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JP5327431B2 - Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming apparatus - Google Patents

Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming apparatus Download PDF

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JP5327431B2 JP2008192092A JP2008192092A JP5327431B2 JP 5327431 B2 JP5327431 B2 JP 5327431B2 JP 2008192092 A JP2008192092 A JP 2008192092A JP 2008192092 A JP2008192092 A JP 2008192092A JP 5327431 B2 JP5327431 B2 JP 5327431B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は圧電型アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a piezoelectric actuator, a liquid discharge head, and an image forming apparatus.

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記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHP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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying apparatus, a plotter, and a complex machine of these, for example, an ink jet recording apparatus is known as an image forming apparatus of a liquid discharge recording method using a recording head for discharging ink droplets. . This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets are transported from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected onto a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). And a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting liquid droplets without moving the recording head There are line type image forming apparatuses using

なお、本願において、「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。また、「インク」とは、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、パターン材料なども含まれる。   In the present application, “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. "Image formation" is not only the application of images with meanings such as characters and figures to the medium, but also the addition of images with no meaning such as patterns to the medium (simply applying droplets to the medium) Also means landing). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials and the like are also included.

液体吐出ヘッドとしては、インク滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応して配置された複数の液室の少なくとも一部の壁面を振動板で形成し、この振動板を圧電素子によって変形させて液室の容積を変化させてインク滴を吐出させる圧電型アクチュエータを用いた圧電型ヘッドが知られている。   As the liquid ejection head, at least a part of wall surfaces of a plurality of liquid chambers arranged corresponding to a plurality of nozzles arranged in parallel to eject ink droplets is formed by a diaphragm, and the diaphragm is formed by a piezoelectric element. A piezoelectric head using a piezoelectric actuator that deforms and changes the volume of a liquid chamber to eject ink droplets is known.

また、圧電型ヘッドとして、ヘッドの長尺化に対応するため、複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材をベース部材上に柱並び方向に複数並べて配置した圧電型アクチュエータを備えるものがある。   Also, some piezoelectric heads include a piezoelectric actuator in which a plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns are arranged in a column arrangement direction on a base member in order to cope with an increase in the length of the head. .

このような圧電型ヘッドでは、例えば積層型圧電素子を用いて、内部電極を端面に引き出した外部電極(端面電極ともいう。)にFPC(フレキシブルプリントケーブル)などのフレキシブル配線基板の電極を接合し、各圧電素子に画像信号に応じた駆動信号を与えるようにしている。   In such a piezoelectric head, an electrode of a flexible wiring board such as an FPC (flexible printed cable) is joined to an external electrode (also referred to as an end face electrode) obtained by pulling an internal electrode to an end face using, for example, a laminated piezoelectric element. A drive signal corresponding to an image signal is given to each piezoelectric element.

従来、ヘッドのアクチュエータとFPCの接合構成に関して、静電型ヘッドにおいて、特許文献1にはFPCの接合加熱時の膨張により接合不良が発生するのを低減するために、FPCの電極間部位に欠除部またはスリットを設ける構成が開示されている。
特開2002−67337号公報
Conventionally, regarding the bonding configuration between the actuator of the head and the FPC, in the electrostatic head, Patent Document 1 discloses that there is a defect in the inter-electrode portion of the FPC in order to reduce the occurrence of bonding failure due to expansion during FPC bonding heating. The structure which provides a removal part or a slit is disclosed.
JP 2002-67337 A

また、特許文献2にはインクカートリッジの数に対応するFPCを装着するとスペースが必要となり、また組立作業が煩雑になることから、FPCを複数の分岐部に分岐し、途中で折り曲げて、各分岐部の間隔を接点部材群の配置間隔に揃える構成が開示されている。
特開2006−116793号公報
Further, in Patent Document 2, when FPCs corresponding to the number of ink cartridges are installed, a space is required, and the assembly work becomes complicated. Therefore, the FPC is branched into a plurality of branch portions, bent in the middle, and each branch is made. The structure which arrange | positions the space | interval of a part to the arrangement space | interval of a contact member group is disclosed.
JP 2006-116793 A

なお、FPCなどの配線基板に設けられた電極(これを「第1電極」ともいう。)と圧電素子の外部電極(これを「第2電極」ともいう。)との電気的な接続を行う方法としては、例えば、第1電極と第2電極との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第1電極と第2電極と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第1電極と第2電極とを金属で溶着して接合する方法が知られている。   Note that an electrical connection is made between an electrode (which is also referred to as a “first electrode”) provided on a wiring board such as an FPC and an external electrode (which is also referred to as a “second electrode”) of the piezoelectric element. As a method, for example, a metal is interposed between the first electrode and the second electrode, both the electrodes are brought into close contact with a laser-transmitting rigid member such as glass, and the metal is melted by laser light. A method of welding and joining the second electrode with a metal, and a method of welding the first electrode and the second electrode with a metal by melting the metal by thermocompression bonding such as a heater are known. ing.

上述したように複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材をベース部材上に柱並び方向に複数並べて配置して圧電型アクチュエータを構成する場合、ベース部材上で複数の圧電素子部材が柱並び方向と直交する方向にずれると、複数の圧電素子部材間で段差が生じる。   As described above, when a piezoelectric actuator is configured by arranging a plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns on the base member in the column arrangement direction, the plurality of piezoelectric element members are arranged on the base member. When shifted in a direction perpendicular to the direction, a step is generated between the plurality of piezoelectric element members.

そのため、1枚のFPCの第2電極を複数の圧電素子部材の圧電素子柱の第1電極に直接接続する場合、圧電素子部材間の段差部分で接合不良が発生するという課題がある。この場合、複数枚のFPCを接合することも考えられるが、複数枚のFPCを用いると、圧電素子部材間でFPCが相互に干渉するおそれがあるという課題が生じる。   Therefore, when the second electrode of one FPC is directly connected to the first electrodes of the piezoelectric element columns of the plurality of piezoelectric element members, there is a problem that poor bonding occurs at a step portion between the piezoelectric element members. In this case, it is conceivable to join a plurality of FPCs. However, when a plurality of FPCs are used, there is a problem that the FPCs may interfere with each other between the piezoelectric element members.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の圧電素子部材に1枚のフレキシブル配線基板を直接接続するときに複数の圧電素子部材間の段差による接合不良を低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce poor bonding due to a step between a plurality of piezoelectric element members when a single flexible wiring board is directly connected to the plurality of piezoelectric element members. And

上記の課題を解決するため、本発明に係る圧電アクチュエータは、
複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材がベース部材上に柱並び方向に沿って複数並べて配置され、
複数の前記圧電素子部材にわたった1枚のフレキシブル配線基板が前記複数の圧電素子柱に直接接続され、
前記前記圧電素子柱に直接接続される前記フレキシブル配線基板の先端部分には、複数の前記圧電素子部材間の位置に対応して切り込みが形成され
前記切り込みの両側で前記圧電素子柱への接続面の高さが異な
構成とした。
In order to solve the above problems, the piezoelectric actuator according to the present invention is:
A plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns are arranged side by side along the column arrangement direction on the base member,
One flexible wiring board extending over the plurality of piezoelectric element members is directly connected to the plurality of piezoelectric element columns ,
In the tip portion of the flexible wiring board that is directly connected to the piezoelectric element column, a cut is formed corresponding to the position between the plurality of piezoelectric element members ,
The height of the connecting surface to the piezoelectric element columns on both sides of the incision was different Do that configuration.

ここで、前記切込みの形状がくさび状又は矩形状である構成とできる。   Here, the cut may have a wedge shape or a rectangular shape.

本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る圧電型アクチュエータを備えたものである。   The liquid discharge head according to the present invention includes the piezoelectric actuator according to the present invention.

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たものである。   An image forming apparatus according to the present invention includes the liquid ejection head according to the present invention.

本発明に係る圧電アクチュエータによれば、複数の圧電素子部材間の段差による接合不良を低減することができる。 According to the piezoelectric actuator according to the present invention, it is possible to reduce the defective bonding due to the step between multiple piezoelectric elements members.

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、本発明に係る圧電型アクチュエータを備えている構成としたので、信頼性を向上できる。   According to the liquid ejection head according to the present invention, since the piezoelectric actuator according to the present invention is provided, the reliability can be improved.

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ている構成としたので、信頼性を向上できる。   According to the image forming apparatus according to the present invention, since the liquid ejection head according to the present invention is provided, the reliability can be improved.

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。まず、本発明の圧電型アクチュエータの第1実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。なお、図1は同アクチュエータの正面説明図、図2は同じく平面説明図、図3は同じく側面説明図、図4は同アクチュエータの圧電素子部材とFPCの接合の説明に供する斜視説明図、図5は同じく要部拡大正面説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of a piezoelectric actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory front view of the actuator, FIG. 2 is an explanatory plan view of the actuator, FIG. 3 is an explanatory side view of the actuator, and FIG. 4 is an explanatory perspective view for explaining the joining of the piezoelectric element member and the FPC of the actuator. 5 is an enlarged front explanatory view of the main part.

