液体吐出ヘッド及び画像形成装置
【課題】ＦＰＣとＦＦＣとを接合接続したフレキシブル配線部材の接合部における亀裂破損を低減する。
【解決手段】フレキシブル配線部材は、ＦＰＣ１５の後端側とＦＦＣ１６の先端側で配線電極３０２と配線電極３１２とが半田にて接合されて電気的に接続され、ＦＰＣ１５には、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１５を補強する補強部材７１、７１が延長線７０に沿う方向設けられている。
【解決手段】フレキシブル配線部材は、ＦＰＣ１５の後端側とＦＦＣ１６の先端側で配線電極３０２と配線電極３１２とが半田にて接合されて電気的に接続され、ＦＰＣ１５には、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１５を補強する補強部材７１、７１が延長線７０に沿う方向設けられている。
【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、液滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応する複数の圧力発生室の壁面の一部を形成する振動板部材を圧電素子によって変位させ、各圧力発生室の容積を変化させて液滴を吐出させる圧電アクチュエータを使用するものがある。なお、アクチュエータは圧電アクチュエータに限るものではなく、例えばサーマルアクチュエータ、静電アクチュエータなどを用いるものもある。
【０００４】
そして、例えば圧電アクチュエータを使用する場合、各圧電素子の電極は駆動回路（ドライバＩＣ）が実装されたフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という。）を介して制御部に接続されており、このＦＰＣと装置本体側から供給される各種信号をＦＰＣに伝達するフレキシブルフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」という。）を接続し、制御部による圧力発生室毎の圧電素子の変位を制御するための信号伝達を行うようにしている。
【０００５】
従来、ＦＰＣとＦＦＣとを接続する接続構造として、例えば、接続部近傍において、曲げ応力が加わった場合に接続部近傍の回路パターンが断線することを確実に防ぐため、ＦＰＣとＦＦＣの半田接合部を絶縁フィルムにより補強することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０２７７６２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に開示されているようにＦＰＣとＦＦＣを接合接続したフレキシブル配線基板にあっては、ＦＰＣのＦＦＣの接合端近傍において亀裂が発生して破損するおそれがあるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、接合された２つのフレキシブルケーブルの接合端における亀裂破損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】
【０００９】
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なって通じる個別流路内の液体を加圧する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段を駆動するための信号を伝送する配線電極が形成されたフレキシブル配線部材と、を備え、
前記フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、
前記第１フレキシブルケーブル及び第２フレキシブルケーブルのいずれか一方のフレキシブルケーブルには、他方のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記一方のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている
構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、接合された２つのフレキシブルケーブルの接合端における亀裂破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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説明図である。
【図２】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）に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う一例の断面説明図である。
【図４】同じく他の例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圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図７】比較例の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図８】同じくＦＰＣの亀裂破損の説明に供する図６と同様な断面説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１２】本発明の第５実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１３】本発明の第６実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の側面説明図である。
【図１５】同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】
【００１２】
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。
【００１３】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路板（流路基板、液室基板などとも称される。）１と、この流路板１の下面に接合した振動板を形成する振動板部材２と、流路板１の上面に接合したノズル板３とを有している。
【００１４】
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を介して連なって通じ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に連なって通じる液体導入部８を形成している。
【００１５】
そして、後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０から振動板部材２に形成した供給口９を介して液体導入部８、流体抵抗部７を介して液室６に液体を供給する。
【００１６】
流路板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。
【００１７】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部２ｂが設けられ、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる圧力発生手段（アクチュエータ手段、駆動手段）としての電気機械変換素子を含む本発明に係るアクチュエータである圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００１８】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【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。そして、駆動柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の島状凸部２ｂに接合している。
【００２０】
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（積層方向に沿う面）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。ここでは、外部電極２３は、個々の駆動柱１２Ａ毎の個別外部電極であり、外部電極２４は各駆動柱１２Ａに共通の共通外部電極であり、図示しないが、圧電部材１２の端部において、個別外部電極２３側の面に引き出されている。
