(57)【要約】【課題】ヘッドの長尺化に伴って配線部材とヘッド部側の電極の位置ずれや接合強度不足による接合信頼性の低下が生じる。【解決手段】ＦＰＣ１５には圧電素子部材１２の外部電極２３ａと接合して接続する配線電極４１が、予め圧電素子部材１２の外部電極２３ａの配列ピッチより狭い配列ピッチで形成され、圧電素子部材１２の位置決め部となるスリット溝１４に挿入する突起４２がＦＰＣ１５に設けられ、ヘッド部側のスリット溝１４とＦＰＣ１５側の突起４２は、予め各スリット溝１４、突起４２の配列間隔の比率が各電極（２３ａ、４１）の配列間隔比と同じになるように設けられて、ＦＰＣ１５の突起４２が圧電素子部材１２のスリット溝１４に嵌め込まれて電極２３ａと４１とが接合されている。【選択図】図４
2010201832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが連通する液室内の容積を変化させて前記ノズルから液滴を吐出させる複数の圧力発生手段を有するヘッド部と、
前記ヘッド部の前記圧力発生手段に駆動信号を与える配線部材と、を有し
前記ヘッド部に設けられた前記圧力発生手段に接続される電極には、予め前記ヘッド部側の電極の配列間隔よりも狭い配列間隔で設けられた前記配線部材の配線電極がそれぞれ接合され、
前記ヘッド部側と前記配線部材側にそれぞれ複数の位置決め部が設けられ、
前記ヘッド部側と前記配線部材側の位置決め部は、予め各位置決め部の配列間隔の比率が前記各電極の配列間隔比と同じになるように設けられて、
前記ヘッド部側と前記配線部材側の各位置決め部が一致する状態で前記配線部材の配線電極と前記ヘッド部側の電極が接合されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ヘッド部側及び前記配線部材側にはそれぞれ３個以上の位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ヘッド部側及び前記配線部材側の各位置決め部はいずれか一方が凹部で、他方が凸部であって、凹凸嵌合してい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。
【請求項４】
前記ヘッド部側と前記配線部材側との位置決め部は、前記配線部材に設けられた凸部と、前記ヘッド部の圧力発生手段を個別の駆動柱に分ける溝の一部とを凹凸嵌合して形成されることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記配線部材に設けられた凸部は、前記溝の底部に凹凸嵌合されることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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としてインクジェット記録装置などが知られている。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。
【０００３】
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、パターン材料なども含まれる。
【０００４】
従来、液体吐出ヘッドとして、液室内の液体であるインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子、特に圧電層と内部電極を交互に積層した積層型圧電素子を用いて、積層型圧電素子のｄ３３又はｄ３１方向の変位で液室の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アクチュエータを用いた圧電型ヘッドが知られている。
【０００５】
このような圧電型ヘッドの圧電素子（圧力発生手段）に駆動信号を与えるため、駆動ＩＣが実装された配線部材としてのフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと呼ぶ）をはんだや異方性導電膜を用いて圧電素子側の電極と配線電極を接合する熱圧着構造が多く用いられている。ＦＰＣはその電極をヘッド部側（圧力発生手段側）の電極に位置合わせし、ＦＰＣに高温度の熱圧着ツールを押し付けることにより、ＦＰＣの配線電極をヘッド部側の電極に熱圧着して実装される。
【０００６】
この場合、ヘッド部側とＦＰＣの接合において、それぞれの電極の位置合わせを適正に行わないと導通不良を起こし、その結果、液体吐出ヘッドが正常に機能しなくなる問題が生じる。
【０００７】
従来の位置合わせの手法として、ＦＰＣの両端部を突き当て、又は嵌め合いにより位置決めする方法が知られている（特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、上述したように、ＦＰＣはヘッド部側に熱圧着されるが、このときＦＰＣは高温まで加熱されるので熱膨張する。そして、この熱膨張による伸びのため、ＦＰＣの電極ピッチが変化し、ＦＰＣ側の電極とヘッド部側の電極の位置ずれが生じ、導通不良を発生させる問題がある。
【０００９】
また、位置決め用のピンに対してＦＰＣにピンより僅かに小径の孔を形成し、ＦＰＣを接合する部材側にピンより僅かに大径の孔を形成して両者を位置決めすることで、位置決め精度を向上させるとともに均一に加熱できるようにして接合の確実性をあげる技術事項も知られている（特許文献２）。
【００１０】
しかしながら、このような構成にしても熱膨張による電極の位置ずれには対応することができない。
【００１１】
