許文献1)。 Therefore, conventionally, it is known that an FPC and a base member to which a piezoelectric member is fixed are joined with a hot melt adhesive, and the hot melt adhesive is melted by laser light (Patent Document 1).
しかしながら、上述した特許文献1に開示されているようにレーザーでホットメルト接着剤を直接加熱して溶融させる場合、大きな加熱量が必要となるため、同時にFPCの基材であるポリイミドの加熱量が大きくなり、FPC自体の損傷や焦げが発生する。 However, when the hot melt adhesive is directly heated and melted with a laser as disclosed in Patent Document 1 described above, a large heating amount is required. It becomes larger and the FPC itself is damaged or burnt.
また、溶融箇所によってホットメルト接着剤の溶融ムラが発生し、溶融量が大きい箇所では、FPCと圧電柱との接合部までホットメルトが広がり、圧電柱の駆動に影響を及ぼし、他方、溶融量が小さい箇所では、FPCとベース部材との接合強度が十分得られず、FPCと圧電柱との接合部の剥離が発生するという課題がある。 Moreover, the melt unevenness of the hot melt adhesive occurs depending on the melted part, and in the part where the melt amount is large, the hot melt spreads to the joint portion between the FPC and the piezoelectric column, which affects the driving of the piezoelectric column, while the melt amount In a portion where the FPC is small, the bonding strength between the FPC and the base member cannot be sufficiently obtained, and there is a problem that peeling of the bonding portion between the FPC and the piezoelectric column occurs.
本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線部材の損傷を生じることなく、配線部材と圧電柱の十分な接合強度を確保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 an object thereof is to ensure sufficient bonding strength between a wiring member and a piezoelectric column without causing damage to the wiring member.
上記の課題を解決するため、本発明に係る圧電アクチュエータは、
複数の圧電柱が形成された圧電部材と、
前記圧電部材が固定されたベース部材と、
前記圧電部材の圧電柱に駆動信号を伝達する配線パターンが形成された配線部材と、を備え、
前記配線部材には前記ベース部材と前記配線部材との接合部に対応する位置に駆動信号の伝達に寄与しない接合用電極パターンが設けられ、
前記配線部材は前記接合部において前記ベース部材の壁面に熱溶融型接着剤で接合固定されている
構成とした。
In order to solve the above problems, the piezoelectric actuator according to the present invention is:
A piezoelectric member formed with a plurality of piezoelectric columns;
A base member to which the piezoelectric member is fixed;
A wiring member formed with a wiring pattern for transmitting a drive signal to the piezoelectric pillar of the piezoelectric member,
The wiring member is provided with a bonding electrode pattern that does not contribute to transmission of a drive signal at a position corresponding to a bonding portion between the base member and the wiring member.
The wiring member is configured to be bonded and fixed to the wall surface of the base member with a hot-melt adhesive at the bonding portion.
本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る圧電アクチュエータを備えているものである。 The liquid discharge head according to the present invention includes the piezoelectric actuator according to the present invention.
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.
本発明に係る圧電アクチュエータによれば、レーザー接合するときに十分な加熱量が得られるとともに加熱ムラが減少し、配線部材の損傷を生じることなく、配線部材と圧電柱の十分な接合強度を確保できる。 According to the piezoelectric actuator according to the present invention, heating unevenness is reduced with sufficient heating amount obtained when Les Za bonding, without causing damage to the wiring member, a sufficient bonding strength of the wiring member and the piezoelectric column It can be secured.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、本発明に係る圧電アクチュエータを備えているので、信頼性が向上する。 According to the liquid discharge head according to the present invention, the piezoelectric actuator according to the present invention is provided, so that the reliability is improved.