この圧電型アクチュエータ1は、複数の圧電素子柱12が形成された圧電素子部材2がベース3部材上に柱並び方向に沿って、所定の隙間10を置いて、複数並べて配置された2列の圧電素子部材列を有し、各圧電素子部材列の各圧電素子柱12に1枚のフレキシブル配線基板であるFPC4が直接接続され、圧電素子柱12に直接接続されるFPC4の先端部分(接続部分)には、複数の圧電素子部材2、2間(ここでは、隙間10)に対応してくさび形状の切り込み(スリット)5が形成されている。   The piezoelectric actuator 1 includes two rows of piezoelectric element members 2 in which a plurality of piezoelectric element columns 12 are formed and arranged side by side with a predetermined gap 10 along a column arrangement direction on a base 3 member. The FPC 4 that is a flexible wiring board is directly connected to each piezoelectric element column 12 of each piezoelectric element member row and has a front end portion (connection portion) of the FPC 4 that is directly connected to the piezoelectric element column 12. ) Is formed with a wedge-shaped cut (slit) 5 corresponding to the space between the plurality of piezoelectric element members 2 and 2 (here, the gap 10).

ここで、圧電素子部材2は、図3に示すように、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をそれぞれ端面に引き出して、この側面に形成された端面電極(外部電極)23a、23bに接続し、端面電極(外部電極)23a、23bに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。この圧電素子部材2は、図4及び図5に示すように、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して1つの圧電素子部材2に対して所要数の圧電素子柱11を形成したものである。なお、複数の圧電素子部材2は上述したように隙間10を置いて配置しているが、隙間10を設けないで配置することもできる。   Here, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element member 2 is formed by alternately laminating piezoelectric material layers 21 and internal electrodes 22a and 22b, and the internal electrodes 22a and 22b are drawn out to the end faces, respectively. Are connected to the end face electrodes (external electrodes) 23a, 23b formed on the substrate, and a voltage is applied to the end face electrodes (external electrodes) 23a, 23b to cause displacement in the stacking direction. As shown in FIGS. 4 and 5, the piezoelectric element member 2 is formed by forming grooves by half-cut dicing to form a required number of piezoelectric element columns 11 for one piezoelectric element member 2. The plurality of piezoelectric element members 2 are arranged with the gap 10 as described above, but may be arranged without the gap 10.

そして、図4及び図5に示すように、圧電素子部材2の圧電素子柱11の外部電極(第2電極)23aには駆動信号を与えるために半田部材32でFPC4の接続電極(第1電極)31をレーザーなどで直接接合して接続し、このFPC4には圧電素子部材2の圧電素子柱11に対して選択的に駆動波形を印加するための駆動回路(ドライバIC)6が実装されている。なお、すべての圧電素子柱12の外部電極23bは電気的に共通に接続されてFPC4の共通配線に接続される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the connection electrode (first electrode) of the FPC 4 by the solder member 32 to give a drive signal to the external electrode (second electrode) 23a of the piezoelectric element column 11 of the piezoelectric element member 2. ) 31 is directly joined with a laser or the like, and a driving circuit (driver IC) 6 for selectively applying a driving waveform to the piezoelectric element column 11 of the piezoelectric element member 2 is mounted on the FPC 4. Yes. Note that the external electrodes 23b of all the piezoelectric element columns 12 are electrically connected in common and connected to the common wiring of the FPC 4.

ここで、図2に示すように、各列の圧電素子部材2間で柱並び方向(矢示A方向:圧電素子部材長手方向)と直交する方向(矢示B方向:圧電素子部材短手方向)で位置ずれが生じて、1枚のFPC4が直接接続される複数の圧電素子部材2間の接合面(外部電極23a外面)で段差が生じていても、切り込み5で段差が吸収されるので、確実に各圧電素子部材2の各圧電素子柱11とFPC4とを確実に接続することができ、電気的接続の信頼性が向上する。   Here, as shown in FIG. 2, the direction (arrow B direction: piezoelectric element member short direction) orthogonal to the column arrangement direction (arrow A direction: piezoelectric element member longitudinal direction) between the piezoelectric element members 2 in each row. ), The step is absorbed by the notch 5 even if there is a step at the joint surface (the outer surface of the external electrode 23a) between the plurality of piezoelectric element members 2 to which one FPC 4 is directly connected. Thus, each piezoelectric element column 11 of each piezoelectric element member 2 and the FPC 4 can be reliably connected, and the reliability of electrical connection is improved.

なお、上記実施形態では、FPC4を用いているが、フレキシブル配線基板としては、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。   In the above embodiment, the FPC 4 is used. However, the flexible wiring board may be a thin film provided with a plurality of electrodes arranged in parallel with each other. For example, TAB (Tape Automated Bonding) is used. Can also be used.

また、半田部材32は、各接続電極31(金属部材)およびFPC4本体の樹脂部材を透過可能なレーザー光の照射等により溶融する、つまり、接続電極31(金属部材)及びFPC4本体の樹脂部材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、半田部材32としてスズ(Sn)およびビスマス(Bi)を主成分とする半田を挙げることができる。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)が主成分の半田部材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、FPC4及び圧電素子部材2にダメージを与えることなく第1電極と第2電極とを容易に溶着することができる。さらに、半田はあらかじめFPCまたは圧電素子に成膜されていなくてもよい。   Further, the solder member 32 is melted by irradiation of laser light that can pass through each connection electrode 31 (metal member) and the resin member of the FPC 4 body, that is, the connection member 31 (metal member) and the resin member of the FPC 4 body. Any material having a lower melting point than that of the material having conductivity may be used as long as it does not contain lead (Pb). For example, the solder member 32 may be solder containing tin (Sn) and bismuth (Bi) as main components. Since lead is not contained, it is effective from the viewpoint of environmental protection, and the solder member 32 mainly composed of tin (Sn) and bismuth (Bi) has a very low melting point among non-lead members. Therefore, the first electrode and the second electrode can be easily welded without damaging the FPC 4 and the piezoelectric element member 2. Furthermore, the solder does not have to be formed in advance on the FPC or the piezoelectric element.

このように、複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材がベース部材上に柱並び方向に沿って複数並べて配置され、圧電素子柱に1枚のフレキシブル配線基板が直接接続され、圧電素子柱に直接接続されるフレキシブル配線基板の先端部分には、複数の圧電素子部材間に対応して切り込みが形成されていることで、複数の圧電素子部材間の段差による接合不良を低減することができる。   In this way, a plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns are arranged side by side along the column arrangement direction on the base member, and one flexible wiring board is directly connected to the piezoelectric element columns. The front end portion of the flexible wiring board directly connected to the substrate has cuts correspondingly between the plurality of piezoelectric element members, so that it is possible to reduce poor bonding due to a step between the plurality of piezoelectric element members. .

次に、本発明の圧電型アクチュエータの第2実施形態について図6を参照して説明する。なお、図6は同アクチュエータの正面説明図である。
ここでは、FPC4の先端部分(接続部分)には、複数の圧電素子部材2、2間に対応して矩形状の切り込み(スリット)5が形成されている。このように構成しても上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Next, a second embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory front view of the actuator.
Here, a rectangular notch (slit) 5 is formed between the plurality of piezoelectric element members 2 and 2 at the front end portion (connection portion) of the FPC 4. Even if comprised in this way, the effect similar to the said 1st Embodiment can be acquired.

次に、上記圧電型アクチュエータの圧電素子部材とFPCの接続する配線部材接合装置の一例について図7を参照して説明する。なお、同図は同配線部材接合装置の構成を説明するための側方から見た模式的構成図である。
配線部材接合装置10は、FPC4に設けられた複数の並列する接続電極31(第1電極)と圧電素子部材2の複数の並列する第2電極(外部電極23a)とを電気的に接合するものである。なお、図7を正面視した高さ方向Z軸方向とし、これに直交する平面をX−Y平面とし、図7を正面視した幅方向(横方向)をY軸方向とする。
Next, an example of a wiring member joining apparatus for connecting the piezoelectric element member of the piezoelectric actuator and the FPC will be described with reference to FIG. In addition, the figure is the typical block diagram seen from the side for demonstrating the structure of the same wiring member joining apparatus.
The wiring member joining apparatus 10 electrically joins a plurality of parallel connection electrodes 31 (first electrodes) provided on the FPC 4 and a plurality of parallel second electrodes (external electrodes 23a) of the piezoelectric element member 2. It is. 7 is the height direction Z-axis direction when viewed from the front, the plane orthogonal to this is the XY plane, and the width direction (lateral direction) when FIG. 7 is viewed from the front is the Y-axis direction.

この配線部材接合装置310では、基台311に、第1部材保持機構312と、第2部材保持機構313と、レーザー照射機構314と、カメラ315と、風路形成機構316とが設けられており、図示を略す制御機構により統括的に駆動制御されている。   In this wiring member joining apparatus 310, a base 311 is provided with a first member holding mechanism 312, a second member holding mechanism 313, a laser irradiation mechanism 314, a camera 315, and an air path forming mechanism 316. The drive control is centralized by a control mechanism (not shown).

第1部材保持機構312は、基台311上に設けられた接合XY方向調整部317と、この接合XY方向調整部317上に取り付けられた接合Z軸方向調整部318と、この接合Z軸方向調整部318上に取り付けられた調整ステージ319とを有する。   The first member holding mechanism 312 includes a bonded XY direction adjusting unit 317 provided on the base 311, a bonded Z axis direction adjusting unit 318 mounted on the bonded XY direction adjusting unit 317, and the bonded Z axis direction. And an adjustment stage 319 mounted on the adjustment unit 318.

