(57)【要約】【課題】配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じる。【解決手段】圧電部材１２の一端部には、駆動柱１２Ａよりも幅広の共通電極取出し用圧電柱１２Ｂを形成し、圧電柱１２Ｂの個別外部電極側端面にすべての駆動柱１２Ａの共通外部電極２４を接続した取出し用共通外部電極２５を設け、各駆動柱１２Ａの個別外部電極２３にはＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａを、圧電柱１２Ｂの取出し用共通外部電極２５にはＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂを電気的に接続し、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの高さＨｂは、駆動柱１２Ａの高さＨａの約１／２とし、取出し用共通外部電極２５の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極２３の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積と同じとしている。【選択図】図７
2013014030.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せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、前記個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
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せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の平均高さが、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別電極ピッチ）以下である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記配線部材の各配線電極の接合端が、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置す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】
前記配線部材の個別配線電極の接合端は、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置し、
前記配線部材の共通配線電極の接合端のうち、少なくとも圧電柱配列方向で外側に位置する角部は、前記取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する
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５】
前記共通電極取出し用圧電柱の一部の高さが前記複数の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６】
前記共通電極取出し用圧電柱よりも圧電柱配列方向外側に、前記複数の圧電柱と同じ高さの圧電柱が設けられ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７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備え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では、圧電柱の内部電極を端面に引き出した共通電極となる共通外部電極（端面電極ともいう。）及び個別電極となる個別外部電極にそれぞれＦＰＣ（フレキシブル基板、フレキシブルプリントケーブル、フレキシブル配線基板）などの配線部材の共通配線電極、個別配線電極を接合し、各圧電柱に画像信号に応じた駆動信号を与えるようにしている。
【０００５】
この場合、ＦＰＣなどの配線部材に設けられた配線用電極と圧電柱の外部電極との電気的な接続を行う方法としては、例えば両電極間に金属を介在させ、両電極をガラス等のレーザー透過剛性部材で密着させて、レーザー光により金属を溶融させることで両電極を金属で溶着して接合する方法、両電極をヒータ等の熱圧着によりこの金属を溶融させることで両電極を金属で溶着して接合する方法が知られている。
【０００６】
ところで、圧電型ヘッドの共通電極に流れる電流量は個別電極に流れる電気量よりも格段に大きいため、従来から、圧電柱配列方向の一端部又は両端部に、複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極（共通電極部ともいう。）を有する共通電極取出し用圧電柱を設け、この共通電極取出し用圧電柱の幅を各ノズルに対応する個別の圧電柱の幅よりも広くし、また、ＦＰＣ等の配線部材の取出し用共通外部電極に接続する共通配線電極の幅を個別外部電極に接続する個別配線電極の幅より広くすることが行われている（特許文献１）。
【０００７】
しかしながら、共通電極部分（取出し用共通外部電極と共通配線電極との接続部）が広くなると、使用する電気的接続部材（半田など）の量が個別電極部分（個別外部電極と個別配線電極との接続部）よりも多くなり、接続時に大きな熱量を与える必要がある。同様に、配線電極幅や圧電柱幅が共通電極部分は個別電極部分より広いため、共通電極部分の接続時に配線電極等に流れる熱量が多くなり、この点でも大きな熱量を与える必要がある。
【０００８】
そこで、圧電柱側の取出し用共通外部電極に接続するＦＰＣの共通配線電極の少なくとも半田接合部分を複数の細線パターンに形成することや共通配線電極の接合部分の半田厚みを個別配線電極の接合部分の半田厚みよりも薄くすること（特許文献２）、取出し用共通外部電極を二つに分けて各接続幅を個別外部電極の幅と同等にすること（特許文献３）、配線部材の共通配線電極を櫛歯状にしたり、共通配線電極長さを短くすること（特許文献４）、配線部材の接続部近傍の配線幅（断面積）を小さくすること（特許文献５）などが知られている。
【０００９】
ところが、上述したように、ＦＰＣの共通配線電極の電極幅を個別配線電極の電極幅と同じにすることによって、圧電柱側の広い取出し用共通外部電極に対する接合に対して一定の改善を図れるものの、圧電柱側の取出し用共通外部電極の熱容量が大きいため、半田の接合強度が落ちるという問題が生じる。
【００１０】
