JP6561753B2 - 液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出装置の電気回路接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出装置の電気回路接続方法に関するものであり、インクジェット方式にて記録媒体に画像形成を実行する液滴吐出装置内部の電気回路の接続構成に特徴を有する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置のうち、電子化された情報の出力に用いられるプリンタの位置態様として、インクジェット方式を採用したプリンタ（以降、インクジェットプリンタとする）がある。インクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドが用紙等の記録媒体に対してインクを吐出することにより、画像が形成される。

記録ヘッドにおいてインクの吐出を制御する態様としては、圧電素子を用いるもの、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインクを吐出させるもの、静電気力を用いるもの等がある。このような吐出制御手段を用いた記録ヘッドにおいては、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現することが可能であり、高精細な画像を記録媒体上に形成すうことが可能である。

例えば、圧電素子を吐出制御手段として用いた記録ヘッドにおいては、圧電素子を備えた２列のアクチュエータと、上位装置に接続された回路基板とを備えるものがある。このような構成の記録ヘッドとして、２列のアクチュエータと回路基板とが、集積回路等の電子部品が実装されたＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）によって接続されて構成される記録ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示された記録ヘッドにおいては、図１に示すように、回路基板に設けられた開口部を通過させ、回路基板とＦＰＣとが垂直に交わるようにしてＦＰＣと回路基板とを接続させる。このような構成にすると、記録ヘッドを高密度かつ小型化させることができる。また、近年では、図２に示すように回路基板と圧電素子とが平行に配置された記録ヘッドがある。

しかし図２の記録ヘッドにおいて、特許文献１のように同じ長さの２枚のＦＰＣを用いて圧電素子と回路基板の接続を行うと、図３に示すようにＦＰＣが他の部品と干渉しないようにするための空隙が必要になる。したがって、記録ヘッドを高密度かつ小型化させることが出来ない。また、空隙を小さくするために、２種類の長さが異なるＦＰＣを用いることも考え得るが、部品の種類が増加してしまう。

本発明は、上記実情を考慮されてなされたものであり、回路基板と圧電素子とが水平に配置された液滴吐出装置であって、部品の種類を増やすことなく、高密度かつ小型化させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、平行に配置された二つの圧電素子と、電子部品が実装された回路基板と、前記圧電素子と前記回路基板とを電気的に接続する二つの導電接続体と、を備える液滴吐出装置であって、前記二つの導電接続体は、両端に電極が形成された本体部及び前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向の側方に拡大して設けられた側方部を含み、前記側方部は、前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向における一方向において前記本体部よりも延びた状態で設けられた端部に形成された電極を含み、前記本体部との境界において前記本体部に対向するように折り曲げられて配置され、前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が伸びた状態で設けられた側とは反対側の電極が前記回路基板に接続され、前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が延びた状態で設けられた側の電極が前記二つの圧電素子の一方に接続され、前記側方部に設けられた電極が前記圧電素子のもう一方に接続されていることを特徴とする。

本発明においては、回路基板と圧電素子とが水平に配置された液滴吐出装置であって、部品の種類を増やすことなく、高密度かつ小型化させることが出来る。

既存の記録ヘッドの構造を示す図。 既存の記録ヘッドにおける回路基板と圧電素子をＦＰＣで接続した態様を示す図。 既存の記録ヘッドにおける回路基板と圧電素子をＦＰＣで接続した態様を示す図。 本実施形態に係るＦＰＣの構成を示す図。 本実施形態に係るＦＰＣの使用態様を示す図。 本実施形態に係るＦＰＣの使用態様を示す図。 本実施形態に係るＦＰＣを用いて行われる回路基板と圧電素子との接続態様を示す図。 本実施形態に係るＦＰＣを用いて行われる回路基板と圧電素子との接続態様を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る液滴吐出装置内部におけるＦＰＣ１０の構成について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、本実施形態に係るＦＰＣ１０は、プラスチックフィルム等の可撓性の薄い絶縁体の表裏両面に導体が配置され、回路が形成されている両面ＦＰＣである。従って、ＦＰＣ１０は導電接続体として機能する。ＦＰＣ１０の表面においては、回路基板に接続される回路基板電極１１が上部に、アクチュエータに接合される表面接合電極１２が下部に夫々配置されている（以後、回路基板電極１１と表面接合電極１２が設けられている側のＦＰＣ１０を「本体部」とする）。

また、ＦＰＣ１０の裏面の下部には、表面接合電極１２とは別の圧電素子に接合されるように裏面接合電極１３が配置されている（以後、裏面接合電極１３が設けられる側のＦＰＣ１０を「側方部」とする）。図４に示すように、裏面接合電極１３の下端は、表面接合電極１２の下端よりも長さｄに相当する分長い構成である。

図５は、ＦＰＣ１０を図４の線Ａを中心として折り曲げた例を示す図である。具体的には、回路基板電極１１が配置された面を内側に配置して、回路基板電極１１と表面接合電極１２とを内向させ、表面接合電極１２と裏面接合電極１３とが接触しないように本体部と側方部の境界においてＦＰＣ１０を折り曲げる。このようにすると、表面接合電極１２と裏面接合電極１３とがいずれも表面に配置される。図５においては、表面に視認できる電極を実線で、視認できない電極を破線で示している。