そこで、ＦＰＣの電極間にスリットを形成することで、位置ずれ量の低減を図るもの（特許文献３）、また、ＦＰＣの電極形成部に凸部を形成し、一方ヘッド部側の電極形成部に凹部を設けて凹凸を組み合わせることで、位置ずれの発生を抑制するもの（特許文献４）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ０１／０４２０１７
【特許文献２】特開２００６−３４６８９７号公報
【特許文献３】特開２００５−１５３３２１号公報
【特許文献４】特開２００５−１２５５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特に、近年、画像形成装置には高速化が求められており、インクジェット記録装置においては、高速印字のため、ノズル数を多くするライン型ヘッドなど、ヘッドの長尺化が進んでいる。長尺ヘッドにおいては、前述した熱膨張によるＦＰＣの伸び量が大きくなるため、熱膨張による電極位置ずれは大きな問題となっている。
【００１４】
ここで、上述したようにＦＰＣにスリットを設ける構成にあっては、電極側部分が分割されるため、ＦＰＣのハンドリングが難しく位置合わせがしにくいという問題がある。特に長尺ヘッドでは、スリット本数を増やす必要があるため、さらにハンドリング性が悪化することになる。
【００１５】
また、ＦＰＣの電極形成部に凸部を形成し、一方ヘッド部側の電極形成部に凹部を設けて凹凸を組み合わせる構成にあっては、圧力発生手段に形成される溝の深さは加工精度のばらつきによってその深さにばらつきを有しており、電極ピッチが微細になると、例えば他の溝よりも深い溝にＦＰＣ側の電極を接合するときに、ＦＰＣの隣り合う電極の高さに規制されて十分に加圧力が伝わらず、接合不良を起こす場合があり、信頼性が低下する。さらに、すべての電極に対して凹凸を形成する必要があるので生産性も悪いという課題がある。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線部材とヘッド部側の電極の位置合わせを容易に行うことができるようにするとともに、熱圧着時の熱膨張による両電極の位置ずれを生じることなく接合可能で長尺化にも対応可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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液室内の容積を変化させて前記ノズルから液滴を吐出させる複数の圧力発生手段を有するヘッド部と、
前記ヘッド部の前記圧力発生手段に駆動信号を与える配線部材と、を有し
前記ヘッド部に設けられた前記圧力発生手段に接続される電極には、予め前記ヘッド部側の電極の配列間隔よりも狭い配列間隔で設けられた前記配線部材の配線電極がそれぞれ接合され、
前記ヘッド部側と前記配線部材側にそれぞれ複数の位置決め部が設けられ、
前記ヘッド部側と前記配線部材側の位置決め部は、予め各位置決め部の配列間隔の比率が前記各電極の配列間隔比と同じになるように設けられて、
前記ヘッド部側と前記配線部材側の各位置決め部が一致する状態で前記配線部材の配線電極と前記ヘッド部側の電極が接合されている
構成とした。
【００１８】
ここで、前記ヘッド部側及び前記配線部材側にはそれぞれ３個以上の位置決め部が設けられている構成とできる。
【００１９】
また、前記ヘッド部側及び前記配線部材側の各位置決め部はいずれか一方が凹部で、他方が凸部であって、凹凸嵌合している構成とできる。
【００２０】
また、前記ヘッド部側と前記配線部材側との位置決め部は、前記配線部材に設けられた凸部と、前記ヘッド部の圧力発生手段を個別の駆動柱に分ける溝の一部とを凹凸嵌合して形成される構成とできる。
【００２１】
この場合、前記配線部材に設けられた凸部は、前記溝の底部に凹凸嵌合される構成とできる。
【００２２】
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構成とした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、ヘッド部に設けられた圧力発生手段に接続される電極には、予めヘッド部側の電極の配列間隔よりも狭い配列間隔で設けられた配線部材の配線電極がそれぞれ接合され、ヘッド部側と配線部材側にそれぞれ複数の位置決め部が設けられ、ヘッド部側と配線部材側の位置決め部は、予め各位置決め部の配列間隔の比率が各電極の配列間隔比と同じになるように設けられて、ヘッド部側と配線部材側の各位置決め部が一致する状態で配線部材の配線電極とヘッド部側の電極が接合されている構成としたので、配線部材とヘッド部側の電極の位置合わせを容易に行うことができるようにするとともに、熱圧着時の熱膨張による両電極の位置ずれを生じることなく接合可能で信頼性を向上でき、長尺化にも対応可能となる。
【００２４】
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ているので、信頼性が向上し、高画質画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す外観斜視説明図である。
【図２】同じく液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図３】同じく液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態における電極接続構造の説明に供する平面説明図である。
【図５】同じく断面説明図である。
【図６】同じく正面説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における電極接続構造の説明に供する正面説明図である。