【００２１】
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本発明におけるフレキシブル配線部材３００が接続されている。このフレキシブル配線部材３００は、後述するように、フレキシブルケーブルであるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１５の配線電極とフラットケーブルであるＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）１６の配線電極とを半田接合して接続した部材である。
【００２２】
ＦＰＣ１５は、駆動柱１２Ａに駆動波形（駆動信号）を与える後述するドライバＩＣ（駆動回路）３２０が実装されて、先端部側が圧電部材１２の個別外部電極２３及び共通外部電極２４を個別外部電極２３に引き出した図示しない取出し用共通外部電極に接続され、後端部にＦＦＣ１６の先端部が接合されている。ＦＦＣ１６の後端部は、装置本体の図示しない制御基板（制御部）に接続されている。
【００２３】
なお、ここでは、上述したように、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであり、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、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としているが、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とすることもできる。
【００２４】
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。
【００２５】
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１００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。
【００２６】
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。
【００２７】
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内のインクを加圧することで、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。
【００２８】
この状態の下において、圧電柱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。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、本発明の第１実施形態について図５及び図６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圧電アクチュエータの正面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【００３１】
フレキシブル配線部材３００は、前述したように、第１のフレキシブルケーブル（薄層配線部材）であるＦＰＣ１５と第２のフレキシブルケーブル（薄層配線部材）であるＦＦＣ１６とを接合して接続した部材である。
【００３２】
ＦＰＣ１５は、基材３０１に導体パターンからなる配線電極３０２が形成され、図示しない保護膜にて配線電極３０２が被覆されている。例えば、基材３０１はポリイミド、導体パターン（配線電極）３０２はＣｕ、保護膜はレジストなどからなる。
【００３３】
ＦＦＣ１６は、基材３１１に導体パターンからなる配線電極３１２が形成され、図示しない保護膜で被覆されている。例えば、基材３１１及び保護膜はＰＥＴ樹脂、導体パターン（配線電極）３１２はＣｕからなる。
【００３４】
そして、ＦＰＣ１５の後端側とＦＦＣ１６の先端側で配線電極３０２と配線電極３１２とが半田６６にて接合されて電気的に接続されている。
【００３５】
このフレキシブル配線部材３００のＦＰＣ１５の先端側は、配線電極３０２が半田６６にて駆動柱１２Ａの個別外部電極２３などに接合されている。ＦＰＣ１５は、駆動柱１２Ａとの接合部を外乱から保護するためにホットメルト部材６４を塗布してベース部材１３に固定している。
【００３６】
そして、ＦＰＣ１５には、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１５を補強する補強部材７１、７１が設けられている。なお、接合端６８とは、ＦＰＣ１５の配線電極３０２とＦＦＣ１６の配線電極３１２とを半田接合している部分における、配線電極並び方向と直交する方向の先端を意味する。
【００３７】
ここで、本実施形態では、補強部材７１、７１は、延長線７０に沿う方向、すなわち、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向に沿って設けられている。
【００３８】
補強部材７１は、強度及び接液性を持ったものが好ましく、ディスペンス塗布装置などで吐出した接着剤で形成している。例えば、補強部材７１として塗布する材料としては、熱可塑性の合成樹脂又はゴムをベースとした１００％固形分、無溶剤形の接着剤を用いていることができる。
【００３９】
また、ＦＰＣ１５に塗布する接着剤で形成した補強部材７１は、ＦＰＣ１５の配線電極３０２を形成する領域に対して凸部となることが好ましい。また、補強部材７１の幅、高さ及び長さについては、例えば、幅は１ｍｍ以上、高さは０．０５ｍｍ以上、長さは１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４０】
また、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の配線電極３０２を形成する側の面（これを「電極面」という。）あるいは電極面と反対側の面、あるいは、電極面及び電極面と反対側の面の両面に設けることができる。特に、ＦＰＣ１５の部分的な厚みが厚くなっても良い場合には、両面の同じ箇所に設けることで、より確実な補強を行うことができる。なお、本実施形態は、電極面と反対側の面に補強部材７１を設けている。
【００４１】
このように構成したので、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６との接合端６８で発生するＦＰＣ１５の亀裂破損を低減することができる。
【００４２】
この点について図７及び図８に示す比較例を参照して説明する。この比較例は、上記実施形態の補強部材７１を有しない例である。
【００４３】
この比較例では、フレキシブル配線部材３００は、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６を接合接続したとき、ＦＰＣ１５がＦＦＣ１６の接合端６８で屈曲して、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の断線やＦＰＣ１５自体の破損（破け）を生じる可能性がある。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、ＦＦＣ１６の接合端６８の配線電極並び方向の延長線７０上に補強部材７１、７１を設けているので、補強部材７１、７１はＦＰＣ１５の屈曲に対する梁となり、ＦＰＣ１５の屈曲に対する強度が高くなって曲がりにくくなり、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の断線やＦＰＣ１５自体の破損（破け）が低減する。
【００４５】
また、補強部材７１、７１は、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に設け、ＦＦＣ１６のＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合部分には補強部材７１を設けていない。
【００４６】
これにより、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の配線電極３０２、３１２の接合部分における電流密度を確保し、接合部分の低低抵抗を維持することができる。また、接合部分を補強する場合、接合後に補強せざるをえないが、接合部分ではない領域に補強部材を設けることでＦＰＣ１５の部品単体の状態で補強部材を形成することができ、接合後に補強を行う場合と比べて作業性の著しい改善が図れる。
