(57)【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複数の個別液室に対応して配列された複数の圧電柱と、前記個別液室に対応しない少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱とがノズル配列方向に沿って設けられた２つの圧電部材と、
前記２つの圧電部材の複数の圧電柱に駆動信号を与える１つの可撓性を有する配線部材と、を有し、
前記２つの圧電部材は、ノズル配列方向と直交する方向に所定の間隔で配置され、
前記２つの圧電部材には、それぞれ、ノズル配列方向と直交する方向で対向する内面側に、前記複数の圧電柱に共通の第１共通外部電極が設けられ、前記内面側と反対側の外面側に、前記複数の圧電柱毎の個別外部電極が設けられるとともに、前記共通電極取出し用圧電柱に前記内面側の第１共通外部電極に通じる第２共通外部電極が設けられ、
前記配線部材は、前記２つの圧電部材に対応して開口部が形成されて、前記２つの圧電部材に跨って前記２つの圧電部材の外面側で屈曲されて設けられ、
前記配線部材には、個別電極配線及び第１共通電極配線が設けられて、前記２つの圧電部材の外面側の個別外部電極及び第２共通外部電極にそれぞれ接続され、
前記配線部材には、前記２つの圧電部材の間にノズル配列方向に沿って前記第１共通電極配線に通じる第２共通電極配線が設けられて、前記第２共通電極配線は前記２つの圧電部材の前記内面側の第１共通外部電極に接続されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記共通電極取出し用圧電柱の少なくとも一部の高さが、他の圧電柱より低い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２つの圧電部材の内面側の不活性領域部の高さが、前記共通電極取出し用圧電柱の高さと同じであ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】
前記共通電極取出し用圧電柱は、前記他の圧電柱より高さが低い部分で内部電極が露出していることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４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、例えばインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
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。 
【０００４】
このような圧電型ヘッドとして、複数の圧電素子柱が形成された圧電部材と、圧電部材に形成された少なくとも駆動信号が印加される２以上の圧電素子柱に共通する共通外部電極と、共通外部電極が形成された面と並列に配設された金属部材とを有し、金属部材と共通外部電極面が溶融型導電材料により直接電気的に接合されているものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、圧電層と内部電極が交互に積層された複数の圧電素子柱を有する圧電部材と、圧電部材の圧電素子柱に給電する配線部材と、を備え、圧電部材は、内部電極を引き出した互いに対向する面の一方に設けられた第１共通外部電極と、他方の面に設けられた個別外部電極とを有し、かつ、個別外部電極が形成された面側に第１共通外部電極と接続された第２共通外部電極を有し、配線部材は、圧電部材の個別外部電極が形成された面側に接続されて、個別外部電極と第２共通外部電極に給電を行い、圧電部材へ接続される先端部に、複数の圧電素子柱に形成された複数の第２共通外部電極にまたがって接続される共通電極配線と、共通電極配線よりも先端方向から後退して配置され、個別外部電極に接続される個別電極配線とを有しているものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０８６８９６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５６７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成にあっては、金属部材を追加する必要があるためにコストが高くなる。また、金属部材の熱容量が大きいため、圧電部材の共通電極と金属部材を接合するときの熱エネルギーを大きくする必要があり、接合不良や圧電部材の消極が生じるおそれがある。
【０００８】
特許文献２に開示されている構成にあっては、配線部材の共通配線を個別電極部より圧電部材の駆動面側に設けているため、駆動ＩＣ等を搭載した配線部材では、個別電極より圧電部材の駆動面側にＩＣの動作検査のための電極を設け、検査後に個別電極と動作検査電極の間で切断し、圧電素子との接合電極部を配線基板の端子部とする構成とするためには、多層配線とする必要がある。また、個別電極を動作検査電極として使用するためには、個別電極に損傷を与えないようにソフトタッチできる検査プローブを使用する等、検査コストが高くなる。
【０００９】
