JP5853379B2 - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 Download PDF

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Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

インクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置(液滴吐出装置)には、液滴を用紙等の記録媒体に吐出させる液滴吐出ヘッドを備えている。

液滴吐出ヘッドは、ノズル孔が形成されたノズル基板と、前記ノズル孔に連通する液室、加圧エネルギーを発生する圧電素子等の電気機械変換素子、該電気機械変換素子を駆動する駆動回路部材等を有する液室基板とを備えており、駆動回路部材から駆動電圧を電気機械変換素子へ印加することにより液室内のインクを加圧する圧力が発生され、ノズル孔からインク滴が吐出される。

ところで、近年、液滴吐出ヘッドの小型化、マルチノズル化等が進んでいる。このため、電気機械変換素子を駆動する駆動回路部材の長辺側の端部付近に複数の駆動電圧出力端子を設け、各駆動電圧出力端子を複数の電気機械変換素子にそれぞれ配線を介して接続する構成にして、ヘッド全体の小型化とマルチノズル化に対応できるようにした液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)が提案されている(例えば、特許文献1)。

ところで、前記駆動回路部材(駆動IC)には、上位制御部から各種の制御信号が入力される。このため、駆動回路部材の周囲に、上位制御部から制御信号を入力するための複数の配線を設ける必要があるので、駆動回路部材の周囲に大きな配線スペースを確保する必要があり、液滴吐出ヘッドの更なる小型化が難しかった。

そこで、本発明は、駆動回路部材の周囲に制御信号を入力するための配線スペースを不要にして、更なる小型化を図ることが可能な液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、液滴が吐出される複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル孔と連通する側壁により仕切られた複数の液室、前記各液室に充填された記録液に対して前記ノズル孔から液滴として吐出させるための液滴吐出エネルギーを発生させる複数の電気機械変換素子、前記各電気機械変換素子へ駆動電圧を印加する少なくとも2つの駆動回路部材を有する液室基板とを備え、前記駆動回路部材の側面には、少なくとも向かい合う一対の長辺及び一対の短辺を有し、前記一対の長辺近傍にその辺方向に沿って配置した複数の駆動電圧端子部から、該駆動電圧端子部に接続された配線を介して前記駆動電圧を前記各電気機械変換素子へ印加する液滴吐出ヘッドにおいて、前記少なくとも2つの駆動回路部材は、それぞれの短辺同士が向かい合うようにして直列に配置して設けられており、前記各駆動回路部材の向かい合う一方側の駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置した、複数の制御信号を入力するための複数の入力端子部と、前記各駆動回路部材の向かい合う他方側の駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置した、入力した全ての前記制御信号を出力するための複数の出力端子部とが電気的に接続されており、前記各駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置された前記入力端子部と前記出力端子部のうちの、両端側に位置する入力端子部と出力端子部は、前記駆動電圧端子部が配置されている前記一対の長辺近傍まで設けられていることを特徴としている。

請求項に記載の発明は、前記駆動回路部材の一方の短辺側の端面付近に、その辺方向に沿って複数配置した前記入力端子部を複数列に設けるとともに、前記駆動回路部材の他方の短辺側の端面付近に、その辺方向に沿って複数配置した前記出力端子部を複数列に設け、前記駆動回路部材の内側に設けた列の端子数をその外側に設けた列の端子数よりも少なくすることを特徴としている。

請求項3に記載の発明は、前記駆動回路部材の短辺側の内側に設けた列の前記入力端子部に、所定の間隔で配置された高電圧が流れる高電圧端子部を設け、前記高電圧端子部の配置間隔は、前記高電圧端子部の周囲に配置された端子部間の間隔よりも大きく設定されていることを特徴としている。

請求項に記載の発明は、前記駆動電圧の配線が、前記駆動回路部材を載せた基板に配されていることを特徴としている。

請求項5に記載の発明は、前記少なくとも2つの駆動回路部材の向かい合った短辺側に設けた一方側の端子部と他方側の端子部との間に、配線部材がワイヤボンディング方式で接続されてなることを特徴としている。

