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公開番号2023169782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-30
出願番号2022081107
出願日2022-05-17
発明の名称液体吐出ヘッドおよび画像形成装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20231122BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】液体吐出ヘッドを内部ヒータ等で加熱させ圧電素子にクラックが生じても不吐出が発生しない構成を提供すること。
【解決手段】櫛歯状の溝で形成され、圧力室の圧力を可変させる複数の駆動部15と、複数の駆動部15の両端部に配置された複数の非駆動部16と、駆動信号が供給される外部個別電極と、共通電極信号が供給される外部共通電極とを有する圧電素子1と、駆動信号と共通電極信号とを供給するフレキシブル基板(FPC)とを備える液体吐出ヘッドであって、フレキシブル基板は、共通電極信号を供給する共通配線電極を有し、圧電素子1は、複数の駆動部15の両端部に隣接して、櫛歯状の溝で形成された複数のダミー駆動部17をさらに有し、複数の非駆動部16と複数のダミー駆動部17とは、共通配線電極と接続する共通電極接合部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
櫛歯状の溝で形成され、圧力室の圧力を可変させる複数の駆動部と、前記複数の駆動部の両端部に配置された複数の非駆動部と、駆動信号が供給される外部個別電極と、共通電極信号が供給される外部共通電極とを有する圧電素子と、
前記駆動信号と前記共通電極信号とを供給するフレキシブル基板と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記フレキシブル基板は、前記共通電極信号を供給する共通配線電極を有し、
前記圧電素子は、前記複数の駆動部の両端部に隣接して、櫛歯状の溝で形成された複数のダミー駆動部をさらに有し、
前記複数の非駆動部と前記複数のダミー駆動部とは、前記共通配線電極と接続する共通電極接合部を有する
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示(約 160 文字)【請求項2】
前記外部共通電極は、前記共通電極接合部とは異なる面に形成され、
前記ダミー駆動部は、前記共通電極接合部及び前記外部共通電極と接続する内部電極を有する
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】
請求項1または2に記載の液体吐出ヘッドを備える画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび画像形成装置に関する。
続きを表示(約 2,500 文字)【背景技術】
【0002】
液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドの圧電素子への駆動信号印加方法は、駆動信号と共通電極信号を印加して圧電素子を駆動し、共通電極信号は圧電素子端部の電極から圧電素子の駆動部に供給する構成とする技術が既に知られている。また、高粘度インクをインクジェットヘッドで吐出可能な粘度に下げるために、インクジェットヘッドを内部のヒータで加温するという技術が既に知られている。
【0003】
例えば、特許文献1には、アクチュエータの元となる積層型圧電素子の内部電極のパターンと、内部電極の二つの極性をそれぞれつなぐ外部電極のパターン、および駆動単位に分離する加工を工夫することにより、外部電極の片方のみにFPCなどの導線を接続する単純な構造で両極に電圧を印加させる構成が開示されている。
また、特許文献2には、十分な信頼性を確保しつつ異方性導電膜により圧電振動子とフレキシブルケーブルとを接合する技術が開示されている。
しかし、今までの圧電素子では、インクジェットヘッドを内部ヒータ等で加熱させるときに、各構成部品の材質の線膨張係数の違いと各部品の温度差から、駆動部の最外端の溝の根元に応力が集中して圧電素子にクラックが生じ、共通電極が断線し、共通電極信号が印加されなくなり不吐出になることがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、液体吐出ヘッドを内部ヒータ等で加熱させ圧電素子にクラックが生じても不吐出が発生しない構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、
櫛歯状の溝で形成され、圧力室の圧力を可変させる複数の駆動部と、前記複数の駆動部の両端部に配置された複数の非駆動部と、駆動信号が供給される外部個別電極と、共通電極信号が供給される外部共通電極とを有する圧電素子と、
前記駆動信号と前記共通電極信号とを供給するフレキシブル基板(FPC)とを備える液体吐出ヘッドであって、
前記フレキシブル基板は、前記共通電極信号を供給する共通配線電極を有し、
前記圧電素子は、前記複数の駆動部の両端部に隣接して、櫛歯状の溝で形成された複数のダミー駆動部をさらに有し、
前記複数の非駆動部と前記複数のダミー駆動部とは、前記共通配線電極と接続する共通電極接合部を有するものとする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、液体吐出ヘッドを内部ヒータ等で加熱させ圧電素子にクラックが生じても不吐出が発生しない構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
圧電素子及びその周辺の構成例を説明する図であり、(A)は比較例の圧電素子の構成例、(B)は本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドが備える圧電素子の構成例を示す。
比較例の圧電素子端部の共通電極の構成を説明する図である。
本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドが備える圧電素子端部の共通電極の構成例を説明する図である。
本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
同インクジェットヘッドの圧電素子部分の液室短手方向に沿う説明図である。
図5のA-A線に沿う断面説明図である。
図5のB-B線に沿う断面説明図である。
内部電極パターンの平面説明図である。
本発明に係るインクジェット記録装置の一例を説明する斜視説明図である。
同記録装置の機構部の側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【0009】
本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドが備える圧電素子(以降適宜「本実施形態の圧電素子」と称する)について、比較例とともに説明する
図1は、圧電素子及びその周辺の構成例を説明する図であり、(A)は比較例の圧電素子の構成例、(B)は本実施形態の圧電素子の構成例を示す。図1では、圧電素子1の一方の端部周辺の、複数の駆動部15の配列方向(ノズル配列方向)に沿う断面を示す。
図1(A)を参照して、比較例の圧電素子1Pのクラック6P発生について説明する。
圧電素子1Pは、圧電素子1Pを固定するベース5と、液室構成部品(流路基板、振動板等)7およびノズル板2とに挟まれるように接着されている。
圧電素子1Pは、櫛波状の溝で形成された複数の駆動部15と非駆動部16とを有する。図中、符号15Rは、複数の駆動部15が形成された範囲を示している。
【0010】
圧電素子1Pと、ベース5と、液室構成部品7およびノズル板2とは、それぞれ材質が異なり、液体吐出ヘッドの内部ヒータでの加温時には、各材質の線膨張係数の違いと、各部品の温度差から歪が発生する。符号E1、E3の矢印は、線膨張係数の大きさの一例を示す。
各材質の線膨張係数の違いの中でも、ベース5と、液室構成部品7およびノズル板2とに挟まれている圧電素子1Pにはせん断応力が発生し、加温時の応力は、駆動部15の最外端部溝に集中して発生する。そのため、圧電素子1Pにおいて、櫛歯状の溝で形成された複数の駆動部15の端部(配列方向端部)にクラック6Pが発生する。これにより、圧電素子1Pは、共通電極が断線し、共通電極信号が印加されなくなり不吐出になる。
(【0011】以降は省略されています)

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