【００４７】
このように、フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、前記第１フレキシブルケーブルには、前記第２のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記第１のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている構成とすることで、第１のフレキシブルケーブルが第２のフレキシブルケーブルの接合端で亀裂が生じて破損することを低減できる。
【００４８】
そして、この場合、補強部材を配線電極同士の接合部分には設けていないので、接合部分における電気的特性を変化させることなく、屈曲強度の向上を図れ、補強作業の作業性も改善できる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【００５０】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面と反対の面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に沿う方向に設けている。
【００５１】
これにより、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。また補強部材７１の端部（図７上下方向）を延長線７０から離すことができるため、より延長線７０近傍での折り曲げの発生を防止することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３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圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００５３】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２に沿う方向に設けている。
【００５４】
これにより、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。またＦＦＣをＦＰＣに接合する際に同一面で補強部材の塗布も可能となるため、同一製造装置内での処理が可能となり、工程を短縮することができる。
【００５５】
次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００５６】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に設けている。また、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向の両側に、それぞれ複数の補強部材７１を設けている。
【００５７】
これにより、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。
【００５８】
また、ＦＰＣ１５に穴３０４などが形成されていて１箇所では十分な補強が得られない場合でも、補強部材７１を、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に沿う方向に複数箇所に設けることで、十分な補強を行うことができる。
【００５９】
同様に、補強部材７１を、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に設けることで、ＦＰＣ１５にチップコンデンサや駆動ＩＣが存在する場合に、チップコンデンサや駆動ＩＣを避けて、ＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上に補強部材７１を配置することができる。
【００６０】
次に、本発明の第５実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００６１】
本実施形態では、ＦＰＣ１５の電極面と反対側の面であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向の両側の一方には、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に複数の補強部材７１を設け、他方にはＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向にそって補強部材７１を設けている。
【００６２】
このように左右の補強部材７１を非対象に配置することにより、折り曲げに対する強度をより高くすることができる。
【００６３】
具体的に説明すると、図１０や図１１の構成では延長線７０での折り曲げは防止できるが、接合部に繰り返し応力がかかった場合には、両側の補強部材の上端同士を結んだラインに常に折れ曲がりの応力が生じることとなり、この部位で断線が生じる可能性がある。これに対し、本実施形態ではＦＦＣ１６が（紙面手前−奥方向に）動いたとしても補強部材の端部がそろっていないため、変形形状が固定されず同じ位置が折れ曲がり続けることがない（特に右側）。したがって、本実施形態では図１０、図１１の構成よりもＦＦＣ端部に平行な方向の折り曲げに対する耐久性を向上させることができる。
【００６４】
次に、本発明の第６実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【００６５】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＦＣ１６の基材３１１と重なる領域に設けている。
【００６６】
このようにＦＦＣ１６の基材３１１と重なる領域に重なっていても、配線電極３０２、３１２同士の接合部と重なっていなければ、前記第１実施形態と同様の作用効果をえることができる。また、ＦＦＣ１６の基材３１１と重なることで、補強部材７１と基材３１１が干渉するため、より折り曲げ変形を防止することができる。
【００６７】
上記各実施形態においては、前述したように、ＦＰＣ１５の圧電部材１２との接合部分の剥離を防止するため、ベース部材１３とＦＰＣ１５との間にホットメルト部材６４を塗布している。そこで、ホットメルト部材６４を塗布する工程で、補強部材７１もＦＰＣ１５に塗布することで、工程の増加を招くことなく、ＦＰＣ１５の補強を行うことができる。
【００６８】
ここまでは補強部材をＦＰＣ１５上に設ける実施形態について記載してきたが、これらの実施形態に限られず、例えばＦＦＣ１６上のＦＰＣ１５との接合端の延長線上であって、ＦＦＣ１５の配線電極３０２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１６を補強する補強部材を設けてもよい。ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６とのそれぞれの厚さ等により、より断線が生じやすい方の上に補強部材を設ければよい。
【００６９】
なお、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化することでヘッド一体型液体カートリッジ（カートリッジ一体型ヘッド）を得ることができる。
【００７０】
次に、本発明に係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は同機構部の要部平面説明図である。
【００７１】
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。
【００７２】
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２３４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。
【００７３】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド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、他方のヘッド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、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【００７４】
