JP2000246893A - インクジェットヘッド - Google Patents

インクジェットヘッド

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JP2000246893A JP5374399A JP5374399A JP2000246893A JP 2000246893 A JP2000246893 A JP 2000246893A JP 5374399 A JP5374399 A JP 5374399A JP 5374399 A JP5374399 A JP 5374399A JP 2000246893 A JP2000246893 A JP 2000246893A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、低コスト化が十分でない。 【解決手段】 ヘッド基板11の裏面にFPC34との
接続部を設け、1枚のFPC34でPCB32と接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットヘッドに
関し、特にヘッド基板と駆動回路を実装したプリント基
板との接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、特にカラー化が容易なことから、
コンピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力する
プリンタの他、ファクシミリやコピー機等にも用いられ
るようになっている。このようなインクジェット記録装
置に用いられるインクジェットヘッドは、圧電素子(ピ
エゾ型)、発熱抵抗体(バブル型)、振動板と対向電極
(静電型)等のアクチュエータ手段を記録信号に応じて
駆動して、ノズルからインク滴を吐出飛翻させて記録媒
体上に画像記録を行なうものである。
【0003】例えば、圧電素子を用いるインクジェット
ヘッドとしては、特開平8−142324号公報などに
記載されているように、ヘッド基板上に複数の積層型圧
電素子を複数列列状に接合して配設すると共に、圧電素
子の周囲に位置するフレーム部材を接合し、これらの圧
電素子及びフレーム部材上に、ダイアフラム部を有する
振動板を積層し、この振動板上に積層型圧電素子でダイ
アフラム部を介して加圧される加圧液室及びこの液室に
インクを供給するインク供給路を形成する液室隔壁部材
を積層し、更にこの液室隔壁部材上にノズルを形成した
ノズルプレートを積層して、積層型圧電素子のd33方
向の変位でノズルからインク滴を吐出させるようにした
ものがある。
【0004】この積層型圧電素子のd33方向の変位を
用いるインクジェットヘッドを駆動するには、積層型圧
電素子の内部電極を交互に接続した両端面の端面電極
と、積層型圧電素子に所要の駆動波形を印加するために
ドライバ(駆動IC)を実装したプリント基板(以下
「PCB」という。)との間を電気的に接続する必要が
ある。
【0005】そこで、例えば、上述した公報記載のイン
クジェットヘッドにおいては、積層型圧電素子を固定し
たヘッド基板表面に共通電極パターン及び個別電極(選
択電極)パターンを形成し、積層型圧電素子と各電極パ
ターンとを導電性接着剤などで電気的に接続すると共
に、基板の各電極パターンにフレキシブルプリントケー
ブル(以下「FPC」という。)を半田接合し、このFP
Cをドライバを実装したPCBに接続することで電気的
な接続をとるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したイ
ンクジェットヘッドのようにヘッド基板上に電極パター
ンを形成して、アクチュエータ手段である積層型圧電素
子とFPCを接続するようにした場合、ヘッド基板の圧
電素子側の面(表面)に電極パターン(FPCとの接続
部)が形成され、FPCとの接続が行われていたので、
ヘッド基板に接続部を確保するための面積が必要で、イ
ンクジェットヘッドを小型化する上で不利である。
【0007】また、FPCケーブルを曲げながら組立て
をしなければならないため、組立工数が複雑になり、コ
ストの増加を招くことになる。さらに、電極パターンを
形成する上で、同一ヘッド基板上にアクチュエータ手段
である例えば圧電素子を3列以上配置することが困難で
ある。
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、小型で低コストのインクジェットヘッドを提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1にインクジェットヘッドは、複数のアクチ
ュエータ手段を設けたヘッド基板と、前記複数のアクチ
ュエータ手段を選択的に駆動するための回路を実装した
プリント基板とをフレキシブルプリントケーブルを介し
て接続したインクジェットヘッドにおいて、前記ヘッド
基板の裏面に前記フレキシブルプリントケーブルとの接
続部を設け、1枚のフレキシブルプリントケーブルで前
記プリント基板と接続した構成とした。