請求項6に記載の発明は、前記少なくとも2つの駆動回路部材に設けた複数の端子部が、フリップチップボンディング方式で前記駆動回路部材を載せた基板に接続され、前記少なくとも2つの駆動回路部材の向かい合った短辺側に設けた一方側の端子部と他方側の端子部との間が前記基板上の配線部材で接続されてなることを特徴としている。

請求項7に記載の発明は、前記駆動回路部材の一方の短辺側に設けた端子部の端子面積に対して、該駆動回路部材の他方の短辺側に設けた端子部の端子面積を倍以上としていることを特徴としている

請求項に記載の発明は、端子面積が小さい側の端子部が前記入力端子部であり、端子面積が大きい側の端子部が前記出力端子部であることを特徴としている。

請求項に記載の発明は、液滴をノズル孔から吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項1乃至のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴としている。

本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、少なくとも2つの駆動回路部材は、それぞれの短辺同士が向かい合うようにして直列に配置して設けられており、向かい合う各短辺付近にその辺方向に沿ってそれぞれ設けた、複数の制御信号を入力するための複数の入力端子部と、入力した全ての制御信号を出力するための複数の出力端子部とが電気的に接続されており、前記各駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置された前記入力端子部と前記出力端子部のうちの、両端側に位置する入力端子部と出力端子部は、前記駆動電圧端子部が配置されている前記一対の長辺近傍まで設けられている。よって、従来のように駆動回路部材の周囲に制御信号を入力するための配線スペースが不要となるので、液滴吐出ヘッドの更なる小型化を図ることができる。更に、液滴吐出ヘッドの更なる小型化により、液滴吐出装置全体の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態1に係る液滴吐出ヘッドの要部を示す概略断面図。 対向配置された圧電体素子の間に設置された駆動回路部材を示す平面図。 各駆動回路部材の端子部が配置された側を示す図。 本発明の実施形態2における、両短辺側に2列の端子部をそれぞれ配置した駆動回路部材を示す平面図。 本発明の実施形態3における、内側に配置した端子部側に高電圧端子部を設けた駆動回路部材を示す平面図。 本発明の実施形態4における、直列に配置されて向い合う短辺同士が配線部材で接続された2つの駆動回路部材を示す平面図。 両短辺側に端子面積がそれぞれ異なる端子部を設けた駆動回路部材を示す平面図。 本発明の実施形態5における、駆動回路部材を載せた基板側に設けた駆動電源の配線パターンを示す図。 本発明の実施形態6に係るインクジェット記録装置内の要部の構成を示す概略斜視図。 本発明の実施形態6に係るインクジェット記録装置内の要部の構成を示す概略側面図。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。

〈実施形態1〉
図1は、本発明の実施形態1に係る液滴吐出ヘッドの要部を示す概略断面図である。なお、本実施形態の液滴吐出ヘッドは、基板面部に設けたノズル孔から液滴を吐出させるサイドシュータータイプである。

(液滴吐出ヘッドの構成)
図1に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッド1は、複数のノズル孔2aが形成されノズル基板2と液室基板3と保護基板4とが接合されるようにして構成されている。ノズル基板2は、例えばSUS基板によって形成されており、液室基板3は、例えば面方位(100)シリコン基板で形成されている。また、保護基板4は、例えばガラス基板によって形成されている。

液室基板3は、共通液室5と複数の加圧液室隔壁6と該加圧液室隔壁6で仕切られた複数の液室7が形成され、液体吐出エネルギーを発生する圧電体素子8、振動板9、及び圧電体素子8を駆動するための駆動回路部材10等が配置されている。

なお、図1に示した液滴吐出ヘッド1の要部では、2列に配置された各ノズル孔2aに対して1つの駆動回路部材10が割り当てられているが、液滴吐出ヘッド1全体ではこのような構成が複数形成されている。よって、液滴吐出ヘッド1全体では、複数の駆動回路部材1が同様に配置されている。

圧電体素子8と駆動回路部材10は、保護基板4の内側に形成された凹状の開口部4aに設けられている。振動板9は、液室基板3の各液室7と保護基板4との間に設けられている。振動板9の保護基板4側の面に接続された圧電体素子8は、振動板9を介して液室7と対向している。駆動回路部材10は、保護基板4内の表面に接着剤11によって接着されている。なお、液室基板3の共通液室5と保護基板4の共通液体供給流路12との連通部分では、振動板9は開口している。