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、供給ユニット２２４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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、増粘したインク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。
【００８１】
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インク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２８８を配置し、この空吐出受け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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、信頼性が向上し、高画質画像を形成することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態では本発明をシリアル型画像形成装置に適用した例で説明したが、ライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。また、上記実施形態では、ＦＰＣとＦＦＣとを接続した例で説明したが、ＦＰＣとＦＰＣ、ＦＦＣとＦＦＣの接続にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 流路板（流路基板）
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 液室
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ 駆動柱
１２Ｂ 非駆動柱
１１２ 圧電柱
１３ ベース部材
１５ ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）
１６ ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）
２３ 電極
３００ フレキシブル配線部材
３０２ 電極
３０４ 接続部分
３０５ 半田
３１２ 電極
３１４ 接続部分
２３３ キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ 記録ヘッド
【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、液滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応する複数の圧力発生室の壁面の一部を形成する振動板部材を圧電素子によって変位させ、各圧力発生室の容積を変化させて液滴を吐出させる圧電アクチュエータを使用するものがある。なお、アクチュエータは圧電アクチュエータに限るものではなく、例えばサーマルアクチュエータ、静電アクチュエータなどを用いるものもある。
【０００４】
そして、例えば圧電アクチュエータを使用する場合、各圧電素子の電極は駆動回路（ドライバＩＣ）が実装されたフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という。）を介して制御部に接続されており、このＦＰＣと装置本体側から供給される各種信号をＦＰＣに伝達するフレキシブルフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」という。）を接続し、制御部による圧力発生室毎の圧電素子の変位を制御するための信号伝達を行うようにしている。
【０００５】
従来、ＦＰＣとＦＦＣとを接続する接続構造として、例えば、接続部近傍において、曲げ応力が加わった場合に接続部近傍の回路パターンが断線することを確実に防ぐため、ＦＰＣとＦＦＣの半田接合部を絶縁フィルムにより補強することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０２７７６２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に開示されているようにＦＰＣとＦＦＣを接合接続したフレキシブル配線基板にあっては、ＦＰＣのＦＦＣの接合端近傍において亀裂が発生して破損するおそれがあるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、接合された２つのフレキシブルケーブルの接合端における亀裂破損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】
【０００９】
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なって通じる個別流路内の液体を加圧する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段を駆動するための信号を伝送する配線電極が形成されたフレキシブル配線部材と、を備え、
前記フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、
前記第１フレキシブルケーブル及び第２フレキシブルケーブルのいずれか一方のフレキシブルケーブルには、他方のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記一方のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている
構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、接合された２つのフレキシブルケーブルの接合端における亀裂破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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説明図である。
【図２】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）に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う一例の断面説明図である。
【図４】同じく他の例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圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図７】比較例の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図８】同じくＦＰＣの亀裂破損の説明に供する図６と同様な断面説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１２】本発明の第５実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【図１３】本発明の第６実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の側面説明図である。
【図１５】同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】
【００１２】
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。
【００１３】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路板（流路基板、液室基板などとも称される。）１と、この流路板１の下面に接合した振動板を形成する振動板部材２と、流路板１の上面に接合したノズル板３とを有している。
【００１４】
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を介して連なって通じ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に連なって通じる液体導入部８を形成している。