【0010】請求項2のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、前記フレキ
シブルプリントケーブルは前記ヘッド基板の対向する2
辺より引き出される構成とした。
【0011】請求項3のインクジェットヘッドは、上記
請求項2のインクジェットヘッドにおいて、前記フレキ
シブルプリントケーブルは前記ヘッド基板に接続した状
態でそれぞれ略90°ひねるに十分な長さを有する構成
とした。
【0012】請求項4のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、フレキシブ
ルプリントケーブルは前記ヘッド基板の1辺より引き出
される構成とした。
【0013】請求項5のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至4のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記フレキシブルプリントケーブルにはスリット
を設けた構成とした。
【0014】請求項6のインクジェットヘッドは、複数
のアクチュエータ手段を設けたヘッド基板と、前記複数
のアクチュエータ手段を選択的に駆動するための回路を
実装したプリント基板とを、フレキシブルプリントケー
ブルを介して接続したインクジェットヘッドにおいて、
前記ヘッド基板の裏面に前記フレキシブルプリントケー
ブルとの接続部を設け、複数枚のフレキシブルプリント
ケーブルを同一方向に引き出して前記プリント基板と接
続した構成とした。
【0015】請求項7のインクジェットヘッドは、上記
請求項6のインクジェットヘッドにおいて、複数枚のフ
レキシブルプリントケーブルを曲げない状態で前記ヘッ
ド基板と前記プリント基板が接続するように、前記複数
枚のフレキシブルプリントケーブルの長さの短い順に接
続している構成とした。
【0016】請求項8のインクジェットヘッドは、複数
のアクチュエータ手段を設けたヘッド基板と、前記複数
のアクチュエータ手段を選択的に駆動するための回路を
実装したプリント基板とを、フレキシブルプリントケー
ブルを介して接続したインクジェットヘッドにおいて、
前記ヘッド基板の裏面に前記フレキシブルプリントケー
ブルとの接続部を設け、リード電極を積層したフレキシ
ブルプリントケーブルによって一方向に引き出して前記
プリント基板と接続した構成とした。
【0017】請求項9のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至8のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記フレキシブルプリントケーブルはレジスト層
により前記ヘッド基板の接続端子がヘッド基板よりはみ
出さない構成とした。
【0018】請求項10のインクジェットヘッドは、上
記請求項9のインクジェットヘッドにおいて、フレキシ
ブルプリントケーブルのレジスト層の厚さは50μmを
越えない構成とした。
【0019】請求項11のインクジェットヘッドは、複
数のアクチュエータ手段を3列以上設けたヘッド基板
と、前記各列の複数のアクチュエータ手段を選択的に駆
動するための回路を実装したプリント基板とを、フレキ
シブルプリントケーブルを介して接続したインクジェッ
トヘッドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に前記フレキ
シブルプリントケーブルとの接続部を設けて、前記フレ
キシブルプリントケーブルと接続した構成とした。
【0020】請求項12のインクジェットヘッドは、複
数のアクチュエータ手段を設けた複数個のヘッド基板
と、前記複数のアクチュエータ手段を選択的に駆動する
ための回路を実装したプリント基板とを、フレキシブル
プリントケーブルを介して接続したインクジェツトヘッ
ドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に前記フレキシブル
プリントケーブルとの接続部を設けて、前記複数個のヘ
ッド基板を1枚のフレキシブルプリントケーブルと接続
した構成とした。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実
施形態に係るインクジェツトヘッドの分解斜視図であ
る。このインクジェットヘッドは、駆動ユニット1、液
室ユニット2及び回路ユニット3から構成している。
【0022】駆動ユニット1は、セラミック、ガラスエ
ポキシ樹脂等からなる絶縁性のヘッド基板11上に、複
数の圧電素子12を2列接合して配置し、これらの各列
の圧電素子12の周囲を取り囲んで液室ユニット2を支
えるフレーム13を接合している。
【0023】また、ヘッド基板11上には複数の圧電素
子12の一端面側に接続した駆動波形を与えるための共
通電極パターン14と、複数の圧電素子12の他端面側
に接続した選択信号を与えるための個別電極パターン1
5を設けている。なお、共通電極パターン14は、フレ