本願発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、部材コストや検査コストの増加を生じることなく、圧電部材と配線部材との接合不良や両部材の損傷を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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複数の個別液室に対応して配列された複数の圧電柱と、前記個別液室に対応しない少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱とがノズル配列方向に沿って設けられた２つの圧電部材と、
前記２つの圧電部材の複数の圧電柱に駆動信号を与える１つの可撓性を有する配線部材と、を有し、
前記２つの圧電部材は、ノズル配列方向と直交する方向に所定の間隔で配置され、
前記２つの圧電部材には、それぞれ、ノズル配列方向と直交する方向で対向する内面側に、前記複数の圧電柱に共通の第１共通外部電極が設けられ、前記内面側と反対側の外面側に、前記複数の圧電柱毎の個別外部電極が設けられるとともに、前記共通電極取出し用圧電柱に前記内面側の第１共通外部電極に通じる第２共通外部電極が設けられ、
前記配線部材は、前記２つの圧電部材に対応して開口部が形成されて、前記２つの圧電部材に跨って前記２つの圧電部材の外面側で屈曲されて設けられ、
前記配線部材には、個別電極配線及び第１共通電極配線が設けられて、前記２つの圧電部材の外面側の個別外部電極及び第２共通外部電極にそれぞれ接続され、
前記配線部材には、前記２つの圧電部材の間にノズル配列方向に沿って前記第１共通電極配線に通じる第２共通電極配線が設けられて、前記第２共通電極配線は前記２つの圧電部材の前記内面側の第１共通外部電極に接続されている
構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、部材コストや検査コストの増加を生じることなく、圧電部材と配線部材との接合不良や両部材の損傷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図２】同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドの液室短手方向に沿うバイピッチ構造の断面説明図である。
【図４】同ヘッドの液室短手方向に沿うノーマルピッチ構造の断面説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態の説明に供するＦＰＣを屈曲する前の状態の平面説明図である。
【図６】同じく側面説明図である。
【図７】ＦＰＣを屈曲接合後の状態の図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図８】同じく図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図９】圧電部材とＦＰＣの接続構造を説明するノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の説明に供する図６と同様な側面説明図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の一例の説明に供する機構部の側面説明図である。
【図１２】同じく機構部の要部平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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個別液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。以下、単に「液室」ともいう。）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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、即ち圧電部材１２の振動板部材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を第１共通外部電極（共通電極）として使用する。
【００１８】
この圧電部材１２は、ハーフカットダイシングによって溝４０を加工することで、１つの圧電部材１２に対して所要数の柱状の圧電素子である圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成したものである。
【００１９】
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、駆動柱１２Ａと非駆動柱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。
【００２０】
また、圧電部材１２には駆動柱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。
【００２１】
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、流路基板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。
【００２２】