【図８】同じく断面説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態における電極接続構造の説明に供する正面説明図である。
【図１０】同じく断面説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における電極接続構造の説明に供する平面説明図である。
【図１２】同じく断面説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における電極接続構造の説明に供する正面説明図である。
【図１４】同じく断面説明図である。
【図１５】本発明に係る画像形成装置の機構部全体の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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３を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの外観斜視説明図、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は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。
【００２７】
この液体吐出ヘッドは、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を形成する振動板部材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。
【００２８】
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。
【００２９】
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変形可能な薄肉部である振動領域（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）に圧電素子部材１２との連結部となる厚肉部である島状凸部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素子部材１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂの上端面（接合面）１２ａを接合している。また、積層型圧電素子部材１２の下端面はベース部材１３に接合している。
【００３０】
ここで、圧電素子部材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、即ち圧電素子部材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）２３ａ、２３ｂに接続し、端面電極（外部電極）２３ａ、２３ｂに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。この圧電素子部材１２は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施してスリット溝１４を形成することで、１つの圧電素子部材に対して所要数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものである。
【００３１】
なお、圧電素子部材１２の圧電素子柱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素子柱を圧電素子柱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素子柱を圧電素子柱１２Ｂとして区別している。この場合、図３に示すように、駆動用圧電素子柱１２Ａと支柱用圧電素子柱１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成としているが、すべての圧電素子柱を駆動用圧電素子柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成とすることもできる。
【００３２】
そして、圧電素子部材１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａの外部電極２３ａには駆動信号を与えるために配線部材としてのＦＰＣ１５を接続し、このＦＰＣ１５には圧電素子部材１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａに対して選択的に駆動波形（駆動信号）を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）１６が実装されている。
【００３３】
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。
【００３４】
さらに、これらの圧電素子部材１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される圧電アクチュエータ１１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に外部からインク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。
【００３５】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動圧電素子柱１２Ａが収縮し、振動板部材２の振動板領域２ａが下降して加圧液室６の容積が膨張することで、加圧液室６内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板領域２ａをノズル４方向に変形させて加圧液室６の容積を収縮させることにより、加圧液室６内のインクが加圧され、ノズル４からインク滴が吐出（噴射）される。