この接合強度の低下は、液体吐出ヘッドが大型化、高密度化することでより大きな問題となる。すなわち、小型、低密度のヘッドであれば、ヒータチップで加熱して接合することができ、接合面全面が加熱されるため、熱容量の差はそれほど問題にならないが、ヘッドが長尺化（大型化）、高密度化するとヒータチップでの接合は困難となる。そのため、上述したようにレーザー接合が行われる。これはレーザーをスキャンして電極を１つずつ接合していく方法であり、フレキシブル基板の伸びを抑えることができて、大型のヘッドへのフレキシブル基板の接合が容易になるという利点がある。
【００１１】
しかしながら、レーザー接合においては電極当たりの加熱時間が短時間であるため、上述した幅の広い取出し用共通外部電極の構成では、レーザーによる熱がすべて圧電柱の広い取出し用共通外部電極に吸収され、半田が溶融せずに接合ができないという課題があることが判明した。
【００１２】
この場合、共通電極部との接合を行うときにだけレーザー照射時間を延ばすことも考えられるが、これでは、タクトタイムの増加やレーザー接合の最大の特徴であるフレキシブル基板の伸びの抑制が図れないなどの不具合が生じる。
【００１３】
そこで、圧電柱の取出し用共通外部電極の幅を個別配線電極の幅と同一にすること（特許文献６）や、配線部材の共通配線電極を複数に分けて共通配線電極の幅を個別配線電極の幅よりも狭くすること（特許文献７）により、長尺、高密度ヘッドの圧電素子に配線部材をレーザー接合するときにタクトタイムの増加やレーザー接合の利点も犠牲にすることなく接合できるようにすることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１７５８４５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４３０９号公報
【特許文献３】特開平１０−２０２８７６号公報
【特許文献４】特開２００２−８６７３９号公報
【特許文献５】特開２００６−２１０８５５公報
【特許文献６】特開２００９−１６０８５５公報
【特許文献７】特開２０１０−２１４７９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献７に開示されているように、配線部材の共通配線電極を複数に分け、共通配線電極の幅を個別配線電極の幅よりも狭くした場合、圧電柱を駆動するための電流を従前と同じとするためには、配線部材の共通配線電極領域や圧電柱の共通外部電極幅を大きくする必要があり、その結果、配線部材や圧電柱が大きくなり、小型化を図ることが難しく、コストも高くなるという課題がある。
【００１６】
本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できるように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せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、前記個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である
構成とした。
【００１８】
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せず、前記複数の圧電柱よりも圧電柱配列方向の幅が広い少なくとも１つの共通電極取出し用圧電柱と、
前記複数の圧電柱に駆動信号を与える配線部材と、を有し、
前記複数の圧電柱には個別外部電極と共通外部電極とが設けられ、
前記共通電極取出し用圧電柱には、前記複数の圧電柱の共通外部電極に通じる取出し用共通外部電極が設けられ、
前記個別外部電極には電気的接続部材により配線部材に設けられた個別配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極には電気的接続部材により前記配線部材に設けられた共通配線電極が接続され、
前記取出し用共通外部電極の平均高さが、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別電極ピッチ）以下である
構成とした。
【００１９】
ここで、前記配線部材の各配線電極の接合端が、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置する構成とできる。
【００２０】
また、前記配線部材の個別配線電極の接合端は、前記取出し用共通外部電極の先端位置と前記個別外部電極の先端位置との間に位置し、
前記配線部材の共通配線電極の接合端のうち、少なくとも圧電柱配列方向で外側に位置する角部は、前記取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する
構成とできる。
【００２１】
また、前記共通電極取出し用圧電柱の一部の高さが前記複数の圧電柱の高さと同じである構成とできる。
【００２２】
また、前記共通電極取出し用圧電柱よりも圧電柱配列方向外側に、前記複数の圧電柱と同じ高さの圧電柱が設けられている構成とできる。
【００２３】
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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である構成としたので、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。
【００２５】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、取出し用共通外部電極の平均高さが、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別電極ピッチ）以下である構成としたので、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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ノズル配列方向と直交する方向に沿う模式的断面説明図である。
【図６】同じくノズル配列方向に沿う方向での接合状態の要部平面説明図である。
【図７】同じく圧電部材とＦＰＣの要部正面説明図である。
【図８】同じく接合状態での要部正面説明図である。
【図９】比較例の説明に供する圧電部材とＦＰＣの要部正面説明図である。
【図１０】同じく接合状態での要部正面説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
【図１４】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の説明に供する機構部の側面説明図である。