ーム13に設けた穴15内に導電性接着剤を充填するこ
とで各パターン部の導通を取っている。
【0024】さらに、後にも述べるが、ヘッド基板11
には共通電極パターン14及び個別電極パターン15を
裏面へと引き出すスルーホール43、44を設けてい
る。
【0025】液室ユニット2は、振動板17、流路形成
部材18及びノズル形成部材であるノズルプレート19
を積層して熱融着して形成している。振動板17は、圧
電素子12で変位されるダイアフラム及びフレームに接
合するベースから形成し、またダイヤフラムは圧電素子
12に接合する凸部及び薄膜部分から形成している。
【0026】流路形成部材18は2層構造の感光性樹脂
フィルム等からなり、振動板17及びノズルプレート1
9と共に、各圧電素子12に対向する加圧液室25、加
圧液室25の両側等に位置する共通液室26、加圧液室
25と共通液室26を蓮通する流体抵抗部を兼ねたイン
ク供給路27を形成している。ノズルプレート19には
多数のノズル28を形成し、そのノズル表面にはワイピ
ングが可能なようにテフロン等の撥水膜を成膜してい
る。
【0027】回路ユニット3は、複数の圧電素子12を
選択的に駆動するための信号を出力するヘッド駆動用I
C33等を実装したプリント基板(PCB)32と、P
CB32と駆動ユニット1のヘッド基板11の裏面に形
成した接続部(パッド)とを接続するフレキシブルプリ
ントケーブル(FPC)34とで構成している。
【0028】このインクジェットヘッドによるインク滴
吐出の原理は、記録装置本体の制御部から送られる印字
信号をPCB32に搭載した駆動用IC33から1ドッ
ト毎に対応するようにPCB32及びFPC34を介し
てヘッド基板11の裏面から電極パターン14,15を
通じて所要の圧電素子12に駆動波形を印加する。
【0029】圧電素子12は印字信号(駆動波形)が印
加されると厚み方向に変位し、振動板17のダイアフラ
ムを介して液室25が加圧されて、ノズル28からイン
ク滴が吐出される。
【0030】ここで、図2を参照して駆動ユニット1の
ヘッド基板11について製造工程を含めて説明する。ま
ず、ヘッド基板11上に複数の圧電素子12を配置する
ために、同図(a)に示すように共通電極及び個別電極
用の各電極パターン41,42をそれぞれ形成する。こ
れらの電極パターン41,42の材質は、Ni-Ag又は
Ag-Pt等の合金の印刷材料を印刷して焼結したもので
あるが、これに限るものではない。
【0031】各電極パターン41,42には、ヘッド基
板11裏面側と電気的に接続するためのスルーホール4
3(共通電極用)及びスルーホール44(個別電極用)
を形成している。
【0032】そして、同図(b)に示すようにヘッド基
板11上の所定位置にプレート状に形成した圧電素子4
5,45を接合した後、同図(c)に示すようにダイシ
ングソー或いはワイヤソーなどによってヘッド基板11
に達するスリット加工を施し、スリット溝46によって
プレート状圧電素子45及び個別電極パターン44をチ
ャンネル毎に分割して圧電素子12及び個別電極15を
形成する。
【0033】このとき、各個別電極15のスルーホール
44が個別電極パターン15と一対一で接続するように
しており、これにより、ヘッド基板11の裏面に各個別
電極15が引き出される。また、共通電極14は、前述
したようにフレーム13に設けた穴16内に導電性接着
剤を充填することで各パターン部の導通を取り、共通電
極14のスルーホール43により裏面に引出している。
【0034】その後、圧電素子45のスリット加工が終
了したヘッド基板11上にフレーム部材13を接着接合
して、駆動ユニット1を完成した後、この駆動ユニット1
に別途加工組立てた液室ユニット2を接着接合する。
【0035】その後、FPC34の露出部に半田メッキ
を施して、図1に破線で示すようにヘッド基板11裏面
の電極パターンと位置合わせをした後、FPC34側
(下面)より圧着チップを押し付けることで、半田を溶
融して、FPC34とヘッド基板11のスルーホール4
3,44と接続して導通を得る。このとき、圧電素子2
列分の電極パターンが平面状に配置されているので、一
度に圧着することが可能である。また、FPC34は、
同じく同図に破線で示すようにPCB32の電極パター
ン(図示しないが、図1の下面に位置する。)と同様に
して接続する。この圧着も一度に行える。
【0036】このように、ヘッド基板にはFPCとの接
続部(パッド)を裏面に設けたので、接続部の面積が節
約でき、小型の(特に幅の狭い)インクジェットヘッド
を得ることができる。また、FPCを平面的に扱って実
装できるので、一度に複数列(この実施形態では2列
分)の圧着が可能であり、組み立て工程を短縮でき、コ
スト的にも有利になる。また、電極の接続部が裏面にあ
ることで、ノズル表面から浸入するインクによる電気的
短絡を防止することができる。
【0037】なお、この実施形態では、図示していない
が、従来のように、ヘッド基板11を保持するスペーサ