また、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。
【００２３】
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柱１２Ａが変位して振動板部材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。
【００２４】
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、振動板部材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。
【００２５】
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（振動板部材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（振動板部材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。
【００２６】
次に、本発明の第１実施形態について図５ないし図９を参照して説明する。なお、図５は同実施形態の説明に供するＦＰＣを屈曲する前の状態の平面説明図、図６は同じく側面説明図、図７はＦＰＣを屈曲接合後の状態の図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図８は同じく図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図９は圧電部材とＦＰＣの接続構造を説明するノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【００２７】
１つの圧電部材１２の一端部（又は両端部）には、駆動柱１２Ａよりも圧電柱配列方向（ノズル配列方向）の幅（以下同様）が広い非駆動柱である共通電極取出し用圧電柱１２Ｂａを形成し、その他の圧電柱を駆動柱１２Ａと非駆動柱（支柱）１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成としている。
【００２８】
そして、２つの圧電部材１２，１２は、図８にも示すように、ノズル配列方向と直交する方向に所定の間隔でベース部材１３上に配置されている。この場合、各圧電部材１２、１２は駆動柱１２Ａが千鳥状に配置されるようにしている。
【００２９】
ここで、２つの圧電部材１２、１２には、前述したように、ノズル配列方向と直交する方向で対向する内面側に、複数の駆動柱１２Ａに共通の共通外部電極（これを「第１共通外部電極」という。）２４が設けられ、内面側と反対側の外面側に、複数の駆動柱１２Ａ毎の個別外部電極２３が設けられている。
【００３０】
また、圧電部材１２、１２の共通電極取出し用圧電柱１２Ｂａには、駆動柱１２Ａの個別外部電極２３が設けられた面と同じ外面側に、内面側の第１共通外部電極２４に通じる第２共通外部電極２５が設けられている。
【００３１】
なお、個別外部電極２３、第１共通外部電極２４、第２共通外部電極２５は、厚さ１μｍ程度の金属膜をスパッタ処理等により形成したもあのである。金属膜は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の多層膜とし、最表面は半田との接合信頼性の高いＡｕ膜としている。
【００３２】
また、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂａの高さＨ２は、他の圧電柱１２Ａ、１２Ｂの高さＨ１より低く（Ｈ２＜Ｈ１）形成している。この高低差（Ｈ１−Ｈ２）は、ＦＰＣ１５の電極部（基材３１＋配線３２＋接続部材（はんだ）４１）の厚さ−振動板部材２の島状凸部２ｂの高さ、以上としている。
【００３３】
また、圧電部材１２の第１共通外部電極２４側の内部電極２２ａ，２２ｂに挟まれておらず電圧が印加されない不活性領域部の高さは、第２共通外部電極２５を設けた共通電極取出し用圧電柱１２Ｂａの高さＨ２と同じ高さとしている。
【００３４】
なお、ここでは、ＦＰＣ１５の基材３１が圧電柱１２Ａを超えない高さとしているため、振動板部材２の島状凸部２ｂの高さにかかわらず、両端部の圧電柱１２Ｂａを除く圧電柱１２Ａ、１２Ｂと振動板部材２が接合できるようにしている。
【００３５】
また、圧電部材１２の共通電極取り出し用圧電柱１２Ｂａ及びこれと同じ高さの第１共通外部電極２４側の不活性領域部は、最上層の内部電極２２ｂが部分的に露出する高さとしている。なお、圧電部材１２の高さを部分的に低く形成する方法としては、機械的加工で除去する方法を用いることができる。
【００３６】
一方、ＦＰＣ１５は、基材３１、個別電極配線３２Ａ、第１共通電極配線３２Ｂ、第２共通電極配線３２Ｃ（区別しないときは「配線３２」という。）、ソルダレジスト３３からなり、駆動ＩＣ３４が実装されている。
【００３７】
配線３２は、高導電性のＣｕを例えば膜厚８μmで形成したものである。より低抵抗とする場合には、１２，１８，３５μm等の膜厚のものも用いることができる。
【００３８】
ソルダレジスト３３はＦＰＣ１５のベース部材１３の側面に対向する領域１５Ｂに形成している。
【００３９】
ＦＰＣ１５の電極部１５Ａは、配線３２が露出し、電極配線として使用する。