接合XY方向調整部317は、図示を省略するが、X軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたX軸駆動部と、Y軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたY軸駆動部とにより構成され、X―Y平面に沿って移動自在とされている。この接合XY方向調整部317とともに移動可能とするように、接合XY方向調整部317に接合Z軸方向調整部318が取り付けられている。   Although not shown in the drawings, the bonding XY direction adjusting unit 317 is supported by an X-axis driving unit that is supported by a guide shaft extending in the X-axis direction and a guide shaft that is driven by the Y-axis direction. The Y-axis drive unit is configured to be movable along the XY plane. A joining Z-axis direction adjusting part 318 is attached to the joining XY direction adjusting part 317 so as to be movable together with the joining XY direction adjusting part 317.

接合Z軸方向調整部318は、図示を省略するが、接合XY方向調整部317に対してZ軸方向に沿って出入自在に構成されている。この接合Z軸方向調整部318とともに移動可能とするように、つまり、接合XY方向調整部317と接合Z軸方向調整部318とにより基台311上で所望の位置へと移動可能とするように、接合Z軸方向調整部318に調整ステージ319が取り付けられている。   Although not shown in the drawing, the bonding Z-axis direction adjusting unit 318 is configured to be freely movable along the Z-axis direction with respect to the bonding XY direction adjusting unit 317. It is possible to move together with the bonded Z-axis direction adjusting unit 318, that is, to move to a desired position on the base 311 by the bonded XY direction adjusting unit 317 and the bonded Z-axis direction adjusting unit 318. The adjustment stage 319 is attached to the bonding Z-axis direction adjustment unit 318.

調整ステージ319は、接合Z軸方向調整部318の上端位置でX−Y平面に沿って延在するように設けられた板状部材である。この調整ステージ319のX−Y平面に沿う上面が第1配線部材であるFPC4の載置面319aとなり、この載置面319から突出する複数の位置決めピン320(図では1つのみ図示する)が設けられているとともに、載置面319aに載置されたFPC4を吸着保持することが可能とされている。各位置決めピン320は、調整ステージ319の載置面319aに載置されるFPC4の載置位置を大略決めるものである。   The adjustment stage 319 is a plate-like member provided so as to extend along the XY plane at the upper end position of the bonding Z-axis direction adjustment unit 318. An upper surface of the adjustment stage 319 along the XY plane serves as a mounting surface 319a of the FPC 4 that is the first wiring member, and a plurality of positioning pins 320 (only one is shown in the figure) projecting from the mounting surface 319. In addition, the FPC 4 placed on the placement surface 319a can be sucked and held. Each positioning pin 320 roughly determines the placement position of the FPC 4 placed on the placement surface 319a of the adjustment stage 319.

上記した構成により、第1部材保持機構312は、調整ステージ319の載置面319a上で吸着保持したFPC4を、X−Y平面に沿って延在する状態で所望の位置に調整することができる。   With the above-described configuration, the first member holding mechanism 312 can adjust the FPC 4 sucked and held on the mounting surface 319a of the adjustment stage 319 to a desired position while extending along the XY plane. .

このFPC4と接合される圧電素子部材2を固定保持するために第2部材保持機構213が設けられている。   A second member holding mechanism 213 is provided to fix and hold the piezoelectric element member 2 joined to the FPC 4.

第2部材保持機構313は、基台311上に設けられた固定台321に取り付けられた第2部材載置台322を有し、この第2部材載置台322上に、複数の圧電素子部材2を接合したベース部材3を固定する。第2部材保持機構313は、吸着保持したベース部材3の圧電素子部材2の接合個所の上方に、第1部材保持機構312により大略位置決めされた状態で吸着保持されたFPC4の接合個所が位置するように、第1部材保持機構312との相対的な位置関係が設定されている。   The second member holding mechanism 313 has a second member mounting table 322 attached to a fixed base 321 provided on the base 311, and a plurality of piezoelectric element members 2 are placed on the second member mounting table 322. The joined base member 3 is fixed. The second member holding mechanism 313 is located above the joint portion of the piezoelectric element member 2 of the base member 3 that has been sucked and held, and the joint portion of the FPC 4 that is sucked and held in a state of being approximately positioned by the first member holding mechanism 312. As described above, the relative positional relationship with the first member holding mechanism 312 is set.

この接合個所にレーザー光を照射するためにレーザー照射機構314が設けられている。レーザー照射機構314は、取付アーム323を介して常に一定位置で固定されるように基台311に取り付けられており、レーザーXY方向調整部324と、レーザーZ軸方向調整部325と、レーザー照射部326とを有する。   A laser irradiation mechanism 314 is provided in order to irradiate the joint with laser light. The laser irradiation mechanism 314 is attached to the base 311 so as to be always fixed at a fixed position via the mounting arm 323, and includes a laser XY direction adjustment unit 324, a laser Z axis direction adjustment unit 325, and a laser irradiation unit. 326.

レーザーXY方向調整部324は、図示を省略するがX軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたX軸駆動部と、Y軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたY軸駆動部とにより構成され、X−Y平面に沿って移動自在とされている。このレーザーXY方向調整部324とともに移動可能とするように、レーザーXY方向調整部324にレーザーZ軸方向調整部325が取り付けられている。   Although not shown, the laser XY direction adjusting unit 324 is supported by an X-axis drive unit that is supported by a guide shaft extending in the X-axis direction and a guide shaft that is driven by the Y-axis direction. The Y-axis driving unit is movable along the XY plane. A laser Z-axis direction adjusting unit 325 is attached to the laser XY direction adjusting unit 324 so as to be movable together with the laser XY direction adjusting unit 324.

レーザーZ軸方向調整部325は、図示を省略するがレーザーXY方向調整部324に対してZ軸方向に沿って出入自在に構成されている。このレーザーZ軸方向調整部325とともに移動可能とするように、つまり、レーザーXY方向調整部324とレーザーZ軸方向調整部325とにより基台311上で所望の位置へと移動可能とするように、レーザーZ軸方向調整部325にレーザー照射部326が取り付けられている。   Although not shown, the laser Z-axis direction adjustment unit 325 is configured so as to be freely movable along the Z-axis direction with respect to the laser XY direction adjustment unit 324. It is possible to move together with the laser Z-axis direction adjusting unit 325, that is, to move to a desired position on the base 311 by the laser XY direction adjusting unit 324 and the laser Z-axis direction adjusting unit 325. The laser irradiation unit 326 is attached to the laser Z-axis direction adjustment unit 325.

レーザー照射部326は、レーザー光Lを出射可能であり、半導体レーザーが採用されている。レーザー照射部326は、レーザーXY方向調整部324とレーザーZ軸方向調整部325とにより移動された位置に拘わらず、Z軸方向に沿ってレーザー光Lを出射可能にレーザーZ軸方向調整部325に取り付けられている。このレーザー照射部326と第2部材保持機構313により吸着保持されたベース部材3の圧電素子部材2との間に位置するように、カメラ315が設けられている。   The laser irradiation unit 326 can emit laser light L, and a semiconductor laser is employed. The laser irradiation unit 326 can emit the laser light L along the Z-axis direction regardless of the position moved by the laser XY direction adjustment unit 324 and the laser Z-axis direction adjustment unit 325. Is attached. A camera 315 is provided so as to be positioned between the laser irradiation unit 326 and the piezoelectric element member 2 of the base member 3 that is sucked and held by the second member holding mechanism 313.

カメラ315は、図示を省略するが、その光軸が、レーザー照射部326の移動に拘わらずレーザー照射部326から出射されるレーザー光Lの光軸上に位置するように(例えばレーザー照射部326と連動するようにレーザーZ軸方向調整部325に固定する)設けられている。このため、カメラ315は、レーザー照射部326によるレーザー光Lの照射を阻害することなく、レーザー光Lの照射領域の近傍を撮像することができる。   Although not shown, the camera 315 has its optical axis positioned on the optical axis of the laser light L emitted from the laser irradiation unit 326 regardless of the movement of the laser irradiation unit 326 (for example, the laser irradiation unit 326). Is fixed to the laser Z-axis direction adjusting portion 325 so as to be interlocked with each other. For this reason, the camera 315 can image the vicinity of the irradiation region of the laser light L without hindering the irradiation of the laser light L by the laser irradiation unit 326.

このカメラ315と第2部材保持機構313により吸着保持されたベース部材56の圧電素子部材2との間で、風路形成板327を保持するのが風路形成機構316である。   The air path forming mechanism 316 holds the air path forming plate 327 between the camera 315 and the piezoelectric element member 2 of the base member 56 held by suction by the second member holding mechanism 313.

風路形成機構316は、風路XY方向調整部328と、風路形成板327とを有する。風路XY方向調整部328は、図示を省略するが、X軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたX軸駆動部と、Y軸方向に延在するガイド軸に駆動自在に支承されたY軸駆動部とにより構成され、X−Y平面に沿って移動自在とされている。   The air path forming mechanism 316 includes an air path XY direction adjusting unit 328 and an air path forming plate 327. Although not shown, the air passage XY direction adjusting unit 328 is driven by an X-axis drive unit that is supported by a guide shaft extending in the X-axis direction and a guide shaft that extends in the Y-axis direction. It is comprised by the supported Y-axis drive part, and is movable along an XY plane.