【００３６】
そして、駆動圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板領域２ａが初期位置に復元し、加圧液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室８から加圧液室６内にインクが充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００３７】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００３８】
次に、本発明の第１実施形態における圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２ＡとＦＰＣ１５との電極同士の接続にかかる構造について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同構造の説明に供する平面説明図、図５は同じく断面説明図、図６は同じく正面説明図である。
ＦＰＣ１５には圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２Ａの外部電極（個別電極）２３ａと接合して接続する配線電極（以下「ＦＰＣ電極」という。）４１が所定の配列間隔（ピッチ）で設けられている。
【００３９】
ここで、ＦＰＣ電極４１の配列ピッチＬ２は、圧電素子部材１２との接合を行う前の状態で、熱圧着時の熱膨張（伸び）を予め見込んで、予め圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２Ａの外部電極（以下「圧電素子電極」という。）２３ａの配列ピッチＬ１に対して、Ｌ１＞Ｌ２、の関係になるように狭くしている。
【００４０】
また、ＦＰＣ１５の電極側の表面には、圧電素子部材１２のスリット溝１４の底部に相当する位置に複数の位置決め部である突起（以下「ＦＰＣ突起」という。）４２が形成されている。なお、図４では４個の突起４２が形成されている例を示している。
【００４１】
ここで、ＦＰＣ突起４２は特定の配列間隔（ピッチ）で形成されており、例えばＦＰＣ突起４２の配置間隔Ｌ２２は、位置合わせ時に対応する圧電素子部材１２のスリット溝１４の溝間隔Ｌ１２に対して、Ｌ２２／Ｌ１２＝Ｌ２／Ｌ１、となるように、また、別のＦＰＣ突起４２の配置間隔Ｌ２１は、位置合わせ時に対応する圧電素子部材１２のスリット溝１４の間隔Ｌ１１に対して、同じように、Ｌ２１／Ｌ１１＝Ｌ２／Ｌ１となるように形成される。なお、ここでは、複数の間隔にてＦＰＣ突起４２を形成しているが、すべての突起４２を同一間隔で形成してもよい。
【００４２】
つまり、この例では、圧電素子部材１２のスリット溝１４をヘッド部側位置決め部として使用し、ヘッド部側とＦＰＣ１５側にそれぞれ複数の位置決め部が設けられた構成とし、更にヘッド部側とＦＰＣ側の位置決め部は、予め各位置決め部の配列間隔の比率が各電極（２３ａ、４１）の配列間隔比と同じになるように設けられている。
【００４３】
また、ＦＰＣ突起４２とＦＰＣ電極４１との位置関係も特定の位置関係にて形成されており、例えばＦＰＣ突起４２とＦＰＣ電極４１の間隔Ｌ２０は、位置合わせ時に対応する圧電素子部材１２のスリット溝１４と圧電素子電極２３ａの間隔Ｌ１０に対して、Ｌ２０／Ｌ１０＝Ｌ２／Ｌ１、となるよう形成されている。
【００４４】
ここで、図６に示すようにヘッド部側の位置決め部として圧電素子部材１２を個別の駆動柱へと分けるスリット溝１４の一部を利用することにより、ヘッド部側に別途位置決め部を形成する必要が無くなり、製造工程を簡略化しコストダウンが可能となる。また、このような構成であれば、長尺のヘッドであっても液室配列方向の任意の場所に位置決め部を形成することが可能となり、位置決め部間が長くなることで発生する位置決め部から離れた部分での接合位置精度の悪化も容易に防止することができる。
【００４５】
また、ここでは、ＦＰＣ突起４２を先端が半球状の円筒ないし円柱として図示しているが、断面形状は特に限定されない。また、ＦＰＣ突起４２の材質も樹脂、金属など特に限定されないが、樹脂にて形成することが好ましい。例えばＵＶ硬化樹脂を用いて形成すると、塗布直後に硬化させることができるので、液滴が広がることなく正確な位置精度で樹脂突起を形成することができる。突起の高さは、圧電素子部材側（ヘッド部側）の位置決め部としてのスリット溝１４へ挿入可能な高さを有しており、また突起４２の大きさは圧電素子部材側の位置決め部としてのスリット溝１４への挿入具合を勘案して適宜決められるが、スリット溝１４に圧入される程度にスリット溝１４の溝幅よりもわずかに大きくすることが好ましい。
【００４６】
このように構成されるＦＰＣ１５を圧電素子部材１２に接合するときには、まず、ＦＰＣ突起４２を圧電素子部材１２側の位置決め部であるスリット溝１４に挿入する。このとき、ＦＰＣ突起４２の間隔よりも対応する圧電素子部材１２のスリット溝１４（以下「圧電素子溝１４」という。）の間隔のほうが広いため、ＦＰＣ１５は伸びた状態となり、ＦＰＣ突起４２の間隔Ｌ２２は圧電素子溝１４の間隔Ｌ１２と同じになる。
【００４７】