やノズルプレートの周辺部を覆うノズルカバーを設けて
も良い。また、FPCは、ヘッド基板11及びPCB3
2と接続(圧着)した後に折り畳むことで省スペース化
を図ることもできる。
【0038】次に、図3は本発明の第2実施形態に係る
インクジェットヘッドの分解斜視図である。本実施形態
は、上記第1実施形態と同様な駆動ユニット1、液室ユ
ニット2及び回路ユニット3を備え、更にノズルプレー
ト19の周辺部を覆うヘッドカバー4及びヘッド基板1
1を保持するスペーサ5を備えている。ヘッドカバー4
とスペーサ5には互いに係合する突起36及び凹部37
を形成している。
【0039】そして、FPC34には切り欠き部38を
形成して、FPC34の引き出し方向をヘッド基板11
の対向する2辺に限定する。これによって、残りの2辺
を使ってヘッド基板11を確実に保持することが可能と
なる。すなわち、ここではスペーサ5とヘッド基板11
との接合が強固なものになる。
【0040】また、直線35で示すような線でFPC3
4を折り畳むことが可能になり、省スペース化が容易に
なる。つまり、第1実施形態で同様に折り畳むために
は、四つ折りにしなければならないが、この場合には断
線等が発生しやすくなる。
【0041】さらに、FPC34をヘッド基板11の裏
面で接続することによって接続部面積の節約、圧着工程
の短縮、インクによる電気的短絡を防止する等の作用効
果が得られることは第1実施形態と同様である。
【0042】次に、図4は本発明の第2実施形態の他の
例の説明に供する分解斜視説明図、図5は同例の説明に
供する斜視説明図である。この例はFPC34をヘッド
基板11の対向する2辺から直線状に引き出したもので
ある。
【0043】すなわち、図4に示すようにFPC34を
ヘッド基板11の裏面にFPC34側(下面)から圧着
した後、PCB32の電極パターンの片側とFPC34
側(下面)から圧着する。その後、図5に示すようにP
CB32をひねつて反対側のFPC34の端子とPCB
32を接続する。
【0044】この場合、熱容量の関係で、熱圧着する場
合、FPC34側から圧着チップを圧接する必要がある
ので、最後の接続はL字型をした圧着チップを使ってF
PC34で形成される輪の内側から圧着するか、レーザ
ー加工あるいはヒートフローを吹き付けることで圧着す
る。本実施例では、面積の小さいFPCを使えるので、
FPCのコストを削減できる。また、FPCを直線状に
折り畳めるので省スペース化を容易に図れる。
【0045】このように第2実施形態ではFPCの引き
出し方向をヘッド基板の対向する2辺に限定することに
よって、ヘッド基板を確実に保持することが可能になる
と共に、FPCを折り畳み易く設計することが可能にな
ってインクジェットヘッドの小型化を図れる。
【0046】次に、図6は本発明の第3実施形態の説明
に供する斜視説明図である。本実施形態のヘッド構成は
図4と同じであるが、FPC34はヘッド基板11に接
続した状態でそれぞれ90°ひねるに十分な長さを有し
ている。これによって、FPC34をひねることで、同
図の矢印の方向から圧着チップが圧接できるので、PC
B32との組み立てが容易になる。なお、FPC34を
ヘッド基板11の裏面に接続することによって、接続部
面積の節約、ヘッド基板への圧着工程の短縮、インクに
よる電気的短絡を防止する等の作用効果が得られること
は同様である。
【0047】次に、図7は本発明の第4実施形態の説明
に供する斜視説明図である。本実施形態ではFPC34
をヘッド基板11の1辺より引き出している。すなわ
ち、ヘッド基板11の裏面においてFPC34を接続す
る場合、上述したような作用効果を得られるが、FPC
34の電極端子面が外側を向くことになる。すなわち、
上述した図4の例で示すようにFPC34をひねらずに
PCB32に接続しようとすると、熱容量の関係でFP
C34側から圧着しなければならないため、閉じた輪の
内側から圧着しなければならなくなる。
【0048】そこで、FPC34をヘッド基板11の1
辺より引き出すことにより、FPC34とPCB32が
円弧になる(輪を形成する)ことを防止している。した
がって、1方向が開放しているので、FPC34側から
容易に圧着することが可能となる。なお、FPC34の
電極面を裏面に引き出すのはコスト高になる。なお、F
PC34をヘッド基板11の裏面で接続することによっ
て、接続部面積の節約、基板ヘッドへの圧着工程の短
縮、インクによる電気的短絡を防止する等の作用効果が
得られることは同様である。
【0049】次に、図8は本発明の第5実施形態の一例
の説明に供する斜視説明図、図9は同実施形態の他の例
の説明に供する斜視説明図である。本実施形態では、図
8に示すように図4に示した第2実施形態においてFP
C34にスリット39を加工したものを用い、或いは図
9に示すように図3に示した第2実施形態においてFP
C34にスリット39を加工したものを用いている。
【0050】このようにFPC34にスリット39を形
成することで、圧着時の熱による応力、変形(しわ)を