風路XY方向調整部328とともに移動可能とするように、風路XY方向調整部328に風路形成板327が取り外し可能に固定保持されている。風路XY方向調整部328は、全体に板形状を呈する風路形成板327がX−Y平面に沿って延在し、かつレーザー照射部326から出射されるレーザー光Lおよびそれに一致するカメラ315の光軸が、風路形成板327に設けられたレーザー透過板部341および風路形成切欠部分343の内方を縦断するように、風路形成板327を固定保持している。   An air passage forming plate 327 is detachably fixed and held on the air passage XY direction adjusting portion 328 so as to be movable together with the air passage XY direction adjusting portion 328. The air path XY direction adjusting unit 328 includes a laser beam L emitted from the laser irradiation unit 326 and a camera 315 corresponding to the air path forming plate 327 having a plate shape as a whole extending along the XY plane. The air path forming plate 327 is fixedly held so that the optical axis of the laser beam passes through the inside of the laser transmission plate portion 341 and the air path forming notch 343 provided on the air path forming plate 327.

また、風路XY方向調整部328は、レーザーXY方向調整部324およびレーザーZ軸方向調整部325によりレーザー照射部326が移動されると、レーザー光Lおよびカメラ315の光軸に対する風路形成板327の位置関係を維持するようにレーザー照射部326の位置に連動する構成とされている。   Further, the air path XY direction adjusting unit 328 moves the air path forming plate with respect to the laser beam L and the optical axis of the camera 315 when the laser irradiation unit 326 is moved by the laser XY direction adjusting unit 324 and the laser Z axis direction adjusting unit 325. It is configured to be interlocked with the position of the laser irradiation unit 326 so that the positional relationship of 327 is maintained.

これにより、レーザー照射部326から出射されたレーザー光Lは、移動されるレーザー照射部326の位置に拘わらず、風路形成板327を透過してFPC4とベース部材3の圧電素子部材2との接合個所を照射することができる。   Accordingly, the laser light L emitted from the laser irradiation unit 326 is transmitted through the air path forming plate 327 regardless of the position of the laser irradiation unit 326 to be moved, and between the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 of the base member 3. The junction can be irradiated.

なお、ここでは、レーザー照射部として半導体レーザーが採用されていたが、接合すべく照射する個所(上記した各実施例では半田部材32)への吸収率がよくフレキシブル配線基板の透過率がよいものであれば、例えば、連続的に出射されたYAG(イットリウム(Yittrium)・アルミニウム(Aluminium)・ガーネット(Garnet))レーザーであってもよい。   Here, a semiconductor laser is used as the laser irradiation unit, but the absorption ratio to the portion to be irradiated (solder member 32 in each of the above embodiments) is good and the transmittance of the flexible wiring board is good. In this case, for example, a continuously emitted YAG (Yttrium / Aluminum / Garnet) laser may be used.

ただし、レーザー光として半導体レーザーを用いることで、安価でありかつ制御しやすいことから、接合作業を安価にかつ適切に行うことができる。また、半導体レーザーは、樹脂材料への透過率が高いことから、接合部材(フレキシブル配線基板、圧電素子部材)にダメージを与えることなく、各電極を接合することができる。   However, since a semiconductor laser is used as the laser light, it is inexpensive and easy to control, so that the joining work can be performed inexpensively and appropriately. Further, since the semiconductor laser has a high transmittance to the resin material, the electrodes can be bonded without damaging the bonding member (flexible wiring board, piezoelectric element member).

また、フレキシブル配線基板の共通電極及び個別電極の幅を同じにしておけば、圧電素子部材とフレキシブル配線基板の接合において、レーザーの照射出力や速度を変えることを行う必要がなく、接合時に与える熱量が小さくてよいので、FPCの伸長・収縮を小さく抑制でき接合不良の発生を低減でき、また、端部の共通電極においてFPCの損傷を与えることなく、さらに与える熱量が小さいことから加熱時間の短縮が図れ、生産効率がアップする。   In addition, if the width of the common electrode and the individual electrode of the flexible wiring board is the same, there is no need to change the laser irradiation output and speed in joining the piezoelectric element member and the flexible wiring board, and the amount of heat given at the time of joining. Therefore, it is possible to reduce the expansion and contraction of FPC, reduce the occurrence of bonding failure, and reduce the heating time because the FPC is not damaged at the common electrode at the end and the applied heat is small. Can improve production efficiency.

次に、本発明との比較例について図8及び図9を参照して説明する。なお、図8は同比較例のアクチュエータの正面説明図、図9は同じく平面説明図である。
本発明では上述したように複数の圧電素子部材間に対応するFPC(フレキシブル配線基板)に切り込み5を形成しているが、この比較例では、FPC4に切り込みを形成しないで段差が生じている複数の圧電素子部材2の圧電素子柱の外部電極23aにFPC4の接続電極31を接合接続している。
Next, a comparative example with the present invention will be described with reference to FIGS. 8 is an explanatory front view of the actuator of the comparative example, and FIG. 9 is an explanatory plan view.
In the present invention, as described above, the cuts 5 are formed in the FPC (flexible wiring board) corresponding to the plurality of piezoelectric element members. In this comparative example, a plurality of steps are formed without forming the cuts in the FPC 4. The connection electrode 31 of the FPC 4 is joined and connected to the external electrode 23 a of the piezoelectric element column of the piezoelectric element member 2.

このように複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材を柱整列方向に複数配列した圧電素子部材のつなぎ目において段差が生じている場合、FPC4と圧電素子部材2の各電極31と23aとを接合するとき、半田部材32の加熱方法としては、ヒーター等を用いた接触加熱方法の場合には、圧電素子つなぎ目において接合不良が発生する可能性があり、レーザー等の非接触加熱方法を用いる方が適している。また、ガラス等の部材でFPC4と圧電素子部材2を密着させて接合させてもよいが、エアー圧によってFPC4と圧電素子部材2を密着させながらレーザーによって接合する方が好ましい。   When there is a step at the joint between the piezoelectric element members in which a plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns are arranged in the column alignment direction, the electrodes 31 and 23a of the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 are connected to each other. When joining, as a heating method of the solder member 32, in the case of a contact heating method using a heater or the like, there is a possibility that a joining failure may occur at the joint of the piezoelectric element, and a non-contact heating method such as a laser is used. Is suitable. In addition, the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 may be bonded to each other with a member such as glass, but it is preferable that the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 are bonded with a laser while the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 are bonded to each other by air pressure.

このような接合を行う配線部材接合装置の一例について図10ないし図12を参照して説明する。なお、図10は同配線部材接合装置の構成を説明するための側方から見た模式的構成図、図11は同じく要部拡大説明図、図12は同じくエアー抑え機構の斜視説明図である。   An example of a wiring member bonding apparatus that performs such bonding will be described with reference to FIGS. 10 is a schematic configuration diagram viewed from the side for explaining the configuration of the wiring member joining apparatus, FIG. 11 is an enlarged explanatory diagram of the main part, and FIG. 12 is a perspective explanatory diagram of the air suppression mechanism. .

この配線部材接合装置410では、レーザー照射機構345とエアー抑え機構370が一体化した構造となっている。エアー抑え機構370は、図11及び図12に示すように、一端370a側がテーパ状とされ、かつ他端370b側が円筒状とされた筒体で構成されている。このエアー抑え機構370は、一端370aが局所的な気体の吹き付けが可能な口径とされ、他端370b近傍に導入口370cが設けられている。この導入口370cには、圧縮空気形成手段363が接続されている。   The wiring member bonding apparatus 410 has a structure in which a laser irradiation mechanism 345 and an air suppression mechanism 370 are integrated. As shown in FIGS. 11 and 12, the air suppression mechanism 370 is configured by a cylindrical body in which one end 370 a side is tapered and the other end 370 b side is cylindrical. The air suppression mechanism 370 has one end 370a having a diameter capable of locally blowing gas, and an introduction port 370c provided in the vicinity of the other end 370b. Compressed air forming means 363 is connected to the introduction port 370c.

エアー抑え機構370は、その中心軸線(一端370aの開口の中心も含む。)がレーザー照射部326から出射されるレーザー光Lと同軸となるように、他端370bがレーザー照射部326の下面(レーザー光Lの出射側の面)に気密的に取り付けられており、レーザー照射部326と協働して導入口370cから一端370aへ通じる局所押圧風路371を画成している。   The air suppression mechanism 370 has the other end 370b on the bottom surface of the laser irradiator 326 so that its central axis (including the center of the opening of the one end 370a) is coaxial with the laser light L emitted from the laser irradiator 326. The surface of the laser beam L is hermetically attached to the laser beam L and cooperates with the laser irradiation unit 326 to define a local pressure air passage 371 that leads from the introduction port 370c to the one end 370a.