【００４０】
また、ＦＰＣ１５には、基材３１を打ち抜いて２つの圧電部材１２、１２に対応する開口部１５Ｃを形成している。
【００４１】
ここで、個別電極配線３２Ａは、第１共通電極配線３２Ｂより内側に配置され、駆動ＩＣ３４の接続端子まで形成されている。
【００４２】
第１共通電極配線３２Ｂは、個別電極配線３２Ａより外側に配置され、２つの圧電部材１２、１２間に相当する位置まで引き出されて、２つの圧電部材１２、１２間に対応する位置でノズル配列方向に沿って設けられた第２共通電極配線３２Ｃと連結されている。
【００４３】
ここでは、ＦＰＣ１５には、２つの圧電部材１２を駆動する２個の駆動ＩＣ３４、３４を搭載している。また、ＦＰＣ１５は、２つの圧電部材１２、１２の第１共通外部電極２４の電位を同一にするため、２つの圧電部材１２、１２に接続する第１共通電極配線３２Ｂ同士を連結している。なお、２つの圧電部材１２、１２の共通外部電極２４の電位を同一にする必要がない場合には、第１共通電極配線３２Ｂ同士を連結する必要はない。
【００４４】
また、配線３２には、印刷法やめっき法等により、あらかじめ、半田４１を形成している。
【００４５】
そして、２つの圧電部材１２、１２とＦＰＣ１５は、個別外部電極２３と個別電極配線３２Ａ、第２共通外部電極２５と第１共通電極配線３２Ｂ、第１共通外部電極２４と第２共通電極配線３２Ｃ、内部電極２２ｂと第２共通電極配線３２Ｃが、それぞれ半田４１で接合されて電気的に接続されている。
【００４６】
次に、圧電部材１２とＦＰＣ１５の接合工程について説明する。
まず、ＦＰＣ１５は２つの圧電部材１２、１２と位置合わせし、圧電部材１２の両端部の圧電柱１２Ｂａを除く圧電柱１２Ａ、１２Ｂの振動板部材２との接合面が、開口部１５Ｃから露出した状態で、２つの圧電部材１２、１２と重ね合わせる。
【００４７】
次いで、ＦＰＣ１５を圧電部材１２、１２のそれぞれの外面側の角部に対応する部位１５Ｄで屈曲させ、個別電極配線３２Ａ，第１共通電極配線３２Ｂと圧電部材１２、１２の個別外部電極２３，第２共通外部電極２５を重ねる。そして、接合部分を、加圧及び加熱することにより、ＦＰＣ１５の個別電極配線３２Ａ，第１共通電極配線３２Ｂと圧電部材１２、１２の個別外部電極２３，第２共通外部電極２５を接合する。
【００４８】
また、ＦＰＣ１５の第２共通電極配線３２Ｃと圧電部材１２、１２の第１共通外部電極２４及び内部電極２２ｂも同様に接合する。
【００４９】
具体的には、ヒータチップ（ブロック）でＦＰＣ１５の電極部１５Ａ裏面の基材３１を加圧しながらヒータチップの温度をパルス的に上昇させて半田４１を溶融硬化させることにより接合するヒーター接合法や、ＦＰＣ１５をガラス等のレーザー透過剛性部材で加圧した状態でレーザー光を配線３２や半田４１に照射して半田４１を溶融硬化させることにより接合するレーザー接合法等を用いることができる。
【００５０】
特に、第２共通電極配線３２Ｃと圧電部材１２の第１共通外部電極２４及び内部電極２２ｂとの接合には、２つの圧電部材１２、１２間が狭いため、レーザー接合法が好適である。
【００５１】
なお、半田４１は、金属部材からなるＦＰＣ１５の配線３２及び基材３１に比較して低い融点を有する材料であり、かつ導電性を有する材料から構成されたものであればよく、鉛（Ｐｂ）を含有しないものであることが好ましい。例えば、半田４１としてスズ（Ｓｎ）及びビスマス（Ｂｉ）を主成分とする半田を用いることができる。鉛が含有されていないことから、環境保護の観点において効果的であるとともに、スズ（Ｓｎ）及びビスマス（Ｂｉ）が主成分の半田４１は非鉛の部材の中では非常に低い融点を有していることから、ＦＰＣ１５及び圧電部材１２にダメージを与えることなくＦＰＣ１５の電極と圧電部材１２の電極とを容易に溶着することができる。
【００５２】
また、ここでは、電気接続部材として半田４１を用いたが、異方性導電膜や導電性接着剤等を用いることもできる。
【００５３】
この電気接続部材は、圧電部材１２の外部電極に形成することもできるが、ＦＰＣ１５の配線３２（電極部１５Ａ）に形成することにより、圧電部材１２の内部電極２２ｂの露出部とＦＰＣ１５の第２共通電極配線３２Ｃも接合することができる。
【００５４】
また、ここでは、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、屈曲でき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。
【００５５】
また、２つの圧電部材１２に接続するＦＰＣ１５の第２共通電極配線３２Ｃを別々に形成している。これにより、接合時に加熱量に対する放熱量を減らすことができ、接合部の温度上昇を抑えることができる。すなわち、接合時の圧電部材１２やＦＰＣ１５への熱ダメージを低減することができる。
【００５６】
なお、接合時の圧電素子やＦＰＣへの熱ダメージが少ない場合には、２つの圧電部材１２に接続する第２共通電極配線３２Ｃを別々にせず、１本の太い配線としてもよい。また、圧電部材１２の第１共通外部電極２４、露出させた内部電極２２ｂとＦＰＣ１５の第２共通電極配線３２Ｃは、全面が接合されず、スポット状に接合されていてもよい。
【００５７】