【００１５】
そして、後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０から振動板部材２に形成した供給口９を介して液体導入部８、流体抵抗部７を介して液室６に液体を供給する。
【００１６】
流路板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。
【００１７】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部２ｂが設けられ、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる圧力発生手段（アクチュエータ手段、駆動手段）としての電気機械変換素子を含む本発明に係るアクチュエータである圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００１８】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【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。そして、駆動柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の島状凸部２ｂに接合している。
【００２０】
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（積層方向に沿う面）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。ここでは、外部電極２３は、個々の駆動柱１２Ａ毎の個別外部電極であり、外部電極２４は各駆動柱１２Ａに共通の共通外部電極であり、図示しないが、圧電部材１２の端部において、個別外部電極２３側の面に引き出されている。
【００２１】
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本発明におけるフレキシブル配線部材３００が接続されている。このフレキシブル配線部材３００は、後述するように、フレキシブルケーブルであるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１５の配線電極とフラットケーブルであるＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）１６の配線電極とを半田接合して接続した部材である。
【００２２】
ＦＰＣ１５は、駆動柱１２Ａに駆動波形（駆動信号）を与える後述するドライバＩＣ（駆動回路）３２０が実装されて、先端部側が圧電部材１２の個別外部電極２３及び共通外部電極２４を個別外部電極２３に引き出した図示しない取出し用共通外部電極に接続され、後端部にＦＦＣ１６の先端部が接合されている。ＦＦＣ１６の後端部は、装置本体の図示しない制御基板（制御部）に接続されている。
【００２３】
なお、ここでは、上述したように、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであり、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、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としているが、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とすることもできる。
【００２４】
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。
【００２５】
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１００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。
【００２６】
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。
【００２７】
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内のインクを加圧することで、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。
【００２８】
この状態の下において、圧電柱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。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、本発明の第１実施形態について図５及び図６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圧電アクチュエータの正面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【００３１】
フレキシブル配線部材３００は、前述したように、第１のフレキシブルケーブル（薄層配線部材）であるＦＰＣ１５と第２のフレキシブルケーブル（薄層配線部材）であるＦＦＣ１６とを接合して接続した部材である。
【００３２】
ＦＰＣ１５は、基材３０１に導体パターンからなる配線電極３０２が形成され、図示しない保護膜にて配線電極３０２が被覆されている。例えば、基材３０１はポリイミド、導体パターン（配線電極）３０２はＣｕ、保護膜はレジストなどからなる。
【００３３】
ＦＦＣ１６は、基材３１１に導体パターンからなる配線電極３１２が形成され、図示しない保護膜で被覆されている。例えば、基材３１１及び保護膜はＰＥＴ樹脂、導体パターン（配線電極）３１２はＣｕからなる。
【００３４】
そして、ＦＰＣ１５の後端側とＦＦＣ１６の先端側で配線電極３０２と配線電極３１２とが半田６６にて接合されて電気的に接続されている。
【００３５】
このフレキシブル配線部材３００のＦＰＣ１５の先端側は、配線電極３０２が半田６６にて駆動柱１２Ａの個別外部電極２３などに接合されている。ＦＰＣ１５は、駆動柱１２Ａとの接合部を外乱から保護するためにホットメルト部材６４を塗布してベース部材１３に固定している。
【００３６】
そして、ＦＰＣ１５には、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１５を補強する補強部材７１、７１が設けられている。なお、接合端６８とは、ＦＰＣ１５の配線電極３０２とＦＦＣ１６の配線電極３１２とを半田接合している部分における、配線電極並び方向と直交する方向の先端を意味する。
【００３７】
ここで、本実施形態では、補強部材７１、７１は、延長線７０に沿う方向、すなわち、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向に沿って設けられている。
【００３８】
補強部材７１は、強度及び接液性を持ったものが好ましく、ディスペンス塗布装置などで吐出した接着剤で形成している。例えば、補強部材７１として塗布する材料としては、熱可塑性の合成樹脂又はゴムをベースとした１００％固形分、無溶剤形の接着剤を用いていることができる。
【００３９】
また、ＦＰＣ１５に塗布する接着剤で形成した補強部材７１は、ＦＰＣ１５の配線電極３０２を形成する領域に対して凸部となることが好ましい。また、補強部材７１の幅、高さ及び長さについては、例えば、幅は１ｍｍ以上、高さは０．０５ｍｍ以上、長さは１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４０】
また、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の配線電極３０２を形成する側の面（これを「電極面」という。）あるいは電極面と反対側の面、あるいは、電極面及び電極面と反対側の面の両面に設けることができる。特に、ＦＰＣ１５の部分的な厚みが厚くなっても良い場合には、両面の同じ箇所に設けることで、より確実な補強を行うことができる。なお、本実施形態は、電極面と反対側の面に補強部材７１を設けている。
【００４１】
このように構成したので、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６との接合端６８で発生するＦＰＣ１５の亀裂破損を低減することができる。