この局所押圧風路371では、圧縮空気形成手段363から導入口370cを経て気体が導入されると、一端370aから気体を吹き出して、レーザー光Lと同軸上でZ軸方向下側(FPC4側)へ向けた気体の流れを形成することができる。このため、エアー抑え機構370は、その導入口370cに接続された圧縮空気形成手段363及びレーザー照射部326と協働して、流体押圧局所密接手段を構成している。   In this local pressing air path 371, when gas is introduced from the compressed air forming means 363 through the inlet 370 c, the gas is blown out from the one end 370 a, and is coaxial with the laser light L and Z axis direction lower side (FPC 4 side). A gas flow toward the can be formed. For this reason, the air suppression mechanism 370 constitutes a fluid pressure local close contact means in cooperation with the compressed air forming means 363 and the laser irradiation unit 326 connected to the introduction port 370c.

このレーザー照射機構345では、圧縮空気形成手段363から局所押圧風路371内へと気体を送り込みつつ、レーザー照射部326からレーザー光Lを出射すると、エアー抑え機構370の一端370aから吹き出された気体が、FPC4の上方からレーザー光Lの軸線と一致する位置で局所的にFPC4の上面に吹き当たり、FPC4におけるレーザー光Lにより照射される個所の周辺が圧電素子部材2へ向けて局所的に押圧される。 In this laser irradiation mechanism 345, when the laser light L is emitted from the laser irradiation unit 326 while the gas is sent from the compressed air forming means 363 into the local pressing air path 371, the gas blown out from one end 370a of the air suppression mechanism 370 However, it hits the upper surface of the FPC 4 locally at a position coinciding with the axis of the laser beam L from above the FPC 4, and the periphery of the portion irradiated with the laser beam L in the FPC 4 is locally pressed toward the piezoelectric element member 2. Is done.

このことから、ここでいう局所的に吹き当たる気体の流れとは、少なくともレーザー照射部326から出射されるレーザー光Lの接合のための照射の際(半田部材32を溶融すべく照射する際)の照射領域(照射スポットの大きさ寸法)で第1電極31と第2電極23aとを密着させるべく、FPC4を圧電素子部材2へ向けて局所的に押圧することを可能とするものである。   From this, the local gas flow referred to here means at least irradiation for joining the laser beam L emitted from the laser irradiation unit 326 (when irradiating the solder member 32 to melt). The FPC 4 can be locally pressed toward the piezoelectric element member 2 in order to bring the first electrode 31 and the second electrode 23a into close contact with each other in the irradiation region (size and size of the irradiation spot).

この配線部材接合装置410では、先ず、図10に2点鎖線で示すように、カメラ355をFPC4の各接続電極31(圧電素子部材2の外部電極23a)の上方に位置させて、FPC4の接続電極31と圧電素子部材2の外部電極23aとが適切な状態で対向するように、カメラ355からの映像に基づいて第1部材保持機構312の調整ステージ319の位置調整を行う。   In this wiring member joining apparatus 410, first, as shown by a two-dot chain line in FIG. 10, the camera 355 is positioned above each connection electrode 31 of the FPC 4 (the external electrode 23a of the piezoelectric element member 2) to connect the FPC 4. The position of the adjustment stage 319 of the first member holding mechanism 312 is adjusted based on the image from the camera 355 so that the electrode 31 and the external electrode 23a of the piezoelectric element member 2 face each other in an appropriate state.

この位置調整の後、図10に実線で示すように、適切に対向された各接続電極31と各外部電極23aとを接合すべくレーザー光Lを照射できる位置に、レーザー照射部326を移動させる。この際のレーザー照射部326の位置調整は、例えば、レーザーXY方向調整部324とレーザーZ軸方向調整部325とによる機械的な設定で行ってもよく、図示は省略するが複数のカメラからの映像に基づいて行ってもよい。   After this position adjustment, as shown by a solid line in FIG. 10, the laser irradiation unit 326 is moved to a position where the laser light L can be irradiated so as to join each connection electrode 31 and each external electrode 23a that are appropriately opposed to each other. . The position adjustment of the laser irradiation unit 326 at this time may be performed by, for example, a mechanical setting by the laser XY direction adjustment unit 324 and the laser Z axis direction adjustment unit 325. You may perform based on an image | video.

このように、各位置を設定した後、圧縮空気形成手段363から局所押圧風路371内へと気体を送り込みつつ、レーザー照射部326からレーザー光Lを出射した状態で、その接合個所(半田部材32)のレーザー光Lの照射による走査(X軸方向に沿う照射位置の移動)を行う。これにより、各接続電極31と各外部電極23aとは、圧縮空気形成手段363から局所的に気体を吹き当てられて密接されている個所にレーザー光Lが照射され、この密接されつつ照射される個所が各接続電極31と各外部電極23aが並列されたX軸方向に移動されることとなるので、順次密接された状態でレーザー光Lにより接合されることとなる。   Thus, after setting each position, in the state which emitted laser beam L from the laser irradiation part 326, sending the gas from the compressed air formation means 363 into the local pressing air path 371, the joining location (solder member 32) (scanning of the irradiation position along the X-axis direction) is performed by irradiation with the laser beam L. As a result, each connection electrode 31 and each external electrode 23a are irradiated with the laser beam L at a location where gas is locally blown from the compressed air forming means 363 and is in close contact with the laser light L. Since the portions are moved in the X-axis direction in which the connection electrodes 31 and the external electrodes 23a are arranged in parallel, they are joined by the laser light L in a state of being in close contact with each other.

これにより、FPC4と圧電素子部材2とは、各接続電極31と各外部電極23aとが適切に対向しつつ安定した状態で、電気的に接合される。このとき、配線部材接合装置410では、吸引手段364が設けられていることから、エアー抑え機構370の一端370aから吹き出されてFPC4の上面に局所的に吹き当たる気体の流れをより円滑なものとすることができる。   Thereby, the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 are electrically joined in a stable state with each connection electrode 31 and each external electrode 23a facing each other appropriately. At this time, in the wiring member bonding apparatus 410, since the suction means 364 is provided, the flow of the gas blown out from the one end 370a of the air suppression mechanism 370 and locally blown onto the upper surface of the FPC 4 is made smoother. can do.

このように、配線部材接合装置410では、FPC4の上面に局所的に吹き当たる気体の流れで接続電極31と外部電極23aとを密接させつつ接合する構成であることから、FPC4及び圧電素子部材2の意図せぬ熱変形を防止しつつヒュームによる汚れを防止した状態で、各接続電極31と各外部電極23aとを安定した適切な状態で接合することができる。   As described above, the wiring member bonding apparatus 410 has a configuration in which the connection electrode 31 and the external electrode 23a are bonded in close contact with a gas flow that blows locally on the upper surface of the FPC 4, and thus the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 are bonded. The connection electrodes 31 and the external electrodes 23a can be joined in a stable and appropriate state in a state in which contamination due to fume is prevented while preventing unintended thermal deformation.

特に、FPC4のうちレーザー照射機構345からのレーザー光Lの照射領域の周辺のみを局所的に押圧して、接続電極31と外部電極23aと接合することから、少ない風量で確実に各接続電極31と各外部電極23aとを接合することができる。また、接合個所の近傍のみを密接させることから、FPC4と圧電素子部材2との間に存在する気体を、当該FPC4と圧電素子部材2との間における密接個所の周辺に効率良く逃がすことができるので、より確実に密接させることができる。さらに、レーザー光Lの軸線上で当該レーザー光Lと等しい方向から局所的な気体を吹き当てることから、この局所的な気体をレーザー光Lの照射領域に確実に吹き当てることができる。特に、例えば、接合対象の変更に伴ってレーザー照射部426とレーザー光Lの照準位置との間隔が変化した場合であっても、流体押圧局所密接手段による吹き当て位置を何ら変更することなく、局所的な気体をレーザー光Lの照射領域に確実に吹き当てることができる。   In particular, since only the periphery of the irradiation region of the laser beam L from the laser irradiation mechanism 345 in the FPC 4 is locally pressed and joined to the connection electrode 31 and the external electrode 23a, each connection electrode 31 is surely secured with a small air volume. And each external electrode 23a can be joined. Further, since only the vicinity of the joint portion is brought into close contact, the gas existing between the FPC 4 and the piezoelectric element member 2 can be efficiently released to the vicinity of the close portion between the FPC 4 and the piezoelectric element member 2. So it can be more closely in close contact. Further, since the local gas is blown from the same direction as the laser light L on the axis of the laser light L, the local gas can be reliably blown to the irradiation region of the laser light L. In particular, for example, even when the interval between the laser irradiation unit 426 and the aiming position of the laser beam L is changed in accordance with the change of the bonding target, without changing the spray position by the fluid pressing local close-in means, A local gas can be reliably blown to the irradiation region of the laser beam L.

また、レーザー照射部326に設けられた流体押圧局所密接手段がレーザー光Lの照射領域に吹き当てる局所的な気体の流れを形成していることから、局所的な吹き当て位置をレーザー照射部326の移動に確実に追従させることができる。また、レーザー光Lの照射領域、すなわち接合個所の近傍のみを密接させることから、FPC4及び圧電素子部材2の大きさ寸法等の変更に拘わらず、局所的な気体をレーザー光Lの照射領域に確実に吹き当てることができる。   In addition, since the fluid pressing local close contact means provided in the laser irradiation unit 326 forms a local gas flow to be sprayed to the irradiation region of the laser light L, the local spraying position is set to the laser irradiation unit 326. It is possible to reliably follow the movement. In addition, since the irradiation region of the laser beam L, that is, only the vicinity of the joining portion is brought into close contact with each other, local gas is used as the irradiation region of the laser beam L regardless of changes in the size and the like of the FPC 4 and the piezoelectric element member 2. Can spray reliably.