このように、可撓性を有する１つの配線部材を屈曲し、配線部材の配線と２つの圧電部材の内面及び外面の外部電極とを電気接続部材により接続しているので、圧電部材の駆動柱に流れる電流の大部分が配線部材の第２共通電極配線に流れるため、配線抵抗の高い第２共通外部電極だけに通電する場合と比べ、より多くの電流を流すことができる。
【００５８】
すなわち、ヘッドの長尺化・高密度化に伴って、特に複数チャンネルの圧電柱を同時に駆動させる場合に、共通電極への電流が増大しても、発熱による焼け・焦げなどを防止することができ、抵抗が増大することで、圧電部材の端部のチャンネルと比較して中央部のチャンネルの吐出特性が劣化せず、安定して良好な液滴吐出を実現できる。
【００５９】
また、２つの圧電部材間に金属部材を追加する場合に比べ、部材のコストアップがなく、しかも、金属部材の熱容量に比べ、配線部材の第２共通電極配線の熱容量は十分小さいため、接合不良や圧電素子の消極の発生を抑えることができる。
【００６０】
また、ＦＰＣ１５の開口部１５ＣにＩＣ検査用パッドを設けることにより、配線部材であるＦＰＣの検査に係わるコストアップがない。
【００６１】
また、２つの圧電部材１２、１２の端部の第２共通外部電極２５を設けた共通電極取出し用圧電柱１２Ｂａの少なくとも一部の高さを、他の圧電柱１２Ａ、１２Ｂより低くしている。これにより、ＦＰＣ１５の第１共通電極配線３２Ｂを、２つの圧電部材１２、１２間に配線し駆動電極を連結した第２共通電極配線３２Ｃと繋げた状態で、第２共通電極配線３２Ｃと圧電部材１２の第１共通外部電極２４を接続することと、圧電部材１２と振動板部材２の接合を両立することができる。
【００６２】
また、２つの圧電部材１２、１２の圧電柱の内面側の電圧が印加されない不活性領域部の高さを、第２共通外部電極を設けた共通電極取り出し用圧電柱の高さと同じにしているので、２つの圧電部材の間隔を狭くできる。
【００６３】
また、第２共通外部電極を設けた共通電極取出し用圧電柱の高さが低くなった部分及び上記不活性領域部分では最上層の内部電極を露出させているので、露出した内部電極とＦＰＣの配線を電気接続部材により接続でき、共通電極配線部の抵抗をさらに下げることができる。
【００６４】
さらに、第２共通電極配線３２Ｃと圧電部材１２の第１共通外部電極２４とは垂直接合であるため、接続面積が小さいが、第２共通電極配線３２Ｃと露出した内部電極２２ｂを接続することにより、接続面積が増大し、接続信頼性が向上する。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同実施形態の説明に供する図６と同様な側面説明図である。
【００６６】
前記第１実施形態では第２共通外部電極２５を設けた共通電極取り出し用圧電柱１２Ｂａの高さ全体を低くしていたのに対し、本実施形態では、第２共通外部電極２５を設けた共通電極取り出し用圧電柱１２Ｂａの高さを他の圧電柱１２Ａ、１２Ｂよりも部分的に低くしている。
【００６７】
このように構成しても前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
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１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同装置の機構部の側面説明図、図１２は同じく機構部の要部平面説明図である。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、接合不良がなく、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。
【００８４】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【００８５】
また、「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。
【００８６】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、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。
【００８７】
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。
【００８８】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
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  圧電柱（駆動柱）
１２Ｂ  圧電柱（非駆動柱）
１２Ｂａ  共通電極取出し用圧電柱
１３  ベース部材
１５  ＦＰＣ（配線部材）
１５Ｃ  開口部
２３  個別外部電極
２４  第１共通外部電極
２５  第２共通外部電極
３１Ａ  個別電極配線
３１Ｂ  第１共通電極配線
３１Ｃ  第２共通電極配線
２３４  キャリッジ
２３５  記録ヘッド
【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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