(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル、圧力室、リストリクタの機能を有する流路部材を積層して構成したインク流路ユニットと、前記インク流路ユニットに複数個並んで接合してインク吐出のための圧力を発生する圧力発生源と、前記圧力発生源を収納して前記インク流路ユニットに積層されたハウジングとで構成したヘッド部本体と、
上位装置からの電気信号の伝達を行う折り曲げ可能な上位装置伝達配線部材と、
前記上位装置伝達配線部材と前記圧力発生源の間を接続する中継配線部材と、
前記中継配線部材に実装されて前記上位装置からの電気信号に基づいて前記圧力発生源の駆動制御を行う駆動制御部と、
前記駆動制御部の発熱を外部に放散するために前記ヘッド部本体より突出するように配置された放熱板を備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記上位装置伝達配線部材の前記中継配線部材と接続される側の端部が、少なくとも第１分岐部と第２分岐部に分岐されて、前記第１分岐部に第１圧力発生源端子部が、前記第２分岐部に第２圧力発生源端子部がそれぞれ設けられ、
この上位装置伝達配線部材を前記放熱板の近くに配置して、上位装置伝達配線部材のいずれか一方の分岐部を前記放熱板の側端部に沿って他方の分岐部側に向けて折り返して、
前記第１圧力発生源端子部ならびに第２圧力発生源端子部を、それと対向する前記中継配線部材の端子部にそれぞれ接続すると共に、
前記上位装置伝達配線部材の第１分岐部と第２分岐部の間に第３分岐部を設け、前記第３分岐部に温度モニタリング素子端子部を設けて、その温度モニタリング素子端子部上に温度モニタリング素子を搭載し、
前記温度モニタリング素子は、前記ハウジング内であって、前記第１圧力発生源端子部と第２圧力発生源端子部が略左右対称となる位置に配置された温度モニタリング素子格納部に格納されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体にインク滴を着弾して画像を形成するインクジェット式記録ヘッドに係り、特に複数のノズル列を高密度に配置し、それに伴って複数の圧力発生源も並べて配置するインクジェット式記録ヘッドおよびそれを用いたインクジェット式記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式記録ヘッドによる印刷は、民生用はもとより、産業用途についても高画質出力が要求されるようになっており、大型の看板やポスター印刷の分野でもオンデマンド印刷の要求が多く、オンデマンド型インクジェット式記録装置が多く用いられるようになっている。
【０００３】
それらの用途のインクジェット式記録装置においても、装置の小型化、低コスト化が要求されるようになってきており、インクジェット式記録ヘッドについては、ノズル実装密度、すなわちノズル列におけるノズル間隔の縮小、及び複数の各ノズル列の列間距離の縮小によるインクジェット式記録ヘッドの小型化、及び多ノズル化が要求されている。
【０００４】
さらに近年、液晶ディスプレイや配線パターンニングの形成方法としてインクジェット式記録ヘッドを用いて、特殊溶液を吐出する形成方法での用途が高まりつつある。このようなパターンニングには、高精度でかつ表面のバラつきを抑えるために１回の塗布で済ませることが要求され、より高密度のノズル実装が要求されてきている。
【０００５】
ここで、インクジェット式記録ヘッドのノズル実装により高密度化するための手段として、インクジェット式記録ヘッドにより多くの圧力発生源を並べて搭載する方法があり、その際には該圧力発生源の実装数に対応した中継配線部材と、その中継配線部材と上位装置（例えばＰＣ）を接続して上位装置からの電気信号の伝達を行う上位装置伝達配線部材を備えた構成例がある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、インクジェット用インクには、水性、紫外線硬化型、溶剤、酸性インクなど種々の溶媒が用いられており、例えば粘度や表面張力などの物性も様々である。それらのインク物性をインクの吐出に最適な状態に調節するため、しばしば温度調節が行われる。
【０００７】
その方法としては、インクジェット式記録ヘッドの一部分に温度調節手段を配置し、さらにモニタリングのための温度測定素子（例えばサーミスタ素子）を設けることにより、所望の吐出状態を得るための温度管理を実現した例がある（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
図７は、前述の圧力発生源の実装数に対応した中継配線部材を備えたヘッド本体部の一部斜視図である。また、図８は従来のインクジェット式記録ヘッドにおける上位装置伝達配線部材（具体的にはＦＰＣケーブル）と放熱板の複合体を示す図で、同図（ａ）はその複合体の正面図、同図（ｂ）はその複合体の側面図である。
【０００９】
まず、図７を用いてヘッド本体部の構成について説明する。  