【図１５】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】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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を共通外部電極（共通電極）として使用する。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
次に、本発明の第１実施形態について図５ないし図７を参照して説明する。なお、図５はノズル配列方向と直交する方向に沿う模式的断面説明図、図６はノズル配列方向に沿う方向での接合状態の要部平面説明図、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同じく圧電部材及びＦＰＣの要部正面説明図、図８は同じく接合状態での要部正面説明図である。また、ここでは、圧電部材１２の圧電柱は少なくとも一端部の圧電柱を除いてすべて駆動柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成で説明する。
【００４２】
圧電部材１２の一端部（又は両端部）には、駆動柱１２Ａよりも圧電端配列方向（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１２Ｂを形成し、この共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの個別外部電極側端面にすべての駆動柱１２Ａの共通外部電極２４を接続した取出し用共通外部電極（共通電極部）２５を設けている。
【００４３】
なお、取出し用共通外部電極２５と各駆動柱１２Ａの個別外部電極２３、共通外部電極２４とはハーフカットダイシングによる溝加工で駆動柱１２Ａ及び共通電極取出し用圧電柱１２Ｂと同時に形成される。また、駆動柱１２Ａの幅と溝の幅とはほぼ同じ（同じを含む）になるように加工している。さらに、取出し用共通外部電極２５と各駆動柱１２Ａの共通外部電極２４との接続は、圧電部材１２のハーフカットダイシングで分断されない内部電極２２ａ、２２ｂを通じて行われている。
【００４４】
ＦＰＣ１５は、基材３０上に複数の個別配線電極３１Ａと共通配線電極３１Ｂが形成されている。そして、圧電部材１２の各駆動柱１２Ａの個別電極２３にはＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａを電気的接続部材である半田３２で接合して電気的に接続し、また、圧電部材１２の一端部側の共通電極取出し用圧電柱１２Ｂに設けられた取出し用共通外部電極２５にはＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂを同じく半田３２で接合して電気的に接続している。
【００４５】
なお、ＦＰＣ１５のうち、圧電部材１２側と接合する部分を接合部分１５Ａとし、接合しない部分を配線部分１５Ｂという。
【００４６】
ここで、図７（ａ）に示すように、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの高さＨｂは、駆動柱１２Ａの高さＨａの約１／２とし、取出し用共通外部電極２５の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極２３の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積と同じとしている。
【００４７】
ここで、圧電柱配列方向における単位長は、圧電部材１２の駆動柱１２Ａを溝加工する前の単位長さである。つまり、単位長は、１つの電極２３が設けられる圧電柱１２と溝４０の合計、すなわち、圧電柱１ピッチ分である。ここで、圧電柱の１ピッチをＰとすると、個別外部電極２３の面積Ｓａは、Ｈａ×Ｐ／２（柱幅＝溝幅であるため）、となる。一方、取出し用共通外部電極２５の面積Ｓｂは、Ｈｂ×Ｐとなり。このとき、Ｈｂ＝Ｈａ／２の関係としているので、Ｓａ＝Ｓｂとなる。
【００４８】
言い換えれば、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの取出し用共通外部電極２５の平均高さを、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別外部電極ピッチ）と同じにしている。
【００４９】
この場合、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂは溝加工後の圧電柱を研削等により加工して高さを低くしている。
【００５０】
一方、ＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂの幅は共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの幅相当とし、個別配線電極３１Ａより広くしている。
【００５１】
これらの圧電部材１２の個別外部電極２３、取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の各配線電極３１Ａ、３１Ｂを接続する方法としては、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ＦＰＣ１５の電極３１や半田３２に照射して半田３２を溶融硬化させることにより接合するレーザー接合法を用いている。また、電極を位置合わせして圧電部材１２とＦＰＣ１５を重ね合わせ、ヒータチップ（ブロック）でＦＰＣ１５の接合部分裏面の基材３０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半田３２を溶融硬化させることにより接合するヒータ接合法等を用いることもできるが、本発明による構成は特にレーザー接合法による場合に効果的である。
【００５２】
なお、半田３２は、金属部材からなるＦＰＣ１５の電極３１Ａ、３１Ｂ及びＦＰＣ１５の基材３０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。たとえば、半田３２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３２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３１Ａ、３１Ｂと圧電部材１２の電極２３及び電極２５とを容易に溶着することができる。
【００５３】
また、ここでは、電気接続部材として半田を用いたが、異方性導電膜や導電性接着剤等を用いることもできる。また、印刷法やめっき法等により、あらかじめ、圧電部材１２側の電極２３、２５、または、ＦＰＣ１５の電極３１Ａ、電極３１Ｂの接続部分に形成することができる。