振動板9の上面に配置された圧電体素子8は、圧電体(PZT)13と、該圧電体13の両面を挟むように接続された個別電極14、共通電極15とで構成されている。また、各個別電極14の一端側には、駆動回路部材10と電気的に接合されたリード電極16が接続されている。本発明の特徴である駆動回路部材10の詳細については後述する。

図2に示すように、直方体状の駆動回路部材10は、両方の長辺端面付近に前記リード電極16が接続されている。なお、図2では、保護基板4を取外した状態を示している。

(液滴吐出ヘッド1の動作)
上記のように形成された液滴吐出ヘッド1においては、各液室7内にインク(記録液)が満たされた状態で、図示しない制御部からの印字データに基づいて、インク滴の吐出を行いたいノズル孔2aに対応する圧電体素子8の個別電極14に対して、駆動回路部材10より駆動電圧が印加される。

この駆動電圧を個別電極14に印加することにより、圧電体素子8の圧電体13をその厚み方向に変位させることで、振動板9を液室7側へ変形させる(撓ませる)。振動板9の液室7側への変形により液室7内の圧力が急激に上昇して液室7内のインクが加圧され、液室7と連通するノズル孔2aからインクの液滴が吐出(噴射)される。

そして、駆動電圧の個別電極14への印加をOFF状態にすることによって、変形した振動板9が元の位置に戻るため、液室7内が共通液室5内に比べて負圧となる。これに伴って、外部から供給されているインクが共通液体供給流路12、共通液室5を通して液室7に充填される。上記した動作を繰り返すことにより、ノズル孔2aからインクの液滴が連続的に吐出され、給紙される用紙等の記録媒体(不図示)に制御部(不図示)からの印字データに基づいた画像(文字を含む)が形成される。

(駆動回路部材10の構成)
次に、前記駆動回路部材10の構成について説明する。

図3に示すように、実施形態1の駆動回路部材10は、その長辺側の両端面10a,10b付近には、第1の端子部20がその辺方向に沿って複数設けられている。また、駆動回路部材10の一方の短辺側の端面10c付近の表面には、第2の端子部21がその辺方向に沿って複数設けられ、駆動回路部材10の他方の短辺側の端面10d付近の表面には、第3の端子部22がその辺方向に沿って複数設けられている。なお、図3に示した駆動回路部材10は、リード電極16(図1参照)が接続される面側を示している。

駆動回路部材10内には駆動IC(不図示)が実装され、また、第1、第2、第3の各端子部20、21、22には所定の配線パターン(不図示)等が電気的に接続されている。

駆動回路部材10の長辺側の両側に設けた各端面10a、10b付近にそれぞれ配置された第1の端子部20は、圧電体素子8側へ駆動電圧を出力するための出力端子部である。図1に示した液滴吐出ヘッド1においては、駆動回路部材10の長辺側の両端面10a,10b付近に配置された各第1の端子部20にリード電極16(図1、図2参照)が接合され、個別電極14を介して圧電体素子8へ駆動電圧が出力される。

駆動回路部材10の一方の短辺側の端面10c付近に配置された各第2の端子部21は、上位制御部(不図示)からデータ、ラッチ、クロック、モード切替、出力許可信号などの各種制御信号をそれぞれ入力するための端子部(制御信号入力端子部)、及び電源部(不図示)から駆動電源、低圧電源、高圧電源などの電源(電力)の入力とグランドを繋ぐ端子部(電力端子部、グランド端子部)である。

また、駆動回路部材10の他方の短辺側の端面10d付近に配置された各第3の端子部22は、端面10c付近に配置された第2の端子部21に入力された前記各種制御信号を、出力するための端子部(制御信号出力端子部)、及び電力端子部やグランド端子部である。

このように、この駆動回路部材10では、一方の短辺側の端面10c付近に配置された第2の端子部21を全ての制御信号が入力される入力端子部とし、他方の短辺側の端面10d付近に配置された第3の端子部22を各第2の端子部21に入力した全ての制御信号を出力する出力端子部とした構成である。