また、ＦＰＣ突起４２の間隔Ｌ２２と圧電素子溝１４の間隔Ｌ１２の比率がＦＰＣ電極４１と圧電素子電極２３ａのピッチ比Ｌ２／Ｌ１と同じであるため、ＦＰＣ突起４２の挿入によりＦＰＣ突起間隔Ｌ２２は圧電素子溝間隔Ｌ１２と同じになると、図６に示すように、圧電素子電極２３ａとＦＰＣ電極４１のピッチも同じになる。ＦＰＣ突起４２の挿入によりＦＰＣ１５が機械的に伸ばされるため、ＦＰＣ１５には収縮しようとする力が発生するが、ＦＰＣ突起４２は圧電素子溝１４の底部に挿入されるため、圧電素子柱１２Ａへかかるモーメント荷重は小さく、圧電素子柱１２Ａの柱倒れが発生する可能性は低い。また、ＦＰＣ突起４２を圧電素子溝１４の溝幅よりもわずかに大きくしている場合には、両者は圧入により嵌合することになるため、ＦＰＣ１５と圧電素子部材１２が仮固定された状態となり、後述する熱圧着作業などのハンドリング時において位置ずれを起こす可能性も少ない。
【００４８】
そして、ＦＰＣ突起４２を圧電素子溝１４に挿入して位置合わせを行った後、図示しない熱圧着ツールをＦＰＣ１５に押し付け、熱圧着してボンディングする。熱圧着時にはＦＰＣ１５は高温の熱圧着ツールが押し付けられることにより熱膨張するが、ＦＰＣ１５はあらかじめ機械的に伸ばされた状態にあるため、熱膨張によりＦＰＣ１５の内部応力が緩和されるものの、容易にはＦＰＣ電極４１と圧電素子電極２３ａの位置ずれを生じることがない。また、熱膨張による伸びが設計時の見込み量を上回り、ＦＰＣ電極４１のピッチが圧電素子電極２３ａのピッチ以上に伸びた場合にも、ＦＰＣ１５と圧電素子部材１２の位置が機械的に拘束されているため、大幅に位置ずれを起こすことはない。
【００４９】
なお、この実施形態では、ＦＰＣ突起４２が４個の場合を例示したが、ＦＰＣ電極４１と圧電素子電極２３ａのピッチが同じになるよう位置決めするには、少なくとも２個のＦＰＣ突起４２を電極４１の配列方向両端部に形成する必要がある。ただし、位置決め時のＦＰＣ１５の伸びが電極４１を形成する部分全体にわたって均一になるとは限らないため、図４に示すようにＦＰＣ電極４２の配列方向両端部に加えて、その間にもＦＰＣ突起４２を形成することが好ましい。突起４２の形成位置の間隔が小さいほど効果的に位置ずれを抑えることができる。また、ＦＰＣ突起４２と圧電素子溝１４が、前述のとおり圧入により嵌合されていれば、例えばＦＰＣに外力が加わった場合には圧入部分で外力に抗するので、直接ＦＰＣ１５と圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２Ａの接合部分にストレスがかかず、外力による接合剥離が発生することがない。
【００５０】
次に、本発明の第２実施形態における圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２ＡとＦＰＣ１５との電極同士の接続にかかる構造について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同構造の説明に供する正面説明図、図８は同じく断面説明図である。
ここでは、ヘッド部側位置決め部としてベース部材１３に溝５１を形成し、ＦＰＣ１５側の位置決め部であるＦＰＣ突起４２はこのベース部材１３の溝５１に嵌め込むようにしている。
【００５１】
ベース部材１３の位置決め部（溝５１）に対してＦＰＣ突起４２を挿入することで、ＦＰＣ１５を伸ばしたことによる収縮力が圧電素子部材１２に駆動圧電素子柱１２Ａにかかることがないので、圧電素子柱の柱倒れが発生することを確実に低減することができる。
【００５２】
なお、ベース部材１３の溝５１は、圧電素子部材１２にダイシングブレードを用いて所定の深さの溝１４を複数列研削して複数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成するとき、圧電素子部材１２の溝加工に引き続いて、圧電素子部材１２の溝から連続するようにベース部材１３の溝１４を研削加工することにより形成することができる。
【００５３】
ここで、図７ではベース部材１３まで到達する溝５１として加工しているが、ベース部材１３までは到達せず、圧電素子部材１２に通常のスリット溝１４よりも深い溝として形成してもよい。このような溝であっても、ＦＰＣ突起４２の位置決めを溝５１の底部に設けることで収縮力のかかる部分にはスリット溝１４がないことから圧電素子柱の柱倒れを防止することができる。
【００５４】
このように圧電素子部材の溝加工と同時にベース溝加工を行うことにより、圧電素子電極に対するベース溝の位置精度を高めることができる。
【００５５】
次に、本発明の第３実施形態における圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２ＡとＦＰＣ１５との電極同士の接続にかかる構造について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同構造の説明に供する正面説明図、図１０は同じく断面説明図である。
ここでは、ヘッド部側位置決め部としてベース部材１３に孔５２を形成し、ＦＰＣ１５側の位置決め部であるＦＰＣ突起４２はこのベース部材１３の孔５２に嵌め込むようにしている。
【００５６】
このようにベース部材の孔にＦＰＣ突起を挿入することにより、ＦＰＣ電極と圧電素子電極のピッチ方向の位置決めのみならず、２次元的な位置決めを行うことができる。
【００５７】
以上のように、各実施形態で説明した、圧電素子部材のスリット溝、ベース部材の溝、ベース部材の孔など、ヘッド部側（圧電ユニット１１側）に複数の凹型の位置決め部を設けるとともに、ＦＰＣ突起のようにＦＰＣに複数の凸型の位置決め部を設け、それぞれの位置決め部が電極間隔に比例した間隔で形成され、位置決め部が一致するように位置決めしＦＰＣと圧電素子を熱圧着して接合することで、ＦＰＣ電極と圧電素子の電極との位置合わせを容易に行うことができるとともに、熱圧着時の熱膨張による両電極の位置ずれを生じることなく接合することができ、電極の位置ずれがないため長尺化にも容易に対応することができる。