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。本発明に係る圧電アクチュエータを含む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 including a piezoelectric actuator 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液室(加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。)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る溝加工を施して1つの圧電部材に対して所要数の圧電柱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圧電柱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圧電柱12Bとして区別している。この場合、図3に示すように、駆動圧電柱12Aと非駆動圧電柱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圧電柱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には駆動圧電柱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圧電柱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圧電柱12Aが変位して振動板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、駆動圧電柱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 pushing method, a drive pulse voltage of 20 to 50 V is selectively applied to the drive
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 pushing, the liquid ejection head is not limited to the pulling method (a method of releasing the
次に、この液体吐出ヘッドにおけるFPCの保持構造について図5ないし図7を参照して説明する。なお、図5は圧電アクチュエータの平面説明図、図6は図5の正面説明図、図7は図5の側面説明図である。ここでは、圧電部材12の圧電柱はバイピッチ構成で図示している。
Next, an FPC holding structure in the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 5 is an explanatory plan view of the piezoelectric actuator, FIG. 6 is an explanatory front view of FIG. 5, and FIG. 7 is an explanatory side view of FIG. Here, the piezoelectric columns of the
FPC15には、ポリイミドからなる透明の基材30上に、駆動信号を伝達する配線パターン31(駆動圧電柱12Aの個別電極に接続される個別配線パターンのみ図示している。)が形成されている。この配線パターン31の一端部は半田32で圧電柱12Aの電極と接合して電気的に接続し、他端部はFPC15に実装されたドライバIC40に接続されている。
In the
また、FPC15には、基材30上にFPC15とベース部材13との接合部に対応する位置に駆動信号の伝達に寄与しない電極パターンである接合用電極パターン33が形成されている。この接合用電極パターン33は、図6に示すように、ベース部材13の壁面13aに収まる領域内に形成されている。
Further, on the
これらの配線パターン31と接合用電極パターン33とは、パターン並び方向で、交互に、同じ間隔で配置されている。
These
そして、FPC15は接合部においてベース部材13の壁面13aにホットメルト接着剤35で接合されている。
The
このFPC15のベース部材13への接合は、図8に示すように、レーザーヘッド50からレーザー光をFPC15越しにホットメルト接着剤35に照射して熱溶融させて行なっている。
As shown in FIG. 8, the
このとき、FPC15には接合用電極パターン33を設けているので、レーザー照射時に、接合用電極パターン33を加熱して間接的にホットメルト接着剤35を加熱することができる。これにより、FPC15のポリイミド基材30の加熱量を抑制することができ、FPC自体の損傷や焦げを低減することができる。
At this time, since the
ここで、接合用電極パターン33はレーザーを吸収し発熱すればよく、FPC15のポリイミドからなる透明の基材30の中に埋められて(挟まれて)いてもよく、またFPC15のどちらかの面に露出していてもよい。ベース部材13に対向する側に接合用電極パターン33を露出させた場合には、ホットメルト接着剤35に替えて熱溶融型接着剤として半田を用いて接合することも可能となる。
Here, the
また、接合用電極パターン33を加熱して間接的にホットメルト接着剤35を加熱するため、ホットメルト接着剤35の溶融ムラを低減することができる。その結果、ホットメルト接着剤35のFPC15と駆動柱12Aの電極との接合部への広がりによる圧電柱12Aの駆動への悪影響を低減できる。また、FPC15とベース部材13の接合強度を安定して得られるため、FPC15と圧電柱12Aの接合部の剥離を低減できる。
In addition, since the hot melt adhesive 35 is indirectly heated by heating the
特に、前述のように半田で接合する場合には、接合用電極パターン33の露出していない領域には半田は濡れ広がらないため、半田が駆動圧電柱12Aの個別電極に接続して不具合を生じることも防止できる。
In particular, in the case of joining with solder as described above, the solder does not wet and spread in the unexposed region of the joining
また、配線パターン31と接合用電極パターン33を同じ間隔で交互に配列することで、配線パターン31と圧電柱12Aとの半田32による接合と同様に電極間隔が等間隔となるので、FPC15とベース部材13とのホットメルト接着剤35による接合もレーザーヘッドを間歇送りしなくても、等速送りで均一な溶融状態を得ることできる。このため、同じレーザーヘッドを使用し、2回のスキャンして行なうだけでFPC15の電気的接合と固定を行うことができ、高い生産性を維持することができる。
Further, by alternately arranging the
このように、配線部材にはベース部材と配線部材との接合部に対応する接合用電極パターンが設けられ、配線部材はベース部材の壁面に熱溶融型接着剤で固定されている構成としたので、レーザー接合するときに十分な加熱量が得られるとともに加熱ムラが減少し、配線部材の損傷を生じることなく、配線部材と圧電柱の十分な接合強度を確保できる。 As described above, the wiring member is provided with the joining electrode pattern corresponding to the joint portion between the base member and the wiring member, and the wiring member is fixed to the wall surface of the base member with a hot-melt adhesive. In addition, a sufficient amount of heating can be obtained when laser bonding is performed, and heating unevenness is reduced, so that sufficient bonding strength between the wiring member and the piezoelectric column can be ensured without causing damage to the wiring member.