逃がすことができ、確実に接続させることが可能とな
る。また、寸法誤差による電極パターンの位置ずれを、
このスリット39で吸収して位置合わせすることが可能
になる。なお、FPC34をヘッド基板11の裏面で接
続することによって、接続部面積の節約、基板ヘッドへ
の圧着工程の短縮、インクによる電気的短絡を防止する
等の作用効果が得られることは同様である。
【0051】次に、図10は本発明の第6実施形態を説
明する分解斜視説明図である。このインクジェットヘッ
ドも駆動ユニット1、液室ユニット2及び回路ユニット
3で構成し、各ユニットの機能及び製造方法は前記第1
実施形態と同様である。そして、本実施形態では複数枚
のFPC34−1、34−2を同一方向に引き出してP
CB32と接続している。
【0052】すなわち、前述したように第4実施形態で
説明したようにFPC34が閉じてしまうとPCB32
との圧着加工が難しくなるが、これは同実施形態で説明
したようにヘッド基板11の1辺からFPC34を引き
出すことで解決できるものの、インクジェットの分解能
DPI(dot par inch)が大きい場合には、FPC34
の電極パターンが細かくなるので、同実施形態のように
複数列分を一緒に並べることは難しくなる。
【0053】そこで、本実施形態では複数列分のFPC
を別々に接続し、かつ、FPCが閉じてしまわないよう
に、同一方向に引き出している。これにより、FPCと
PCBを容易に圧着加工することが可能になる。なお、
FPC34−1、34−2をヘッド基板の裏面で接続す
ることによって、接続部面積の節約、インクによる電気
的短絡を防止する等の作用効果が得られることは同様で
ある(FPCを複数枚使用するので、ヘッド基板への圧
着工程は短縮されない。)。また、この場合、同じFP
Cを使うことが可能であり、FPCの設計コストが安く
なる。
【0054】次に、図11は本発明の第7実施形態の説
明に供する分解斜視説明図である。本実施形態では、複
数枚のFPC34−1、34−2が曲がらない状態でヘ
ッド基板11及びPCB32とそれぞれ接続できるよう
に、FPCの長さの短い順に接続している。
【0055】これによって、FPCを曲げずに圧着でき
るので、更に圧着加工が容易になる。なお、FPCをヘ
ッド基板11の裏面で接続することで接続部面積の節
約、インクによる電気的短絡を防止する等の作用効果は
同様に得られる。
【0056】次に、図12は本発明の第8実施形態の説
明に供する分解斜視説明図、図13は同実施形態の断面
説明図である。本実施形態では積層したFPC34によ
ってリード電極を一方向に引き出し、ヘッド基板11及
びPCB32と接続している。すなわち、図11に示す
ように、FPC34はベース34−10、第1の電極パ
ターン(リード電極)34−11及びレジスト層34−
12という通常のFPCの構成の上に、更に第2の電極
パターン(リード電極)34−13及びレジスト層34
−14を積層している。
【0057】これによって、ヘッド基板11とFPC3
4、PCB32とFPC34を、それぞれ1度に圧着加
工できるので、組立工程が容易になる。また、電極パタ
ーンの接続部が全て平面状になるので、圧着を全て同時
に行うことができるようにすることも可能である。な
お、FPCをヘッド基板11の裏面で接続することで接
続部面積の節約、インクによる電気的短絡を防止する等
の作用効果は同様に得られる。
【0058】次に、図14は本発明の第9実施形態の説
明に供する斜視説明図、図15は同実施形態の他の例の
説明に供する斜視説明図である。本実施形態では上述し
た第8実施形態のFPC34のレジスト層(絶縁層或い
はカバー層ともいう。)の範囲を限定、すなわち、FP
C34の接続端子(リード電極)34−11がヘッド基
板11よりはみ出さない範囲に設けている。
【0059】具体的には、図14に示すように、FPC
34−1のレジスト層34−12がヘッド基板11に重
なるまで長くしている。これにより、更に確実にインク
による電気的短絡を防止することができる。なお、同図
のFPC34−2は接続状態でヘッド基板11より短く
しているので、ヘッド基板11からははみ出ない。ま
た、更に好ましくは、図15に示すように、FPC34
−2の端にもレジスト層34−12を設ける。
【0060】ここで、FPC34(34−1、34−
2)のレジスト層34−12の厚さは50μmを越えな
い厚さとしている。特に、この実施形態のように、レジ
スト層をヘッド基板11と重ねると、レジスト層が厚い
ことでその段差により圧着不良が出る場合がある。実験
的にレジスト層の厚さと圧着不良率を調査したところ、
50μmより薄くした場合には問題が出なかった、つま
り、レジスト層の厚さを50μmより薄くすることで確
実な圧着が可能になる。
【0061】次に、図16は本発明の第10実施形態に
係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。このイ
ンクジェットヘッドも駆動ユニット1、液室ユニット2