【００５８】
次に、本発明の第４実施形態における圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２ＡとＦＰＣ１５との電極同士の接続にかかる構造について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同構造の説明に供する平面説明図、図１２は同じく断面説明図である。
ここでは、ヘッド部のベース部材１３に位置決め部としてのピン（凸部）５３を設け、ＦＰＣ１５側に位置決め部としての孔４３を形成して、ＦＰＣ１５側の位置決め部であるＦＰＣ孔４３にベース部材１３のピン５３を嵌め込むようにしている。
【００５９】
なお、ここでは、ピン５３を円筒又は円柱形状、孔４３を円形状として例示しているが、断面形状は特に限定されるものではない。また、ＦＰＣ１５の孔４３は貫通孔に限らず、座ぐり孔でもよい。ＦＰＣ１５の孔は、例えば機械的に孔を穿設したり、エッチングにて形成することができる。また、ベース部材１３の表面からピン５３の先端までの高さはＦＰＣ１５の孔４３へ挿入可能な高さとなっている、また、ＦＰＣ１５の孔４３の径はピン５３との挿入具合を勘案して適宜決められるが、ピン５３に圧入する程度にピン径よりもわずかに小さくすることが好ましい。
【００６０】
このように、圧電ユニットの位置決め部とＦＰＣの位置決め部は、前述した各実施形態のように圧電ユニットの位置決め部が凹型で、ＦＰＣ側の位置決め部が凸型の関係でもよく、あるいは本実施形態のように圧電ユニットの位置決め部が凸型でＦＰＣ側の位置決め部が凹型の関係でもよい。
【００６１】
また、本実施形態では圧電ユニットの位置決め部としての凸部をベース部材の孔に挿入したピンにより形成しているが、前述した第１実施形態などで説明したＦＰＣ突起のように、ベース部材あるいは圧電素子部材に樹脂にて突起（凸部）を形成してもよい。
【００６２】
次に、本発明の第５実施形態における圧電素子部材１２の駆動圧電素子柱１２ＡとＦＰＣ１５との電極同士の接続にかかる構造について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同構造の説明に供する接合前の平面説明図、図１４は同じく断面説明図である。
ここでは、圧電素子部材１３のスリット溝１４をヘッド部側位置決め部とし、ＦＰＣ１５側に位置決め部としての孔４３を形成している。なお、ＦＰＣ孔４３の断面形状は円形状に限定されるものではない。
【００６３】
そして、ＦＰＣ孔４３に挿入する突起（凸部）６２を形成した接合用プレート６１を使用してＦＰＣ１５の接合を行う。接合用プレート６１にはＦＰＣ孔４３と同じ配列間隔にて突起６２が形成されており、また、接合用プレート６１は突起６２の並び方向へ伸縮自在となっている。そこで、接合用プレート６１の凸部６２を圧電素子部材１２のスリット溝１４に挿入して位置合わせを行った後、熱圧着によりＦＰＣ１５の電極４１と駆動圧電素子柱１２Ａの電極２３ａとを接合する。接合した後は、接合用プレート６１を取り外し、必要に応じてベース部材１３とＦＰＣ１５を接着して接合終了となる。なお、ベース部材とＦＰＣの接着することで、外力の作用によりＦＰＣが剥離するのを防ぐことができる。
【００６４】
このように、圧電ユニットの位置決め部とＦＰＣの位置決め部は、前記各実施形態に示したように凹凸の関係でもよく、あるいは本実施形態のように圧電ユニットの位置決め部が凹型でＦＰＣの位置決め部が孔の関係でもよい。なお、圧電ユニットの位置決め部はスリット溝以外の前述した各実施形態で説明した構成であってもよい。
【００６５】
次に、本発明に係る液体吐出装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体２０１の内部に画像形成部２０２等を有し、装置本体２０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）２０３を積載可能な給紙トレイ２０４を備え、この給紙トレイ２０４から給紙される用紙２０３を取り込み、搬送機構２０５によって用紙２０３を搬送しながら画像形成部２０２によって所要の画像を記録した後、装置本体２０１の側方に装着された排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【００６６】
また、装置本体２０１に対して着脱可能な両面ユニット２０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構２０５によって用紙２０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット２０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構２０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【００６７】
ここで、画像形成部２０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド２１１」という。）を備え、各記録ヘッド２１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ２１３に装着している。
【００６８】