これにより、駆動回路部材10の周囲に制御信号を通すための配線を設ける必要がなくなるので、駆動回路部材10の周囲に制御信号を通すための配線スペースが不要となり、液滴吐出ヘッド1全体の小型化を図ることが可能となる。

なお、本実施形態では、駆動回路部材10の両短辺側に配置された第2、第3の各端子部21,22の両方に、電源関係の入力とグランドを繋ぐ端子部を設けているが、この電源関係の入力とグランドを繋ぐ端子に関しては、第2、第3の各端子部21,22の両方に備えている必要はなく、いずれか一方側の端子部に設けるだけでもよい。

また、第3の端子部22側を全ての制御信号が入力される入力端子部とし、第2の端子部21を第3の端子部22に入力した全ての制御信号を出力する出力端子部としてもよい。

〈実施形態2〉
本実施形態では、図4に示すように、駆動回路部材10の一方の短辺側の端面10c付近にはその辺方向に沿って2列に入力端子部としての第2の端子部21a,21bを複数設け、他方の短辺側の端面10d付近にはその辺方向に沿って2列に出力端子部として第3の端子部22a,22bを複数設けた構成である。駆動回路部材10の他の構成及び液滴吐出ヘッドの構成は、実施形態1と同様である。

第2の端子部21aは、第2の端子部21bよりも端面10cに近い側に配置されている。また、第2の端子部21bの数は、第2の端子部21aの数よりも少なく設定されている。

第3の端子部22aは、第3の端子部22bよりも端面10dに近い側に配置されている。また、第3の端子部22bの数は、第3の端子部22aの数よりも少なく設定されている。

ところで、第2の端子部21a,21b、及び第3の端子部22a,22bにそれぞれ配線をワイヤボンディング方式で接続するときに、内側の第2、第3の各端子部21b、22bに接続される配線は、外側の第2、第3の各端子部21a,22bに接続される配線よりも長いため、内側の第2、第3の各端子部21b、22bに配線をワイヤボンディングする場合の方が作業性が低下し、ワイヤボンディングの作業時間がより長くなる。

このため、本実施形態では、両短辺側の各端面10c,10d付近にその辺方向に沿って、2列に第2の端子部21a,21bと第3の端子部22a,22bをそれぞれ配置し、かつ外側(端面側)の第2、第3の各端子部21a、22aの数よりも内側の第2、第3の各端子部21b、22bの数を少なくしている。よって、内側の第2、第3の各端子部21b、22bに配線をワイヤボンディングするための作業時間を短縮することができ、コストの低減を図ることができる。

〈実施形態3〉
本実施形態では、図5に示すように、実施形態2と同様に駆動回路部材10の両短辺側の各端面10c,10d付近にその辺方向に沿って、2列に第2の端子部21a,21bと第3の端子部22a,22bをそれぞれ設け、かつ外側(端面側)の第2、第3の各端子部21a、22aの数よりも内側の第2、第3の各端子部21b、22bの数を少なくしている。

更に、内側の第2、第3の各端子部21b、22bのうちの両側側(長辺側)に設けた2個ずつの第2、第3の端子部21b’、22b’を高電圧(高圧電源)と接続される高電圧端子部とした構成である。駆動回路部材10の他の構成及び液滴吐出ヘッドの構成は、実施形態1と同様である。

そして、本実施形態では、高電圧端子部としての第2、第3の各端子部21b’、22b’の配置間隔を、その周囲に配置された端子部間の間隔よりも大きく設定している。これにより、高電圧(高圧電源)と接続される第2、第3の各端子部21b’、22b’は、隣接する周囲の端子部から十分な絶縁距離をとることができるので、駆動回路部材10を大型化することなく、高電圧(高圧電源)と接続される第2、第3の各端子部21b’、22b’の絶縁耐圧を良好に確保することができる。

〈実施形態4〉
本実施形態では、図6に示すように、2つの駆動回路部材10,10Aを直列に配置して、駆動回路部材10の一方の短辺10d側に設けた第3の端子部22a,22bと駆動回路部材10Aの一方の短辺10c側に設けた第2の端子部21a,21bとの間を配線部材23で接続した構成である。なお、2つの駆動回路部材10,10Aは、実施形態2の駆動回路部材10と同様の構成である。