このような比較例においてもある程度段差を吸収することもできるが、本発明によれば段差に対応する部分に切り込みが形成されていることで、より確実に段差による接合不良を防止できる。   Even in such a comparative example, the level difference can be absorbed to some extent. However, according to the present invention, since the notch is formed in the portion corresponding to the level difference, it is possible to prevent the bonding failure due to the level difference more reliably.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について図13ないし図15を参照して説明する。なお、図13は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図14は図13のA−A線に沿う液室長手方向(液室の並び方向と直交する方向)に沿う断面説明図、図15は同じく液室短手方向(液室の並び方向)に沿う断面説明図である。   Next, an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 13 is an external perspective view of the liquid discharge head, FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber along the line AA in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view along the shorter direction of the liquid chamber (the direction in which the liquid chambers are arranged).

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)101と、この流路基板1の下面に接合した振動板部材102と、流路基板101の上面に接合したノズル板103とを有し、これらによって液滴(液体の滴)を吐出するノズル104が連通する個別流路としての液室(以下「加圧液室」というが、圧力室、加圧室、流路などとも称される。)106、加圧液室106に液体であるインク(記録液)を供給する供給路を兼ねた流体抵抗部107、複数の加圧液室106に記録液を供給する共通液室108を形成している。なお、共通液室108には図示しない液体タンクから供給路を介して記録液が供給される。   The liquid discharge head includes a flow path substrate (liquid chamber substrate) 101 formed of a SUS substrate, a vibration plate member 102 bonded to the lower surface of the flow path substrate 1, and a nozzle plate 103 bonded to the upper surface of the flow path substrate 101. And a liquid chamber (hereinafter referred to as a “pressurized liquid chamber” as a separate flow path) through which a nozzle 104 that discharges droplets (liquid droplets) communicates with each other. 106, a fluid resistance unit 107 that also serves as a supply path for supplying ink (recording liquid) that is liquid to the pressurized liquid chamber 106, and a common liquid that supplies recording liquid to the plurality of pressurized liquid chambers 106. A chamber 108 is formed. The recording liquid is supplied to the common liquid chamber 108 from a liquid tank (not shown) via a supply path.

ここで、流路基板101は、リストリクタプレート101Aとチャンバーブレート101Bとを接着して構成している。この流路基板101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、各加圧液室6、流体抵抗部7、共通液室8などの開口をそれぞれ形成している。なお、流体抵抗部107は、リストリクタプレート101Aの部分を開口し、チャンバーブレート101Bの部分を開口しないことで形成している。   Here, the flow path substrate 101 is formed by bonding a restrictor plate 101A and a chamber plate 101B. The flow path substrate 101 is formed by etching the SUS substrate using an acidic etchant or machining such as punching (pressing), so that each pressurized liquid chamber 6, fluid resistance portion 7, common liquid chamber 8, etc. Each opening is formed. The fluid resistance portion 107 is formed by opening a portion of the restrictor plate 101A and not opening a portion of the chamber plate 101B.

振動板部材102は、流路基板101を構成するチャンバーブレート101Bに接着接合している。この振動板部材2は、例えば、SUS基板などの金属部材121に金属部材21よりも線膨張係数を大きく調製した樹脂を直接塗布(塗工)して加熱、固化させた樹脂層(樹脂部材)122を直接成膜して形成したものであり、樹脂層122で液室106の壁面となる変形可能な部分(振動板領域)102Aを形成し、この振動板領域102Aの液室106と反対側には金属部材121からなる島状の突起部(以下「島状凸部」ともいう。)102Bを形成している。また、この振動板部材102には流路基板101の液室間隔壁部106Aに対応する位置には金属部材121による厚肉部102Dが形成(残存)されている。この他、振動板部材102は、樹脂層と金属部材とを接着剤で接合したもの、Niなどの電鋳で形成したものなどを用いることもできる。   The diaphragm member 102 is bonded and bonded to the chamber plate 101 </ b> B constituting the flow path substrate 101. The diaphragm member 2 is, for example, a resin layer (resin member) obtained by directly applying (coating) a resin whose linear expansion coefficient is larger than that of the metal member 21 to a metal member 121 such as a SUS substrate, and heating and solidifying the resin. The resin layer 122 forms a deformable portion (vibrating plate region) 102A which becomes the wall surface of the liquid chamber 106, and the vibrating plate region 102A is opposite to the liquid chamber 106. Is formed with an island-shaped protrusion (hereinafter also referred to as “island-shaped protrusion”) 102 </ b> B made of a metal member 121. In addition, a thick portion 102D made of a metal member 121 is formed (remaining) on the vibration plate member 102 at a position corresponding to the liquid chamber interval wall portion 106A of the flow path substrate 101. In addition, the diaphragm member 102 may be formed by bonding a resin layer and a metal member with an adhesive, or formed by electroforming such as Ni.

ノズル板103は、各加圧液室106に対応して直径10〜30μmの多数のノズル104を形成し、流路基板101のリストリクタプレート101Aに接着剤接合している。このノズル板103としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル面(吐出方向の表面:吐出面)には、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。   The nozzle plate 103 forms a large number of nozzles 104 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to the pressurized liquid chambers 106 and is adhesively bonded to the restrictor plate 101 </ b> A of the flow path substrate 101. The nozzle plate 103 may be made of a metal such as stainless steel or nickel, a resin such as a polyimide resin film, silicon, or a combination thereof. Further, a water repellent film is formed on the nozzle surface (surface in the ejection direction: ejection surface) by a known method such as a plating film or a water repellent coating in order to ensure water repellency with ink.

そして、振動板部材102の面外側(加圧液室106と反対面側)に本発明に係る圧電型アクチュエータ110を配置している。この圧電型アクチュエータ110は、前述した圧電型アクチュエータ1と同様に、複数の圧電素子部材112と、1列の各圧電素子部材112に給電する1枚のフレキシブル配線基板、例えばFPC113とを備え、複数個の圧電素子部材112は共通のベース部材114に列状に並べて接合配置されている。   The piezoelectric actuator 110 according to the present invention is arranged on the outer side of the diaphragm member 102 (on the side opposite to the pressurized liquid chamber 106). Similar to the piezoelectric actuator 1 described above, the piezoelectric actuator 110 includes a plurality of piezoelectric element members 112 and a single flexible wiring board, for example, an FPC 113, that supplies power to each piezoelectric element member 112 in a row. The piezoelectric element members 112 are joined and arranged in a row on a common base member 114.

圧電素子部材112は、分断することのないスリット加工(溝加工)を施すなどして、偶数個の圧電素子柱111を、スリット溝115を介して、所定のピッチで形成し、隣り合う2つの圧電素子部材112の圧電素子柱111、111間の間隔120もスリット溝115の溝幅として配置している。そして、圧電素子部材112の各圧電素子柱111は、1つおきに駆動する圧電素子柱(駆動圧電素子柱)111Aと駆動しない圧電素子柱(非駆動圧電素子柱)111Bとして使用する。   The piezoelectric element member 112 forms an even number of piezoelectric element pillars 111 at a predetermined pitch via the slit grooves 115 by performing slit processing (groove processing) without being divided. The interval 120 between the piezoelectric element columns 111 of the piezoelectric element member 112 is also arranged as the groove width of the slit groove 115. Each piezoelectric element column 111 of the piezoelectric element member 112 is used as a piezoelectric element column (driving piezoelectric element column) 111A that drives every other piezoelectric element column and a non-driven piezoelectric element column (non-driving piezoelectric element column) 111B.

FPC113は、前述した圧電型アクチュエータ1のFPC4と同様な構成であり、圧電素子部材112の1つおきの駆動圧電素子柱111Aに対応して配置された図示しない接続電極を有し、駆動圧電素子柱111Aの外部電極に接続する先端部側に圧電素子部材112、112間に対応して切り込みが形成されている。   The FPC 113 has the same configuration as the FPC 4 of the piezoelectric actuator 1 described above, and has connection electrodes (not shown) arranged corresponding to every other driving piezoelectric element column 111A of the piezoelectric element member 112, and the driving piezoelectric element A notch is formed between the piezoelectric element members 112 and 112 on the tip end side connected to the external electrode of the column 111A.

この圧電型アクチュエータ110の駆動圧電素子柱111Aは振動板部材102の島状凸部102Bに接着剤接合し、非駆動圧電素子柱111Bは液室間隔壁部106Aに対応する厚肉部102Dに接着剤接合している。   The driving piezoelectric element column 111A of the piezoelectric actuator 110 is adhesively bonded to the island-shaped convex portion 102B of the diaphragm member 102, and the non-driving piezoelectric element column 111B is bonded to the thick portion 102D corresponding to the liquid chamber interval wall portion 106A. The agent is joined.