【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。
【００５５】
次に、上記実施形態の構成とＦＰＣ１５の取出し用共通外部電極２５の高さを個別外部電極２３と同じにした図９及び図１０に示す比較例の構成とを比較するため、レーザー接合法を用いて、圧電部材１２の個別外部電極２３、取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の各電極３１Ａ、３１Ｂを接続した。
【００５６】
この結果、本実施形態の構成では、駆動柱１２Ａの個別外部電極２３とＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電柱１２Ｂの取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂの接合ができ、圧電部材１２とＦＰＣ１５との電極の接合不良やＦＰＣ基材の損傷は生じず、良好に接合できた。
【００５７】
これに対し、比較例の構成では、本実施形態の構成と同じレーザー照射条件では、個別外部電極２３は問題なく接合できたが、取出し用共通外部電極２５は半田が良好に溶融せず接合できなかった。また、取出し用共通外部電極２５の半田が溶融できる照射条件で、個別外部電極２３を接合すると、ＦＰＣ基材の膨張収縮が大きくなって接合不良が生じ、一部ＦＰＣ基材の損傷も生じた。
【００５８】
なお、本実施形態では、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの高さＨｂを、駆動柱１２Ａの高さＨａの約１／２とし、取出し用共通外部電極２５の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極２３の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積と同じ（圧電柱１２Ｂの取出し用共通外部電極２５の平均高さが、個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別外部電極ピッチと同じ）構成としているが、配線部材の伸長・収縮による接合不良，過熱による配線部材の損傷，生産効率の著しい低下等の不具合が生じなければ、１／２以下とすることもできる。
【００５９】
このように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下としているので、取出し用共通外部電極と個別外部電極を同じ条件で配線部材の電極と接続でき、圧電部材と配線部材との電極の接続不良や圧電部材及び配線部材の損傷を低減することができる。
【００６０】
また、圧電部材の取出し用共通外部電極の平均高さを、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別外部電極ピッチ）以下とすることで、圧電部材をピッチ方向に長くすることなく、従来と同様に駆動電流を流すために圧電部材の取出し用共通外部電極の幅を広く確保することができる。すなわち、圧電部材や配線部材を大型化する必要がなく、部材のコストを従来同様に抑えることができる。
【００６１】
また、圧電部材の最外端にある共通電極取出し用圧電柱の幅を広くすることができるため、圧電柱の強度を保つことができる。すなわち、圧電部材と配線部材の接続時やその他の組立時の損傷を低減することができる。
【００６２】
また、上記のように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積を、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下とすることで、ヒータチップやレーザー等の加熱ツールの熱量を共通外部電極と個別外部電極に均一に与えることができ、余分な熱量を低減することができる。
【００６３】
すなわち、簡単な構成で、圧電部材と配線部材との電極の接続不良や圧電部材及び配線部材の損傷を低減することができるため、設備コストや加熱時間を短縮できる。
【００６４】
以上のように、取出し用共通外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積が、個別外部電極の圧電柱配列方向における単位長当たりの面積以下である構成とし、あるいは、取出し用共通外部電極の平均高さが、（個別外部電極の高さ×個別外部電極幅／個別電極ピッチ）以下である構成とすることによって、配線部材や圧電部材の大型化や部材コストアップを生じることなく、圧電柱に配線部材を接合するときのタクトタイムの増加を防止し、短時間で接合できる。
【００６５】
次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、ＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂの接合端（先端：配線電極端）３１Ｂａが、圧電部材１２の圧電柱配列方向の外側端部側に向かって低くなる方向に斜めに形成されている。
【００６６】
ここで、前記第１実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材１２の個別外部電極２３、取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の各電極３１Ａ、３１Ｂを接続した。
【００６７】
このとき、ＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａの接合端３１Ａａは、取出し用共通外部電極１２Ｂの先端高さ位置と個別外部電極２３の先端高さ位置との間に位置している。
【００６８】
また、ＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂの接合端３１Ｂａの駆動柱側一端部３５ａは、取出し用共通外部電極２５の先端高さ位置と個別外部電極２３の先端高さ位置との間に位置する。
【００６９】
一方、ＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂの接合端３１Ｂａのうち、圧電部材１２の端部側他端部、すなわち圧電柱配列方向で外側に位置する角部（図１１で左端上角部）３５ｂは、取出し用共通外部電極の先端位置よりも柱の基部側に位置する。つまり、共通配線電極３１Ｂの接合端３１Ｂａの角部３５ｂは、取出し用共通外部電極２５に重なる状態で接合（接続）されている。
【００７０】