駆動回路部材10の短辺10c側に設けた第2の端子部21a,21bには、接続された配線部材24を通して上位制御部(不図示)からの制御信号が入力される。そして、配線部材24を通して駆動回路部材10の第2の端子部21a,21bに入力された制御信号は、駆動回路部材10の中で分岐され、駆動回路部材10の短辺10d側に設けた第3の端子部22a,22bへ出力される。

そして、駆動回路部材10の第3の端子部22a,22bから配線部材23を通して、駆動回路部材10Aの短辺10c側に設けた第2の端子部21a,21bへ制御信号が入力される。

なお、駆動回路部材10の第3の端子部22a,22bと駆動回路部材10Aの第2の端子部21a,21bの接続は基本的に一対一であり、全ての制御信号が駆動回路部材10側から駆動回路部材10Aへ出力される。図6において、2つの駆動回路部材10,10A間で配線部材23が接続されていない端子部は、駆動電源、低圧電源、高圧電源などの電源(電力)系の端子部やグランド端子などである。

このように、駆動回路部材10の一方の短辺側の端面10d付近に設けた第3の端子部22a,22bからそれぞれ出力される全ての制御信号を、配線部材23を介して駆動回路部材10Aの一方の短辺側の端面10c付近に設けた対応する第2の端子部21a,21bに入力することができる。よって、従来のように各駆動回路部材の周囲に制御信号を入力するための配線スペースが不要となるので、液滴吐出ヘッド全体の小型化を図ることができる。

なお、本実施形態では、2個の駆動回路部材10,10Aを直列に配置した構成であったが、3個以上の駆動回路部材が配置される場合でも同様に、配線部材を介して接続することができる。

ところで、図6のように、2つの駆動回路部材10,10A間を配線部材23で接続する場合に、周知のワイヤボンディング方式やフリップチップボンディング方式で実装することができる。

ワイヤボンディング方式の場合は、図6に示した配線部材23は導電性のワイヤであり、2個の駆動回路部材10,10Aの端部同士を直接接続できるため、これらの駆動回路部材10,10Aを載せた基板(不図示)に駆動電源の配線パターン等を自由に配線することができる利点がある。

また、第2の端子部21a,21b、及び第3の端子部22a,22bにそれぞれ配線部材をワイヤボンディング方式で接続する場合、図7に示すように、第2の端子部21a,21bの端子面積に対して、反対側の第3の端子部22a,22bの端子面積は倍程度以上に形成し、端子面積が小さい方の第2の端子部21a,21bに1stボンディングを行い、端子面積が大きい方の第3の端子部22a,22bに2ndボンディングを行うのが望ましい。このような構成とすることで、ワイヤボンディングの安定性が増す利点がある。

更に、図7のように、端子面積の小さい方の第2の端子部21a,21bを制御信号の入力側とし、端子面積の大きい方の第3の端子部22a,22bを制御信号の出力側に割り当てることが望ましい。このような構成とすることで、駆動回路部材10の短辺側端部と基板間のボンディングが正ボンディング(位置の高い端子に1stボンディングを行い、位置の低い端子に2ndボンディングで打ち下げる一般的な方式)となるため、ボンディングの安定性が増す利点がある。

また、フリップチップボンディング方式の場合は、図6に示した配線部材23は駆動回路部材10,10Aを載せた基板上の配線であるため、ワイヤボンディング方式の場合よりも接続工程を効率よく行うことが可能となり、接続コストを低減できる利点がある。

〈実施形態5〉
本実施形態では、図8に示すように、2つの駆動回路部材10,10A間が配線部材23で接続された構成の場合に、これらの駆動回路部材10,10Aを載せた基板(不図示)へ、電流容量を大きくとる必要がある駆動電源の配線パターン30a,30b,30c(斜線部分)を、これらの駆動回路部材10,10Aの第2の端子部21a,21b、及び第3の端子部22a,22bが配置された面と同じ側に配線するようにした。なお、2つの駆動回路部材10,10Aの構成は、実施形態4と同様である。