【００４２】
この点について図７及び図８に示す比較例を参照して説明する。この比較例は、上記実施形態の補強部材７１を有しない例である。
【００４３】
この比較例では、フレキシブル配線部材３００は、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６を接合接続したとき、ＦＰＣ１５がＦＦＣ１６の接合端６８で屈曲して、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の断線やＦＰＣ１５自体の破損（破け）を生じる可能性がある。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、ＦＦＣ１６の接合端６８の配線電極並び方向の延長線７０上に補強部材７１、７１を設けているので、補強部材７１、７１はＦＰＣ１５の屈曲に対する梁となり、ＦＰＣ１５の屈曲に対する強度が高くなって曲がりにくくなり、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の断線やＦＰＣ１５自体の破損（破け）が低減する。
【００４５】
また、補強部材７１、７１は、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向両側部に設け、ＦＦＣ１６のＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の接合部分には補強部材７１を設けていない。
【００４６】
これにより、ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６の配線電極３０２、３１２の接合部分における電流密度を確保し、接合部分の低低抵抗を維持することができる。また、接合部分を補強する場合、接合後に補強せざるをえないが、接合部分ではない領域に補強部材を設けることでＦＰＣ１５の部品単体の状態で補強部材を形成することができ、接合後に補強を行う場合と比べて作業性の著しい改善が図れる。
【００４７】
このように、フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、前記第１フレキシブルケーブルには、前記第２のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記第１のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている構成とすることで、第１のフレキシブルケーブルが第２のフレキシブルケーブルの接合端で亀裂が生じて破損することを低減できる。
【００４８】
そして、この場合、補強部材を配線電極同士の接合部分には設けていないので、接合部分における電気的特性を変化させることなく、屈曲強度の向上を図れ、補強作業の作業性も改善できる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【００５０】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面と反対の面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に沿う方向に設けている。
【００５１】
これにより、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。また補強部材７１の端部（図７上下方向）を延長線７０から離すことができるため、より延長線７０近傍での折り曲げの発生を防止することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３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圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００５３】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２に沿う方向に設けている。
【００５４】
これにより、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。またＦＦＣをＦＰＣに接合する際に同一面で補強部材の塗布も可能となるため、同一製造装置内での処理が可能となり、工程を短縮することができる。
【００５５】
次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００５６】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＰＣ１５の電極面側に、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に設けている。また、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向の両側に、それぞれ複数の補強部材７１を設けている。
【００５７】
これにより、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。
【００５８】
また、ＦＰＣ１５に穴３０４などが形成されていて１箇所では十分な補強が得られない場合でも、補強部材７１を、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に沿う方向に複数箇所に設けることで、十分な補強を行うことができる。
【００５９】
同様に、補強部材７１を、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に設けることで、ＦＰＣ１５にチップコンデンサや駆動ＩＣが存在する場合に、チップコンデンサや駆動ＩＣを避けて、ＦＦＣ１６の接合端６８の延長線７０上に補強部材７１を配置することができる。
【００６０】
次に、本発明の第５実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータをＦＰＣの電極面側から見た（図６の矢示Ｃ方向から見た）説明図である。
【００６１】
本実施形態では、ＦＰＣ１５の電極面と反対側の面であって、ＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向の両側の一方には、ＦＰＣ１５の配線電極３０２の並び方向と交差する方向（延長線７０と交差する方向）に複数の補強部材７１を設け、他方にはＦＦＣ１６の配線電極３１２の並び方向にそって補強部材７１を設けている。
【００６２】
このように左右の補強部材７１を非対象に配置することにより、折り曲げに対する強度をより高くすることができる。
【００６３】
具体的に説明すると、図１０や図１１の構成では延長線７０での折り曲げは防止できるが、接合部に繰り返し応力がかかった場合には、両側の補強部材の上端同士を結んだラインに常に折れ曲がりの応力が生じることとなり、この部位で断線が生じる可能性がある。これに対し、本実施形態ではＦＦＣ１６が（紙面手前−奥方向に）動いたとしても補強部材の端部がそろっていないため、変形形状が固定されず同じ位置が折れ曲がり続けることがない（特に右側）。したがって、本実施形態では図１０、図１１の構成よりもＦＦＣ端部に平行な方向の折り曲げに対する耐久性を向上させることができる。
【００６４】
次に、本発明の第６実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態の説明に供する圧電アクチュエータの正面説明図である。
【００６５】
本実施形態では、補強部材７１は、ＦＦＣ１６の基材３１１と重なる領域に設けている。
【００６６】
このようにＦＦＣ１６の基材３１１と重なる領域に重なっていても、配線電極３０２、３１２同士の接合部と重なっていなければ、前記第１実施形態と同様の作用効果をえることができる。また、ＦＦＣ１６の基材３１１と重なることで、補強部材７１と基材３１１が干渉するため、より折り曲げ変形を防止することができる。
【００６７】
上記各実施形態においては、前述したように、ＦＰＣ１５の圧電部材１２との接合部分の剥離を防止するため、ベース部材１３とＦＰＣ１５との間にホットメルト部材６４を塗布している。そこで、ホットメルト部材６４を塗布する工程で、補強部材７１もＦＰＣ１５に塗布することで、工程の増加を招くことなく、ＦＰＣ１５の補強を行うことができる。