及び回路ユニット3から構成しているが、圧電素子12
の列を3列配置し、これに対応して加圧液室25及びノ
ズル28等も3列設けている。なお、3列に限定される
ものではない。
【0062】ここで、ヘッド基板11上の圧電素子列の
内の端の列以外の列(3列の場合は真中の列)は、片側
を個別電極15とし、他方側を共通電極14に接続しな
ければならない。つまり、2列の場合のように単純に圧
電素子列の間を導電性接着剤で埋めることはできない。
【0063】そこで、フレーム13に形成する穴16
a、16bのうちの一方の穴16aを端に寄せて、且
つ、ヘッド基板11の電極パターンを分断し、真中の圧
電素子列の個別電極15はここからスルーホールで裏面
に接続している。そして、圧電素子12の各列毎にヘッ
ド基板11の裏面側からFPC34−1、34−2、3
4−3を接続している。
【0064】このように同一のヘッド基板に圧電素子を
3列以上設けようとする場合には従来のようにヘッド基
板の表面の電極パターンにFPCを接続することはでき
ないのに対して、本発明のようにスルーホールを使って
電極の接続部を裏面に引き出すことによって、同一のヘ
ッド基板に圧電素子を3列以上設けることが可能にな
る。
【0065】そして、圧電素子の各列毎にヘッド基板の
裏面からFPCを接続して積層することで、圧着工程が
簡略化できる。なお、FPCの接続方法はこれに限るも
のではない。これにより、インクジェットヘッドの小型
集積化が可能になり、また、FPCのヘッド基板への圧
着加工が簡略化でき、コスト面でも有利で、インクによ
る電気的短絡を防止する等の作用効果を得られる。
【0066】次に、図17は本発明の第11実施形態に
係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。このイ
ンクジェットヘッドは、前述した駆動ユニット1及び液
室ユニット2の組を複数有し、1枚のFPC34により
回路ユニット3に接続している。FPC34は、駆動ユ
ニット1間で折り曲げて、更に90°ひねることでPC
B32に接続している。
【0067】なお、ここでは、2組の駆動ユニット1を
接続しているが、FPC34は繰り返し形状になってお
り、ユニットの個数が増えてもFPCの繰り返しを同様
に増やすることで接続できる。
【0068】このように、FPC34との接続部をヘッ
ド基板11の裏面に引き出し、複数個のヘッド基板11
を1枚のFPC34で接続することで、一度に実装する
ことが可能になる。これにより、工程数が減り、コスト
面で有利になる。また、ヘッド基板の電極端子が裏面に
あるので、インクによる電気的短絡を防止する等の作用
効果を得ることもできる。
【0069】なお、上記各実施形態においては、圧電素
子をアクチュエータ手段に用いるピエゾ型インクジェッ
トヘッドに本発明を適用した例で説明しているが、発熱
抵抗体を用いるバブル型インクジェットヘッドにも適用
することもでき、また振動板とこれに対向する電極との
間の静電力を利用する静電型インクジェットヘッドにも
適用することができる。
【0070】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッドによれば、ヘッド基板の裏面にFPCと
の接続部を設け、1枚のFPCでPCBと接続したの
で、ヘッド基板上の接続部の面積が省略でき、ヘッドを
小型化することができ、また、接続部が平面状配置され
るので一度にFPCを圧着加工することができてコスト
面で有利になり、さらに、電極の接続部が裏面にあるこ
とで、ノズル表面から浸入するインクによる電気的短絡
を防止することができる。
【0071】請求項2のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1のインクジェットヘッドにおいて、F
PCはヘッド基板の対向する2辺より引き出される構成
としたので、ヘッド基板を確実に保持することができ、
また、FPCを直線で折り畳めるようにすることができ
断線を防止でき、省スペース化を図れる。
【0072】請求項3のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項2のインクジェットヘッドにおいて、F
PCはヘッド基板に接続した状態でそれぞれ略90°ひ
ねるに十分な長さを有する構成としたので、FPCとP
CBの圧着加工が容易になり、コスト面で有利である。
【0073】請求項4のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1のインクジェットヘッドにおいて、F
PCはヘッド基板の1辺より引き出される構成としたの
で、FPCが輪にならず、容易にFPC側からPCBに
圧着加工でき、コスト面で有利である。
【0074】請求項5のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至4のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、FPCにはスリットを設けた構成とした