また、各記録ヘッド２１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構２１２ｋ、２１２ｃ、２１２ｍ、２１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構２１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド２１１と維持回復機構２１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド２１１のノズル面に維持回復機構２１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００６９】
なお、ここでは、記録ヘッド２１１は、用紙搬送方向上流側から、ブランク、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。
【００７０】
給紙トレイ２０４の用紙２０３は、給紙コロ（半月コロ）２２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体２０１内に給紙され、搬送ガイド部材２２３のガイド面２２３ａに沿ってレジストローラ２２５と搬送ベルト２３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材２２６を介して搬送機構２０５の搬送ベルト２３３に送り込まれる。
【００７１】
また、搬送ガイド部材２２３には両面ユニット２０７から送り出される用紙２０３を案内するガイド面２２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構２０５から戻される用紙２０３を両面ユニット２０７に案内するガイド部材２２７も配置している。
【００７２】
搬送機構２０５は、駆動ローラである搬送ローラ２３１と従動ローラ２３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト２３３と、この搬送ベルト２３３を帯電させるための帯電ローラ２３４と、画像形成部２０２に対向する部分で搬送ベルト２３３の平面性を維持するプラテン部材２３５と、搬送ベルト２３３から送り出す用紙２０３を搬送ローラ２３１側に押し付ける押さえコロ２３６と、その他図示しないが、搬送ベルト２３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００７３】
この搬送機構２０５の下流側には、画像が記録された用紙２０３を排紙トレイ２０６に送り出すための排紙ローラ２３８及び拍車２３９を備えている。
【００７４】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト２３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３３４と接触することで帯電される。この場合、帯電ローラ２３４の帯電電圧は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、搬送ベルト２３３を所定の帯電ピッチで正負に帯電させることができる。
【００７５】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト２３３上に用紙２０３が給送されると、用紙２０３内部が分極状態になり、搬送ベルト２３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙２０３の搬送ベルト２３３と接触している面に誘電され、搬送ベルト２３３上の電荷と搬送される用紙２０３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙２０３は搬送ベルト２３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト２３３に強力に吸着した用紙２０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００７６】
そして、搬送ベルト２３３を周回させて用紙２０３を移動させ、記録ヘッド２１１から液滴を吐出することで、用紙２０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙２０３は排紙ローラ２３８によって排紙トレイ２０６に排紙される。
【００７７】
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、高い信頼性が得られる記録ヘッドを用いて高速で画像を形成することができる。また、この画像形成装置における記録ヘッド及びこの記録ヘッドを駆動する部分で構成される液体吐出装置においても、本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、低コストで、高い信頼性が得られる液体吐出を行うことができる。
【００７８】
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。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。
【符号の説明】
【００７９】
１  流路基板
２  振動板部材
３  ノズル板
４  ノズル
６  液室
１０  加圧液室
１１  圧電アクチュエータ
１２  圧電素子部材
１２Ａ  駆動圧電素子柱
１２Ｂ  非駆動圧電素子柱
１３  ベース部材
１４  スリット溝（位置決め部）
１５  ＦＰＣ（配線部材）
４１  配線電極
４２  突起（位置決め部）
４３  孔（位置決め部）
５１  溝（位置決め部）
５３  ピン(位置決め部)
２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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