この場合、配線部材の接合用電極パターンがベース部材の壁面内に収まっている構成とすることで、配線部材の膨張(加熱時)と収縮(冷却時)による配線部材とベース部材との接合部への負荷を低減でき、ベース部材の加熱によるベース部材自体の膨張(加熱時)及び収縮(冷却時)を低減できるため、圧電部材の圧電柱の電極の曲がりや倒れを防止することができる。しかも、溶融したホットメルト接着剤が配線部材と圧電柱との接合部まで広がって侵入し、接合不良が生じるのを低減できる。また、溶融したホットメルトがベース部材の底面まで広がり、その後の組立工程において不具合が生じるのを低減でき、より熱効率的な接合が可能となる。 In this case, by connecting the electrode pattern for joining of the wiring member within the wall surface of the base member, the joint portion between the wiring member and the base member due to expansion (heating) and contraction (cooling) of the wiring member Since the expansion (heating) and contraction (cooling) of the base member itself due to the heating of the base member can be reduced, it is possible to prevent the piezoelectric column electrodes of the piezoelectric member from bending or falling. In addition, it is possible to reduce the occurrence of poor bonding due to the melted hot melt adhesive spreading to the joint portion between the wiring member and the piezoelectric column and entering. Further, it is possible to reduce the occurrence of problems in the subsequent assembling process due to the molten hot melt spreading to the bottom surface of the base member, thereby enabling more efficient bonding.
なお、上記実施形態では、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。 In the above embodiment, the FPC is used as the wiring member. However, it may be a thin film and provided with a plurality of electrodes arranged in parallel with each other. For example, TAB (Tape Automated Bonding) is used. You can also.
また、上記の液体吐出ヘッドとこれに液体を供給する液体タンクを一体にしたヘッド一体型液体タンクを構成することもできる。 In addition, a head-integrated liquid tank in which the above-described liquid discharge head and a liquid tank that supplies liquid to the liquid discharge head are integrated can be configured.
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9及び図10を参照して説明する。なお、図9は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図10は同じく要部平面説明図である。
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。
Next, an example of an image forming apparatus equipped with the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG.
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and holds 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、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, the reliability of the recording head is improved and stable recording can be performed.
なお、上記実施形態では本発明をシリアル型画像形成装置に適用した例で説明したが、ライン型画像形成装置にも同様に適用できる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a serial type image forming apparatus. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a liquid other than the narrowly defined ink, a fixing processing liquid, or the like.
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、12B 圧電柱
13 ベース部材
15 FPC(配線部材)
23 個別電極
31 配線パターン
33 接合用電極パターン
35 ホットメルト接着剤
234 キャリッジ
235 記録ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
23
Claims (6)
前記圧電部材が固定されたベース部材と、
前記圧電部材の圧電柱に駆動信号を伝達する配線パターンが形成された配線部材と、を備え、
前記配線部材には前記ベース部材と前記配線部材との接合部に対応する位置に駆動信号の伝達に寄与しない接合用電極パターンが設けられ、
前記配線部材は前記接合部において前記ベース部材の壁面に熱溶融型接着剤で接合固定されている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。 A piezoelectric member formed with a plurality of piezoelectric columns;
A base member to which the piezoelectric member is fixed;
A wiring member formed with a wiring pattern for transmitting a drive signal to the piezoelectric pillar of the piezoelectric member,
The wiring member is provided with a bonding electrode pattern that does not contribute to transmission of a drive signal at a position corresponding to a bonding portion between the base member and the wiring member.
The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the wiring member is bonded and fixed to the wall surface of the base member with a hot-melt adhesive at the bonding portion.
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