そして、本実施形態では、駆動回路モジュール10を載置した基板(不図示)に、電流容量を大きくとる必要がある駆動電源の配線パターン30a,30b(斜線部分)を該駆動回路モジュール10の背面(第2の端子部21a,21bと第3の端子部22a,22bが配置された面と反対側の面)側に位置するようにして大きく設けている。

なお、図8に示したように、例えば中央の配線パターン30cのように、駆動回路部材10,10Aの下に対応する位置に電源やグランドなどを配線するのは構わないが、制御信号の配線パターンは駆動回路部材10,10Aの下に対応する位置には配線しない。

このような構成とすることにより、電気容量を大きくとる必要のある駆動電源の配線パターンを、駆動回路部材10,10Aを載せた基板(不図示)上に大きくとることができるので、駆動回路部材10,10Aの内部の駆動電源パターンを小さく抑えることができる。よって、駆動回路部材10,10A全体の小型化を図ることができる。

〈実施形態6〉
図9は、本実施形態に係る液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置内の要部の構成を示す概略斜視図、図10は、このインクジェット記録装置内の要部の構成を示す概略縦断面図である。このインクジェット記録装置には、前記実施形態1〜5のいずれかの構成を有する液滴吐出ヘッドが搭載されている。

これらの図に示すように、このインクジェット記録装置40は、装置本体41の内部に、走査方向に移動可能なキャリッジ42、キャリッジ42に搭載した前記液滴吐出ヘッド1、液滴吐出ヘッド1へインクを供給するインクカートリッジ43等で構成される印字機構部44等が収納されている。また、装置本体41の下方部には、記録媒体としての多数枚の用紙Pを積載可能な給紙カセット45が装着されている。

更に、用紙を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ46を有し、給紙カセット45(或いは手差しトレイ46)から給送される用紙Pを取り込み、印字機構部44によって所要の画像を記録した後、排紙トレイ47に排紙する。

キャリッジ42には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する前記液滴吐出ヘッド1を、複数のノズル孔(インク吐出口)を主走査方向と交差する方向に配列してインク滴吐出方向が図9の下方側に向くようにして装着している。また、キャリッジ42には、液滴吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ43を交換可能に装着している。

インクカートリッジ43は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド1へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。なお、本実施形態では、各色のインク滴をそれぞれ吐出する4個の液滴吐出ヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液滴吐出ヘッドでもよい。

キャリッジ42は、後方側(用紙搬送下流側)を主ガイドロッド48に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送上流側)を従ガイドロッド49に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ42を主走査方向に移動走査するために、モータ50で回転駆動される駆動プーリ51と従動プーリ52との間にタイミングベルト53を張装し、このタイミングベルト53をキャリッジ42に固定している。モータ50の正逆回転によりキャリッジ42が往復駆動される。

一方、給紙カセット45にセットした用紙Pを液滴吐出ヘッド1の下方側に搬送するために、給紙カセット45から用紙Pを分離給送する給紙ローラ54及びフリクションパッド55と、用紙Pを案内するガイド部材56と、給紙された用紙Pを反転させて搬送する搬送ローラ57と、この搬送ローラ57の周面に押し付けられる搬送コロ58、及び搬送ローラ57からの用紙Pの送り出し角度を規定する先端コロ59とを有している。搬送ローラ57は、ギア列が連結されたモータ(不図示)によって回転駆動される。

また、液滴吐出ヘッド1のノズル孔側と対向する位置には、搬送される用紙Pを案内するため用紙ガイド部材60を設けている。この用紙ガイド部材60の用紙搬送方向下流側には、用紙を排紙方向へ送り出すための搬送コロ61と拍車62が設けられており、更に用紙を排紙トレイ47に送り出す排紙ローラ63と拍車64と、排紙経路を形成するガイド部材65,66とが設けられている。

そして、上記したインクジェット記録装置40による記録時には、キャリッジ42を移動させながら入力される画像信号に応じて液滴吐出ヘッド1を駆動することにより、給紙された用紙Pにインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙P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、排紙トレイ47に用紙Pを排紙する。

また、キャリッジ42の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置67を配置している。この回復装置67は、キャッピング手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ42は、印字待機中にはこの回復装置67側に移動されて、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド1をキャッピングしてノズル孔を湿潤状態に保つことにより、インク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することにより、全てのノズル孔のインク粘度を一定にし、安定した吐出状態を維持する。