本実施形態の構成では、圧電部材１２の個別外部電極２３とＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材１２の取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂとを接合でき、圧電部材と配線部材との電気的接合不良やＦＰＣ基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
【００７１】
このように、配線部材の接合端が、圧電部材の取出し用共通外部電極部の高さ位置と個別外部電極の高さ位置との間に位置する構成とすることで、電極幅の狭い個別外部電極であっても配線電極との接合面積を第１実施形態より広くすることができ、個別外部電極部分における接合信頼性を向上することができる。
【００７２】
また、配線部材の配線電極の接合端が、圧電部材の取出し用共通外部電極の高さ位置と個別外部電極の高さ位置との間にあり、取出し用共通外部電極の少なくとも圧電柱配列方向外側の角部が、圧電部材の取出し用共通外部電極の高さ位置より下方にある（先端位置より基部側にある）構成とすることで、共通配線電極の角部が圧電部材からはみ出さず、接合時やその他の組立時に配線部材を治具等に引っ掛けて破損することを防ぐことができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、共通配線電極３１の接合端３１Ｂａを斜めに形成することで、圧電柱配列方向で外側に位置する角部３５ｂが取出し用共通外部電極２５の先端位置よりも柱の基部側に位置する構成としているが、接合端３１Ｂａを階段状（段差を設けた形状）とすることでも、同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの圧電柱配列方向外側の一部分１２Ｂｂの高さＨｂ１を駆動柱１２Ａの高さＨａと同じとするとともに、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの他の部分の高さＨｂ２を駆動柱１２Ａの高さＨａの１／３としている。
【００７５】
そして、第１実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材１２の個別外部電極２３、取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の各電極３１Ａ、３１Ｂを接続した。
【００７６】
本実施形態では、圧電部材１２の個別外部電極２３とＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材１２の取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂとの接合ができ、圧電部材１２と配線部材であるＦＰＣ１５との電極の接合不良やＦＰＣ基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
【００７７】
このように構成することで、電極幅の狭い個別外部電極であっても配線電極との接合面積を第１実施形態より広くすることができ、個別外部電極部分における接合信頼性を向上することができる。
【００７８】
また、共通配線電極の角部が圧電部材からはみ出さず、接合時やその他の組立時に配線部材を治具等に引っ掛けて破損することを防ぐことができる。
【００７９】
さらに、圧電部材の最端部を駆動柱と同じ高さ位置で振動板部材に接合することができ、振動板部材との接合信頼性も向上する。
【００８０】
なお、ここでは、取出し用共通外部電極２５の高さの低い領域（高さＨｂ２の領域）でのみ、ＦＰＣ１５の共通配線電球３１Ａと接合しているが、接合不良，過熱による配線基板の損傷，生産効率の著しい低下等の不具合が生じなければ、取出し用共通外部電極２５の高さの高い領域（高さＨｂ１の領域）を含めて接合することもできる。
【００８１】
次に、本発明の第４実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態における圧電部材と配線部材の接合状態の要部正面説明図である。
本実施形態では、前記第３実施形態における、駆動柱１２Ａの高さＨａと同じ高さＨｂ１を有する共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの圧電柱配列方向外側の一部分を、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂとは別の圧電柱（非駆動柱）１２Ｃとしたものである。
【００８２】
そして、第１実施形態と同様に、レーザー接合法を用いて、圧電部材１２の個別外部電極２３、取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の各電極３１Ａ、３１Ｂを接続した。
【００８３】
本実施形態では、圧電部材１２の個別外部電極２３とＦＰＣ１５の個別配線電極３１Ａの半田が溶融し接合できるレーザー照射条件で、圧電部材１２の取出し用共通外部電極２５とＦＰＣ１５の共通配線電極３１Ｂとの接合ができ、圧電部材１２と配線部材であるＦＰＣ１５との電極の接合不良やＦＰＣ基材の損傷は生じず、良好な接合が得られた。
【００８４】
このように構成することでも前記第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、前記第３実施形態に比べて、共通電極取出し用圧電柱１２Ｂの一部を切削等するのではなく、ハーフカットダイシングなどによる溝加工で圧電柱１２Ｃを形成することができ、加工が容易になる。
【００８５】
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１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は同装置の機構部の側面説明図、図１５は同じく機構部の要部平面説明図である。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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】
【０１０６】
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、共通電極取出し用圧電柱）
１３  ベース部材
１５  ＦＰＣ（配線部材）
２３  個別外部電極
２５  取出し用共通外部電極
３１Ａ  個別配線電極（接続電極）
３１Ｂ  共通配線電極（接続電極）
３２…半田部材
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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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