【００６８】
ここまでは補強部材をＦＰＣ１５上に設ける実施形態について記載してきたが、これらの実施形態に限られず、例えばＦＦＣ１６上のＦＰＣ１５との接合端の延長線上であって、ＦＦＣ１５の配線電極３０２の並び方向両側部に、ＦＰＣ１６を補強する補強部材を設けてもよい。ＦＰＣ１５とＦＦＣ１６とのそれぞれの厚さ等により、より断線が生じやすい方の上に補強部材を設ければよい。
【００６９】
なお、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化することでヘッド一体型液体カートリッジ（カートリッジ一体型ヘッド）を得ることができる。
【００７０】
次に、本発明に係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は同機構部の要部平面説明図である。
【００７１】
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。
【００７２】
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２３４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。
【００７３】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド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、他方のヘッド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、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【００７４】
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、供給ユニット２２４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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、増粘したインク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。
【００８１】
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インク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２８８を配置し、この空吐出受け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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、信頼性が向上し、高画質画像を形成することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態では本発明をシリアル型画像形成装置に適用した例で説明したが、ライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。また、上記実施形態では、ＦＰＣとＦＦＣとを接続した例で説明したが、ＦＰＣとＦＰＣ、ＦＦＣとＦＦＣの接続にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 流路板（流路基板）
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 液室
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ 駆動柱
１２Ｂ 非駆動柱
１１２ 圧電柱
１３ ベース部材
１５ ＦＰＣ（フレキシブル配線基板）
１６ ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）
２３ 電極
３００ フレキシブル配線部材
３０２ 電極
３０４ 接続部分
３０５ 半田
３１２ 電極
３１４ 接続部分
２３３ キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ 記録ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが連なって通じる個別流路内の液体を加圧する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段を駆動するための信号を伝送する配線電極が形成されたフレキシブル配線部材と、を備え、
前記フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、
前記第１フレキシブルケーブル及び第２フレキシブルケーブルのいずれか一方のフレキシブルケーブルには、他方のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記一方のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記補強部材は、前記一方のフレキシブルケーブルに塗布された熱可塑性の接着剤であ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】
前記樹脂部材は、合成樹脂又はゴムをベースとする１００％固形分、無溶剤型の接着剤であ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４】
前記補強部材は、前記他方のフレキシブルケーブルの接合端における配線電極の並び方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記補強部材は、前記他方のフレキシブルケーブルの接合端における配線電極の並び方向と交差する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか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。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが連なって通じる個別流路内の液体を加圧する圧力発生手段と、
前記圧力発生手段を駆動するための信号を伝送する配線電極が形成されたフレキシブル配線部材と、を備え、
前記フレキシブル配線部材は、第１のフレキシブルケーブルの配線電極の後端部に第２のフレキシブルケーブルの配線電極の先端部を接合して接続した部材であり、
前記第１フレキシブルケーブル及び第２フレキシブルケーブルのいずれか一方のフレキシブルケーブルには、他方のフレキシブルケーブルの接合端の延長線上に、前記一方のフレキシブルケーブルを補強する補強部材が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記補強部材は、前記一方のフレキシブルケーブルに塗布された熱可塑性の接着剤であ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】
前記樹脂部材は、合成樹脂又はゴムをベースとする１００％固形分、無溶剤型の接着剤であ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４】
前記補強部材は、前記他方のフレキシブルケーブルの接合端における配線電極の並び方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記補強部材は、前記他方のフレキシブルケーブルの接合端における配線電極の並び方向と交差する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−５９９８４（Ｐ２０１３−５９９８４Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１５４０（Ｐ２０１１−２０１５４０）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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