なお、圧電素子部材112は、厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層したものであり、内部電極を交互に端面の端面電極(外部電極)である図示しない個別電極及び共通電極にそれぞれ電気的に接続し、これらの個別電極及び共通電極に前述した給電部材113をはんだ接合している。この圧電定数がd33(d33は内部電極面に垂直(厚み方向)の伸び縮みを指す。)である圧電素子部材112の駆動圧電素子柱111Aの伸縮により振動板領域102Aを変位させて液室106を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子柱111Aに駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子柱111Aに充電された電荷が放電すると反対方向に収縮する。   The piezoelectric element member 112 is composed of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer having a thickness of 10 to 50 μm / layer, and an internal electrode layer made of silver and palladium (AgPd) having a thickness of several μm / layer. The internal electrodes are alternately electrically connected to the individual electrodes and the common electrodes (not shown) which are the end electrodes (external electrodes) on the end faces, respectively, and the power supply described above is applied to these individual electrodes and the common electrodes. The member 113 is soldered. The diaphragm region 102A is displaced by the expansion and contraction of the driving piezoelectric element column 111A of the piezoelectric element member 112 whose piezoelectric constant is d33 (d33 indicates expansion / contraction perpendicular to the internal electrode surface (thickness direction)), and the liquid chamber 106 is displaced. It is designed to contract and expand. When the drive signal is applied to the piezoelectric element column 111A and charging is performed, the piezoelectric element column 111A expands. When the electric charge charged to the piezoelectric element column 111A is discharged, the piezoelectric element column 111A contracts in the opposite direction.

なお、圧電素子部材112(駆動圧電素子柱111A)の圧電方向としてd33方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子部材112の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではd33方向の変位を用いた構成をとっている。   It should be noted that the ink in the pressurized liquid chamber 106 may be pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element member 112 (drive piezoelectric element column 111A), or the d31 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element member 112. The ink in the pressurizing liquid chamber 106 may be pressurized using the above displacement. In the present embodiment, a configuration using displacement in the d33 direction is adopted.

さらに、振動板部材102の周囲にはフレーム部材117を接着剤で接合している。そして、このフレーム部材117には、振動板部材102の樹脂層122で構成した変形可能な部分としてのダイアフラム部102Cを介して共通液室108に隣接するバッファ室118を形成している。ダイアフラム部102Cは共通液室108及びバッファ室118の壁面を形成する。なお、バッファ室118は連通路120を介して大気と連通させている。   Further, a frame member 117 is joined around the diaphragm member 102 with an adhesive. A buffer chamber 118 adjacent to the common liquid chamber 108 is formed in the frame member 117 via a diaphragm portion 102 </ b> C as a deformable portion constituted by the resin layer 122 of the diaphragm member 102. The diaphragm portion 102 </ b> C forms wall surfaces of the common liquid chamber 108 and the buffer chamber 118. Note that the buffer chamber 118 communicates with the atmosphere via the communication path 120.

また、この液体吐出ヘッドでは、圧電素子部材112の圧電素子柱111は300dpiの間隔で形成し、それが対向して2列に並んでいる構成としている。また、加圧液室106及びノズル104は1列150dpiの間隔で2列を千鳥状に並べて配置しており、300dpiの解像度を1スキャンで得ることができる。   In this liquid discharge head, the piezoelectric element columns 111 of the piezoelectric element member 112 are formed at an interval of 300 dpi and are arranged in two rows facing each other. Further, the pressurized liquid chamber 106 and the nozzle 104 are arranged in a staggered manner with two rows arranged at intervals of 150 dpi, and a resolution of 300 dpi can be obtained in one scan.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子部材112の駆動圧電素子柱111Aに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動圧電素子柱111Aが収縮し、振動板部材102の振動板領域102Aが下降して加圧液室106の容積が膨張することで、加圧液室106内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱111Aに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱111Aを積層方向に伸長させ、振動板領域102Aをノズル104方向に変形させて加圧液室106の容積/体積を収縮させることにより、加圧液室106内の記録液が加圧され、ノズル104から記録液の滴が吐出(噴射)される。   In the liquid ejection head configured as described above, for example, the drive piezoelectric element column 111A contracts by lowering the voltage applied to the drive piezoelectric element column 111A of the piezoelectric element member 112 from the reference potential, and the diaphragm region of the diaphragm member 102 102A descends and the volume of the pressurized liquid chamber 106 expands, so that ink flows into the pressurized liquid chamber 106, and then the voltage applied to the driving piezoelectric element column 111A is increased to stack the driving piezoelectric element columns 111A. The recording liquid in the pressurizing liquid chamber 106 is pressurized and is recorded from the nozzle 104 by contracting the volume / volume of the pressurizing liquid chamber 106 by extending in the direction and deforming the diaphragm region 102A in the direction of the nozzle 104. Liquid droplets are ejected (jetted).

そして、駆動圧電素子柱111Aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板領域102Aが初期位置に復元し、加圧液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から加圧液室106内に記録液が充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the driving piezoelectric element column 111A to the reference potential, the diaphragm region 102A is restored to the initial position, and the pressurized liquid chamber 106 expands to generate a negative pressure. The recording liquid is filled into the pressurized liquid chamber 106 from the chamber 108. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.

このように、この液体吐出ヘッドは本発明に係る圧電型アクチュエータを備えているので、フレキシブル配線基板と圧電素子部材の接合信頼性が向上し、信頼性の高いヘッドとすることができる。   Thus, since the liquid discharge head includes the piezoelectric actuator according to the present invention, the bonding reliability between the flexible wiring board and the piezoelectric element member is improved, and a highly reliable head can be obtained.

次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図16を参照して説明する。なお、図16は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、装置本体201の内部に画像形成部202等を有し、装置本体201の下方側に多数枚の記録媒体(用紙)203を積載可能な給紙トレイ204を備え、この給紙トレイ204から給紙される用紙203を取り込み、搬送機構205によって用紙203を搬送しながら画像形成部202によって所要の画像を記録した後、装置本体201の側方に装着された排紙トレイ206に用紙203を排紙する。
Next, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the entire mechanism of the apparatus.
This image forming apparatus includes an image forming unit 202 and the like inside the apparatus main body 201, and includes a paper feed tray 204 on the lower side of the apparatus main body 201 on which a large number of recording media (sheets) 203 can be stacked. The paper 203 fed from the paper tray 204 is taken in, a required image is recorded by the image forming unit 202 while the paper 203 is transported by the transport mechanism 205, and then a paper discharge tray 206 mounted on the side of the apparatus main body 201. The sheet 203 is discharged.

また、装置本体201に対して着脱可能な両面ユニット207を備え、両面印刷を行うときには、一面(表面)印刷終了後、搬送機構205によって用紙203を逆方向に搬送しながら両面ユニット207内に取り込み、反転させて他面(裏面)を印刷可能面として再度搬送機構205に送り込み、他面(裏面)印刷終了後排紙トレイ206に用紙203を排紙する。   In addition, a duplex unit 207 that can be attached to and detached from the apparatus main body 201 is provided, and when performing duplex printing, the sheet 203 is taken into the duplex unit 207 while being transported in the reverse direction by the transport mechanism 205 after one-side (front) printing is completed. Then, the other side (back side) is sent to the transport mechanism 205 again as the printable side, and the sheet 203 is discharged to the discharge tray 206 after the other side (back side) printing is completed.

ここで、画像形成部202は、例えばブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の液滴を吐出する、フルライン型の4個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド211k、211c、211m、211y(色を区別しないときには「記録ヘッド211」という。)を備え、各記録ヘッド211は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ213に装着している。   Here, the image forming unit 202, for example, ejects liquid droplets of each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), and is a full line type of four liquids according to the present invention. The recording heads 211k, 211c, 211m, and 211y (which are referred to as “recording heads 211” when the colors are not distinguished) are configured by ejection heads. The head holder 213 is attached.

また、各記録ヘッド211に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構212k、212c、212m、212y(色を区別しないときには「維持回復機構212」という。)を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド211と維持回復機構212とを相対的に移動させて、記録ヘッド211のノズル面に維持回復機構212を構成するキャッピング部材などを対向させる。   Further, maintenance recovery mechanisms 212k, 212c, 212m, and 212y for maintaining and recovering the head performance corresponding to each recording head 211 are provided (referred to as “maintenance recovery mechanism 212” when colors are not distinguished), and purge processing, During the head performance maintenance operation such as wiping processing, the recording head 211 and the maintenance / recovery mechanism 212 are relatively moved so that the capping member constituting the maintenance / recovery mechanism 212 faces the nozzle surface of the recording head 211.

なお、ここでは、記録ヘッド211は、用紙搬送方向上流側から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた1又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。   Here, the recording head 211 is arranged to eject droplets of each color in the order of yellow, magenta, cyan, and black from the upstream side in the paper conveyance direction, but the arrangement and the number of colors are not limited to this. Further, as the line-type head, one or a plurality of heads provided with a plurality of nozzle rows for discharging droplets of each color at predetermined intervals can be used, and a recording liquid cartridge for supplying a recording liquid to the head and the head. Can be integrated or separated.

給紙トレイ204の用紙203は、給紙コロ(半月コロ)221と図示しない分離パッドによって1枚ずつ分離され装置本体201内に給紙され、搬送ガイド部材223のガイド面223aに沿ってレジストローラ225と搬送ベルト233との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材226を介して搬送機構205の搬送ベルト233に送り込まれる。   The sheets 203 in the sheet feeding tray 204 are separated one by one by a sheet feeding roller (half-moon roller) 221 and a separation pad (not shown) and fed into the apparatus main body 201, and are registered along the guide surface 223 a of the conveyance guide member 223. 225 and the conveying belt 233, and are sent to the conveying belt 233 of the conveying mechanism 205 via the guide member 226 at a predetermined timing.