ので、熱による応力、変形(しわ)を吸収でき、確実に圧
着することが可能になると共に、寸法誤差による位置ず
れを多少吸収することができて位置合わせが容易にな
る。
【0075】請求項6のインクジェットヘッドによれ
ば、ヘッド基板の裏面に前記FPCとの接続部を設け、
複数枚のFPCを同一方向に引き出してPCBと接続し
たので、FPCが輪にならず、容易にFPC側からPC
Bに圧着加工でき、コスト面で有利である。
【0076】請求項7のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項6のインクジェットヘッドにおいて、複
数枚のFPCを曲げない状態でヘッド基板とPCBが接
続するように、複数枚のFPCの長さの短い順に接続し
ている構成としたので、容易にFPC側からPCBに圧
着加工でき、コスト面で有利である。
【0077】請求項8のインクジェットヘッドによれ
ば、ヘッド基板の裏面にFPCとの接続部を設け、リー
ド電極を積層したFPCによって一方向に引き出してP
CBと接続した構成としたので、容易に圧着加工するこ
とができ、加工コストが減少する。
【0078】請求項9のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至8のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、FPCはレジスト層によりヘッド基板の
接続端子がヘッド基板よりはみ出さない構成としたの
で、インクによる電気的短絡をより確実に防止すること
ができる。
【0079】請求項10のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項9のインクジェットヘッドにおいて、F
PCのレジスト層の厚さは50μmを越えない構成とし
たので、レジスト層の段差による圧着不良を減少するこ
とができる。
【0080】請求項11のインクジェットヘッドによれ
ば、複数のアクチュエータ手段を3列以上設けたヘッド
基板の裏面にFPCとの接続部を設けて、FPCと接続
した構成としたので、高集積化したインクジェットヘッ
ドを得ることができる。
【0081】請求項12のインクジェットヘッドによれ
ば、複数のアクチュエータ手段を設けた複数個のヘッド
基板の裏面にFPCとの接続部を設けて、複数個のヘッ
ド基板を1枚のFPCと接続した構成としたので、高集
積化したインクジェットヘッドを得ることができ、しか
も、組み立て工程が簡略化でき、コスト面で有利であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの分解斜視図
【図2】同ヘッドの駆動ユニットの製造工程を説明する
斜視図
【図3】本発明の第2実施形態の一例の説明に供する分
解斜視説明図
【図4】本発明の第2実施形態の他の例の説明に供する
分解斜視説明図
【図5】同他の例の説明に供する斜視説明図
【図6】本発明の第3実施形態の説明に供する斜視説明
【図7】本発明の第4実施形態の説明に供する分解斜視
説明図
【図8】本発明の第5実施形態の一例の説明に供する斜
視説明図
【図9】同実施形態の他の例の説明に供する斜視説明図
【図10】本発明の第6実施形態の説明に供する分解斜
視説明図
【図11】本発明の第7実施形態の説明に供する分解斜
視説明図
【図12】本発明の第8実施形態の説明に供する分解斜
視説明図
【図13】同実施形態のFPCの断面説明図
【図14】本発明の第9実施形態の一例の説明に供する
分解斜視説明図
【図15】同実施形態の他の一例の説明に供する斜視説
明図
【図16】本発明の第10実施形態に係るインクジェッ
トヘッドの分解斜視図
【図17】本発明の第11実施形態に係るインクジェッ
トヘッドの分解斜視図
【符号の説明】
1…駆動ユニット、2…液室ユニット、3…回路ユニッ
ト、4…ヘッドカバー、5…スペーサ、11…ヘッド基
板、12…圧電素子、32…PCB、34…FPC。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 右顕 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2C057 AF34 AF70 AG14 AG44 AG82 AG84 BA04 BA14

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアクチュエータ手段を設けたヘッ
    ド基板と、前記複数のアクチュエータ手段を選択的に駆
    動するための回路を実装したプリント基板とをフレキシ
    ブルプリントケーブルを介して接続したインクジェット
    ヘッドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に前記フレキシ
    ブルプリントケーブルとの接続部を設け、1枚のフレキ
    シブルプリントケーブルで前記プリント基板と接続した