図７において符号２１は複数のノズル２２を列状に形成したオリフィスプレートであり、ノズル２２の開口部の加工精度はインクジェット式記録ヘッドのインク吐出特性に大きな影響を及ぼす。複数のノズル２２間において、ノズル精度のバラつきを低く抑えるため、オリフィスプレート２１の製法は高い加工精度が要求される。そのためオリフィスプレート２１は、ステンレスの精密プレス法、レーザー加工法あるいはニッケル電鋳加工法などにより形成される。
【００１０】
このオリフィスプレート２１に、圧力室２３が形成されたチャンバプレート２４、および共通インク通路２５と圧力室２３を連結して圧力室２３へのインクの流入を制御するリストリクタ２６を形成したリストリクタプレート２７を位置決めして接合する。
【００１１】
さらに、圧電素子（圧力発生源）１０の変位を効率よく圧力室２３に伝えるための振動板２９と、共通インク通路２５からリストリクタ２６に流入するインク中のゴミなど取り除くフィルタ３０を形成した弾性を有するダイアフラムプレート３１と、共通インク通路２５を形成したハウジング５を同じように位置決めして接合する。
【００１２】
前記チャンバプレート２４、リストリクタプレート２７、ダイアフラムプレート３１は、ステンレス材のエッチング加工法またはニッケル電鋳加工法などにより形成される。
【００１３】
前記ハウジング５はステンレス材の切削加工法で形成され、図示しないインクタンクからインクを共通インク通路２５まで導くインク導入パイプ３２が接合されている。また、ハウジング５の所定の箇所には圧電素子１０が格納される圧電素子格納部１７が形成されている。
【００１４】
圧電素子１０は、複数の積層圧電振動子３３と、それを固定する導体パターンニングされた非導電性の固定部材３４から構成されている。分割された個々の積層圧電振動子３３が圧力室２３の一つずつに対応するように配列されている。固定部材３４には、それぞれの積層圧電振動子３３に後述のドライバＩＣ７（例えば図８（ａ）参照）から独立した電気信号を送るための個別電極および共通電極からなる外部電極３５が形成されている。
【００１５】
この圧電素子１０の外部電極３５が形成された側面には、ドライバＩＣ７（図７では図示省略）を搭載したＦＰＣケーブルからなる中継配線部材１２が接続固定される。ドライバＩＣ７からの選択的な電気信号は、外部電極３５を介して圧電素子１０に印加されることで積層圧電振動子３３に歪が生じ、それによって振動板２９が振動し、圧力室２３内の圧力が変動して、圧力室２３内のインクがノズル２２から液滴となって吐出する仕組みになっている。  
前記オリフィスプレート２１、チャンバプレート２４、リストリクタプレート２７、ダイアフラムプレート３１ならびにハウジング５からインク流路ユニット１５が構成されている。また、このインク流路ユニット１５、圧電素子１０ならびに中継配線部材１２からヘッド部本体が構成されている。
【００１６】
図８（ａ）に示すように、中継配線部材１２の圧電素子１０との接続側とは反対側の端部には、ＦＰＣケーブルからなる上位装置伝達配線部材１３（１３ａ，１３ｂ）の接続端子部１４が接続されている。この上位装置伝達配線部材１３は、上位装置（図示せず）からの電気信号を中継配線部材１２を介してドライバＩＣ７に伝達する機能を有している。
【００１７】
中継配線部材１２の側面には放熱板４が近接配置されて、前記ヘッド部本体より突出するように設けられている。ドライバＩＣ７から発生する熱は、この放熱板４を通してヘッド部本体の外部に放散される。
【００１８】
インク物性をインクの吐出に最適な状態に調節するために温度調節手段（図示せず）が配置されており、さらにそのモニタリングのために例えばサーミスタ素子などからなる温度モニタリング素子８が設けられている。従来のインクジェット式記録ヘッドでは、この温度モニタリング素子８は電線１１を介して放熱板４の側端部に接続されている。
【００１９】
図８（ａ）では片列に２個の圧電素子１０を配置した例を示しており、そのうちの１個の圧電素子１０（中継配線部材１２）と接続する上位装置伝達配線部材１３ａと、もう１個の圧電素子１０（中継配線部材１２）と接続する上位装置伝達配線部材１３ｂが、放熱板４の表と裏にちょうど接続面が点対称になるように配置されている。なお、上位装置伝達配線部材１３は同一部品を使用している。
【００２０】
インクジェット式記録ヘッドとして圧電素子１０を片列２個、両列で合計４個配置する場合、４つの上位装置伝達配線部材１３が用いられることになり、それら４つの上位装置伝達配線部材１３は図８（ｂ）に示すように側面から見た場合、位置的にはずれているが重なった状態で配置されることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
前述したように複数のノズル列を高密度に配置したインクジェット式記録ヘッドにおいて、複数の圧電素子１０を並べて搭載した場合、圧電素子１０に接続する上位装置伝達配線部材１３の必要個数が増加し、コストアップの要因となる。また、上位装置とインクジェット式記録ヘッドを接続するための中継部が大型化してしまう。