また、搬送ガイド部材223には両面ユニット207から送り出される用紙203を案内するガイド面223bも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構205から戻される用紙203を両面ユニット207に案内するガイド部材227も配置している。   In addition, a guide surface 223 b that guides the sheet 203 sent out from the duplex unit 207 is also formed on the transport guide member 223. Further, a guide member 227 for guiding the sheet 203 returned from the transport mechanism 205 during duplex printing to the duplex unit 207 is also provided.

搬送機構205は、駆動ローラである搬送ローラ231と従動ローラ232との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト233と、この搬送ベルト233を帯電させるための帯電ローラ234と、画像形成部202に対向する部分で搬送ベルト233の平面性を維持するプラテン部材235と、搬送ベルト233から送り出す用紙203を搬送ローラ231側に押し付ける押さえコロ236と、その他図示しないが、搬送ベルト233に付着した記録液(インク)を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。   The transport mechanism 205 includes an endless transport belt 233 that is stretched between a transport roller 231 that is a driving roller and a driven roller 232, a charging roller 234 that charges the transport belt 233, and an image forming unit 202. A platen member 235 that maintains the flatness of the conveying belt 233 at the opposite portion, a pressing roller 236 that presses the paper 203 fed from the conveying belt 233 against the conveying roller 231, and other recording liquid that is not shown, but adheres to the conveying belt 233. It has a cleaning roller made of a porous material or the like, which is a cleaning means for removing (ink).

この搬送機構205の下流側には、画像が記録された用紙203を排紙トレイ206に送り出すための排紙ローラ238及び拍車239を備えている。   A paper discharge roller 238 and a spur 239 for sending the paper 203 on which an image is recorded to the paper discharge tray 206 are provided on the downstream side of the transport mechanism 205.

このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト233は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ334と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ234の帯電電圧は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、搬送ベルト233を所定の帯電ピッチで帯電させる。   In the image forming apparatus configured as described above, the transport belt 233 rotates in the direction indicated by the arrow, and is positively charged by coming into contact with the charging roller 334 to which a high potential applied voltage is applied. In this case, the charging belt 233 is charged at a predetermined charging pitch by switching the polarity of the charging voltage of the charging roller 234 at a predetermined time interval.

ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト233上に用紙203が給送されると、用紙203内部が分極状態になり、搬送ベルト233上の電荷と逆極性の電荷が用紙203の搬送ベルト233と接触している面に誘電され、搬送ベルト233上の電荷と搬送される用紙203上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙203は搬送ベルト233に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト233に強力に吸着した用紙203は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。   Here, when the sheet 203 is fed onto the conveying belt 233 charged to this high potential, the inside of the sheet 203 is in a polarized state, and the charge opposite in polarity to the charge on the conveying belt 233 is conveyed to the conveying belt 233 of the sheet 203. The charge on the transport belt 233 and the charge on the transported sheet 203 are electrostatically attracted to each other, and the sheet 203 is electrostatically attracted to the transport belt 233. Is done. In this way, the sheet 203 strongly adsorbed to the conveyor belt 233 is calibrated for warpage and unevenness, and a highly flat surface is formed.

そして、搬送ベルト233を周回させて用紙203を移動させ、記録ヘッド211から液滴を吐出することで、用紙203上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙203は排紙ローラ238によって排紙トレイ206に排紙される。   Then, the paper 203 is moved around the conveyor belt 233 and droplets are ejected from the recording head 211, whereby a required image is formed on the paper 203, and the paper 203 on which the image is recorded is discharged to the paper discharge roller 238. Is discharged to the discharge tray 206.

このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、低コストで、高い信頼性が得られる記録ヘッドを用いて高速で画像を形成することができる。また、この画像形成装置における記録ヘッド及びこの記録ヘッドを駆動する部分で構成される液体吐出装置においても、本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、低コストで、高い信頼性が得られる液体吐出を行うことができる。   As described above, since the image forming apparatus includes the recording head including the liquid discharge head according to the present invention, it is possible to form an image at high speed using a recording head that can be obtained at low cost and high reliability. it can. In addition, since the recording head in the image forming apparatus and the liquid ejection apparatus constituted by the portion for driving the recording head are provided with the recording head comprising the liquid ejection head according to the present invention, the cost is low and the reliability is high. It is possible to perform liquid discharge with which the property can be obtained.

なお、上記実施形態ではプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態ではライン型液体吐出ヘッド、ライン型画像形成装置で説明しているが、シリアル型画像形成装置及びそれに用いる液体吐出ヘッドとして構成することもできる。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus having a printer configuration has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a recording liquid or a fixing processing liquid that is a liquid other than ink. In the above-described embodiment, the line type liquid discharge head and the line type image forming apparatus are described. However, the serial type image forming apparatus and the liquid discharge head used therefor can also be configured.

本発明の圧電型アクチュエータの第1実施形態の正面説明図である。It is front explanatory drawing of 1st Embodiment of the piezoelectric actuator of this invention. 同じく平面説明図である。It is a plane explanatory drawing similarly. 同じく側面説明図である。It is a side explanatory view similarly. 同アクチュエータの圧電素子部材とFPCの接合の説明に供する斜視説明図である。FIG. 6 is a perspective explanatory view for explaining the joining of the piezoelectric element member of the actuator and the FPC. 同じく要部拡大正面説明図である。It is the principal part expansion front explanatory drawing similarly. 本発明の圧電型アクチュエータの第2実施形態の正面説明図である。It is front explanatory drawing of 2nd Embodiment of the piezoelectric actuator of this invention. 圧電型アクチュエータの圧電素子部材とFPCの接続する配線部材接合装置の構成を説明するための側方から見た模式的構成図である。It is the typical block diagram seen from the side for demonstrating the structure of the wiring member joining apparatus which the piezoelectric element member of a piezoelectric actuator and FPC connect. 比較例のアクチュエータの正面説明図である。It is front explanatory drawing of the actuator of a comparative example. 同じく平面説明図である。It is a plane explanatory drawing similarly. 比較例の接合を行う配線部材接合装置の一例の構成を説明するための側方から見た模式的構成図である。It is the typical block diagram seen from the side for demonstrating the structure of an example of the wiring member joining apparatus which joins a comparative example. 同じく要部拡大説明図である。It is a principal part expansion explanatory drawing similarly. 同じくエアー抑え機構の斜視説明図である。It is an isometric view explanatory drawing of an air suppression mechanism similarly. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態の外観斜視説明図である。FIG. 3 is an explanatory perspective view of an external appearance of an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention. 図13のA−A線に沿う液室長手方向(液室の並び方向と直交する方向)に沿う断面説明図である。FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber along the line AA in FIG. は同じく液室短手方向(液室の並び方向)に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view along the shorter direction of the liquid chamber (the direction in which the liquid chambers are arranged). 本発明に係る画像形成装置の一例の機構部全体の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an entire mechanism unit of an example of an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…圧電型アクチュエータ
2…圧電素子部材
3…FPC(フレキシブル配線基板)
4…ベース部材
11…圧電素子柱
23a…外部電極
31…接続電極
101…流路基板
102…振動板部材
103…ノズル板
104…ノズル
106…加圧液室
110…圧電型アクチュエータ
211k、211c、211m、211y…記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric actuator 2 ... Piezoelectric element member 3 ... FPC (flexible wiring board)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Base member 11 ... Piezoelectric element column 23a ... External electrode 31 ... Connection electrode 101 ... Flow path board 102 ... Vibration plate member 103 ... Nozzle plate 104 ... Nozzle 106 ... Pressurizing liquid chamber 110 ... Piezoelectric actuator 211k, 211c, 211m , 211y... Recording head (liquid ejection head)

Claims (4)

複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材がベース部材上に柱並び方向に沿って複数並べて配置され、
複数の前記圧電素子部材にわたった1枚のフレキシブル配線基板が前記複数の圧電素子柱に直接接続され、
前記前記圧電素子柱に直接接続される前記フレキシブル配線基板の先端部分には、複数の前記圧電素子部材間の位置に対応して切り込みが形成され
前記切り込みの両側で前記圧電素子柱への接続面の高さが異な
ことを特徴とする圧電型アクチュエータ。
A plurality of piezoelectric element members formed with a plurality of piezoelectric element columns are arranged side by side along the column arrangement direction on the base member,
One flexible wiring board extending over the plurality of piezoelectric element members is directly connected to the plurality of piezoelectric element columns ,
In the tip portion of the flexible wiring board that is directly connected to the piezoelectric element column, a cut is formed corresponding to the position between the plurality of piezoelectric element members ,
Piezoelectric actuator height of the connecting surface to the piezoelectric element columns on both sides of the notch is characterized by different of Rukoto.
請求項1に記載の圧電型アクチュエータにおいて、前記切込みの形状がくさび状又は矩形状であることを特徴とする圧電型アクチュエータ。   2. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the shape of the cut is a wedge shape or a rectangular shape. 請求項1又は2に記載の圧電型アクチュエータを備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。   A liquid discharge head comprising the piezoelectric actuator according to claim 1. 請求項3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。   An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to claim 3.
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