図６は、ＦＰＣ１０を図４の線Ａを中心として折り曲げた他の例を示す図である。具体的には、回路基板電極１１が配置された面を外側に配置して、回路基板電極１１と表面接合電極１２とを外向させ、表面接合電極１２と裏面接合電極１３とが接触しないように本体部と側方部の境界においてＦＰＣ１０を折り曲げる。このようにすると、表面接合電極１２と裏面接合電極１３とがいずれも裏面に配置される。図６においては、視認できない電極を破線で示している。

図７は、本実施形態に係るＦＰＣ１０を用いた回路基板２０と圧電素子３０、３１との接続態様を示す図である。尚、図７においては、図５に示すように折り曲げたＦＰＣ１０には「Ｌ」、図６に示すように折り曲げたＦＰＣ１０には「Ｒ」を夫々付して記載している（以後、夫々ＦＰＣ１０Ｌ、ＦＰＣ１０Ｒと記載する）。図５及び図６で説明した線Ａで折り曲げたＦＰＣ１０は、表面接合電極１２よりも裏面接合電極１３が長さｄだけ長い構造である。

ＦＰＣ１０Ｌにおいては、回路基板電極１１を回路基板２０の底面（裏面）に接続させ、圧電素子面３０３に裏面接合電極１３を、圧電素子面３０１に表面接合電極１２を夫々接合させる。そして、ＦＰＣ１０Ｒにおいては、回路基板電極１１を回路基板２０の電子部品が実装されている面（表面）に接続させ、圧電素子面３０４に裏面接合電極１３を、圧電素子面３０２に表面接合電極１２を夫々接合させる。ＦＰＣ１０は、このように接合することで、回路基板２０と圧電素子３０、３１とを電気的に接続する。尚、ＦＰＣ１０ＬとＦＰＣ１０Ｒは左右を入れ替えて回路基板２０と圧電素子３０、３１を接続することも可能である。

図８は、本実施形態に係るＦＰＣを用いて行われる回路基板２０と圧電素子３０、３１との接続態様を示す図である。図８においては、図３に示すようなＦＰＣ１０と他の部材との干渉を防止するための空隙を設けることなく回路基板２０と圧電素子３０、３１とを接続する。

以上説明したように、本実施形態に係るＦＰＣ１０を用いて回路基板２０と圧電素子３０、３１とを、より高密度に、かつコンパクトに接合することが出来る。さらに、ＦＰＣ１０は一種類で回路を接続することが可能なため、部品の種類を増やす必要が無く、コストを削減することも期待できる。従って、本実施形態に係るＦＰＣ１０を用いた液滴吐出装置は、部品の種類を増やすことなく、高密度かつ小型化されて画像形成装置に実装することが可能である。

ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ） １０
回路基板電極 １１
表面接合電極 １２
裏面接合電極 １３
回路基板 ２０
圧電素子 ３０、３１
圧電素子面 ３０１、３０２、３０３、３０４

特開２０１１−５８３３号公報

Claims (3)

1. 平行に配置された二つの圧電素子と、
   電子部品が実装された回路基板と、
   前記圧電素子と前記回路基板とを電気的に接続する二つの導電接続体と、
   を備える液滴吐出装置であって、
   前記二つの導電接続体は、
   両端に電極が形成された本体部及び前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向の側方に拡大して設けられた側方部を含み、
   前記側方部は、前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向における一方向において前記本体部よりも延びた状態で設けられた端部に形成された電極を含み、前記本体部との境界において前記本体部に対向するように折り曲げられて配置され、
   前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が伸びた状態で設けられた側とは反対側の電極が前記回路基板に接続され、
   前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が延びた状態で設けられた側の電極が前記二つの圧電素子の一方に接続され、前記側方部に設けられた電極が前記圧電素子のもう一方に接続されていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
3. 平行に配置された二つの圧電素子と、
   電子部品が実装された回路基板と、
   前記圧電素子と前記回路基板とを電気的に接続する二つの導電接続体と、
   を備える液滴吐出装置の電気回路接続方法であって、
   前記二つの導電接続体は、
   両端に電極が形成された本体部及び前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向の側方に拡大して設けられた側方部を含み、
   前記側方部は、前記本体部において電極が形成された一端から他端への方向における一方向において前記本体部よりも延びた状態で設けられた端部に形成された電極を含み、前記本体部との境界において前記本体部に対向するように折り曲げられて配置され、
   前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が伸びた状態で設けられた側とは反対側の電極が前記回路基板に接続され、
   前記二つの導電接続体夫々について、前記本体部の両端に設けられた電極のうち前記側方部が延びた状態で設けられた側の電極が前記二つの圧電素子の一方に接続され、前記側方部に設けられた電極が前記圧電素子のもう一方に接続されていることを特徴とする液滴吐出装置の電気回路接続方法。