    ことを特徴とするインクジェットヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
    において、前記フレキシブルプリントケーブルは前記ヘ
    ッド基板の対向する2辺より引き出されることを特徴と
    するインクジェットヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のインクジェットヘッド
    において、前記フレキシブルプリントケーブルは前記ヘ
    ッド基板に接続した状態でそれぞれ略90°ひねるに十
    分な長さを有することを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
    において、フレキシブルプリントケーブルは前記ヘッド
    基板の1辺より引き出されることを特徴とするインクジ
    ェットヘッド。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のイン
    クジェットヘッドにおいて、前記フレキシブルプリント
    ケーブルにはスリットを設けたことを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  6. 【請求項6】 複数のアクチュエータ手段を設けたヘッ
    ド基板と、前記複数のアクチュエータ手段を選択的に駆
    動するための回路を実装したプリント基板とを、フレキ
    シブルプリントケーブルを介して接続したインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に前記フレキ
    シブルプリントケーブルとの接続部を設け、複数枚のフ
    レキシブルプリントケーブルを同一方向に引き出して前
    記プリント基板と接続したことを特徴とするインクジェ
    ットヘッド。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のインクジェットヘッド
    において、複数枚のフレキシブルプリントケーブルを曲
    げない状態で前記ヘッド基板と前記プリント基板が接続
    するように、前記複数枚のフレキシブルプリントケーブ
    ルの長さの短い順に接続していること特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  8. 【請求項8】 複数のアクチュエータ手段を設けたヘッ
    ド基板と、前記複数のアクチュエータ手段を選択的に駆
    動するための回路を実装したプリント基板とを、フレキ
    シブルプリントケーブルを介して接続したインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に前記フレキ
    シブルプリントケーブルとの接続部を設け、リード電極
    を積層したフレキシブルプリントケーブルによって一方
    向に引き出して前記プリント基板と接続したことを特徴
    とするインクジェットヘッド。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載のイン
    クジェットヘッドにおいて、前記フレキシブルプリント
    ケーブルはレジスト層により前記ヘッド基板の接続端子
    がヘッド基板よりはみ出さないことを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のインクジェットヘッ
    ドにおいて、フレキシブルプリントケーブルのレジスト
    層の厚さは50μmを越えないことを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  11. 【請求項11】 複数のアクチュエータ手段を3列以上
    設けたヘッド基板と、前記各列の複数のアクチュエータ
    手段を選択的に駆動するための回路を実装したプリント
    基板とを、フレキシブルプリントケーブルを介して接続
    したインクジェットヘッドにおいて、前記ヘッド基板の
    裏面に前記フレキシブルプリントケーブルとの接続部を
    設けて、前記フレキシブルプリントケーブルと接続した
    ことを特徴とするインクジェットヘッド。
  12. 【請求項12】 複数のアクチュエータ手段を設けた複
    数個のヘッド基板と、前記複数のアクチュエータ手段を
    選択的に駆動するための回路を実装したプリント基板と
    を、フレキシブルプリントケーブルを介して接続したイ
    ンクジェツトヘッドにおいて、前記ヘッド基板の裏面に
    前記フレキシブルプリントケーブルとの接続部を設け
    て、前記複数個のヘッド基板を1枚のフレキシブルプリ
    ントケーブルと接続したことを特徴とするインクジェッ
    トヘッド。
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