更に、インクの吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド1のノズル孔を密封し、チューブを通して吸引手段でノズル孔からインクとともの気泡等を吸出し、ノズル孔に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、装置本体41の下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置40は、前記したようにより小型化が可能な液滴吐出ヘッド1を備えているので、インクジェット記録装置40全体の小型化を図ることができる。

1 液滴吐出ヘッド
2 ノズル基板
2a ノズル孔
3 液室基板
4 保護基板
7 液室
8 圧電体素子(電気機械変換素子)
9 振動板
10,10A 駆動回路部材
16 リード電極
20 第1の端子部(駆動電圧端子部)
21、21a,21b 第2の端子部(入力端子部)
22、22a,22b 第3の端子部(出力端子部)
40 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
42 キャリッジ
43 インクカートリッジ
44 印字機構部

特開2006−116767号公報

Claims (9)

  1. 液滴が吐出される複数のノズル孔を有するノズル基板と、
    前記ノズル孔と連通する側壁により仕切られた複数の液室、前記各液室に充填された記録液に対して前記ノズル孔から液滴として吐出させるための液滴吐出エネルギーを発生させる複数の電気機械変換素子、前記各電気機械変換素子へ駆動電圧を印加する少なくとも2つの駆動回路部材を有する液室基板とを備え、
    前記駆動回路部材の側面には、少なくとも向かい合う一対の長辺及び一対の短辺を有し、前記一対の長辺近傍にその辺方向に沿って配置した複数の駆動電圧端子部から、該駆動電圧端子部に接続された配線を介して前記駆動電圧を前記各電気機械変換素子へ印加する液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記少なくとも2つの駆動回路部材は、それぞれの短辺同士が向かい合うようにして直列に配置して設けられており、前記各駆動回路部材の向かい合う一方側の駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置した、複数の制御信号を入力するための複数の入力端子部と、前記各駆動回路部材の向かい合う他方側の駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置した、入力した全ての前記制御信号を出力するための複数の出力端子部とが電気的に接続されており、
    前記各駆動回路部材の短辺付近にその辺方向に沿って配置された前記入力端子部と前記出力端子部のうちの、両端側に位置する入力端子部と出力端子部は、前記駆動電圧端子部が配置されている前記一対の長辺近傍まで設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  2. 前記駆動回路部材の一方の短辺側の端面付近に、その辺方向に沿って複数配置した前記入力端子部を複数列に設けるとともに、前記駆動回路部材の他方の短辺側の端面付近に、その辺方向に沿って複数配置した前記出力端子部を複数列に設け、前記駆動回路部材の内側に設けた列の端子数をその外側に設けた列の端子数よりも少なくすることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。
  3. 前記駆動回路部材の短辺側の内側に設けた列の前記入力端子部に、所定の間隔で配置された高電圧が流れる高電圧端子部を設け、前記高電圧端子部の配置間隔は、前記高電圧端子部の周囲に配置された端子部間の間隔よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。
  4. 前記駆動電圧の配線が、前記駆動回路部材を載せた基板に配されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
  5. 前記少なくとも2つの駆動回路部材の向かい合った短辺側に設けた一方側の端子部と他方側の端子部との間に、配線部材がワイヤボンディング方式で接続されてなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
  6. 前記少なくとも2つの駆動回路部材に設けた複数の端子部が、フリップチップボンディング方式で前記駆動回路部材を載せた基板に接続され、前記少なくとも2つの駆動回路部材の向かい合った短辺側に設けた一方側の端子部と他方側の端子部との間が前記基板上の配線部材で接続されてなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
  7. 前記駆動回路部材の一方の短辺側に設けた端子部の端子面積に対して、該駆動回路部材の他方の短辺側に設けた端子部の端子面積を倍以上としていることを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出ヘッド。
  8. 端子面積が小さい側の端子部が前記入力端子部であり、端子面積が大きい側の端子部が前記出力端子部であることを特徴とする請求項7に記載の液滴吐出ヘッド。
  9. 液滴をノズル孔から吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置において、
    前記液滴吐出ヘッドが請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液滴吐出装置。
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