【００２２】
さらに公知の通り、温度モニタリング素子８はインク流路に近いハウジング内に格納されることが望ましく、そのため温度モニタリング素子８から別途電線１１による接合及び組み立て、組み立て後の絶縁作業といった工程が必要となり、作業時間の増大、コストアップの要因となる。また、温度モニタリング素子１１以外にヘッド情報確認素子などをハウジング内に格納する場合、温度モニタリング素子８がノズル面から離れることがあり、温度を測定するためにより複雑な補正演算を行う必要があるなどの問題点を有している。
【００２３】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、圧力発生源の搭載個数が増加しても、その圧力発生源に接続する上位装置伝達配線部材の数を最小限に留め、小型化及び低コスト化が図れるインクジェット式記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記目的を達成するため、本発明は、
ノズル、圧力室、リストリクタの機能を有する流路部材を積層して構成したインク流路ユニットと、前記インク流路ユニットに複数個並んで接合してインク吐出のための圧力を発生する例えば圧電素子などの圧力発生源と、前記圧力発生源を格納して前記インク流路ユニットに積層されたハウジングとで構成したヘッド部本体と、
上位装置からの電気信号の伝達を行う例えばＦＰＣケーブルなどの折り曲げ可能な上位装置伝達配線部材と、
前記上位装置伝達配線部材と前記圧力発生源の間を接続する中継配線部材と、
前記中継配線部材に実装されて前記上位装置からの電気信号に基づいて前記圧力発生源の駆動制御を行う例えばドライバＩＣなどの駆動制御部と、
前記駆動制御部の発熱を外部に放散するために前記ヘッド部本体より突出するように配置された放熱板を備えたインクジェット式記録ヘッドを対象とするものである。
【００２５】
そして、前記上位装置伝達配線部材の前記中継配線部材と接続される側の端部が、少なくとも第１分岐部と第２分岐部に分岐されて、前記第１分岐部に第１圧力発生源端子部が、前記第２分岐部に第２圧力発生源端子部がそれぞれ設けられ、
この上位装置伝達配線部材を前記放熱板の近くに配置して、上位装置伝達配線部材のいずれか一方の分岐部を前記放熱板の側端部に沿って他方の分岐部側に向けて折り返して、
前記第１圧力発生源端子部ならびに第２圧力発生源端子部を、それと対向する前記中継配線部材の端子部にそれぞれ接続すると共に、
前記上位装置伝達配線部材の第１分岐部と第２分岐部の間に第３分岐部を設け、前記第３分岐部に温度モニタリング素子端子部を設けて、その温度モニタリング素子端子部上に温度モニタリング素子を搭載し、
前記温度モニタリング素子は、前記ハウジング内であって、前記第１圧力発生源端子部と第２圧力発生源端子部が略左右対称となる位置に配置された温度モニタリング素子格納部に格納されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は前述のような構成になっており、小型化及び低コスト化が図れるインクジェット式記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係るインクジェット式記録ヘッドの外観斜視図である。
【図２】そのインクジェット式記録ヘッドの内部構造の一部を切除した斜視図である。
【図３】そのインクジェット式記録ヘッドに使用する上位装置伝達配線部材の平面図である。
【図４】本発明の実施例に係る上位装置伝達配線部材と放熱板の複合体を示す図で、同図（ａ）はその複合体の正面図、同図（ｂ）はその複合体の側面図である。
【図５】図４Ｘ−Ｘ線上の拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例において上位装置伝達配線部材と中継配線部材の接続の直前の状態を示す拡大断面図である。
【図７】従来のインクジェット式記録ヘッドにおける圧力発生源の構成を説明するための一部斜視図である。
【図８】そのインクジェット式記録ヘッドにおける上位装置伝達配線部材と放熱板の複合体を示す図で、同図（ａ）はその複合体の正面図、同図（ｂ）はその複合体の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。図１は本発明の実施例に係るインクジェット式記録ヘッドの外観斜視図、図２はそのインクジェット式記録ヘッドの内部構造の一部を切除した斜視図、図３はそのインクジェット式記録ヘッドに用いる上位装置伝達配線部材の平面図、図４は上位装置伝達配線部材と放熱板の複合体を示す図で、同図（ａ）はその複合体の正面図、同図（ｂ）はその複合体の側面図、図５は図４Ｘ−Ｘ線上の拡大断面図である。  
本実施例においても、図７に示すように、インク流路ユニット１５は、オリフィスプレート２１、チャンバプレート２４、リストリクタプレート２７、ダイアフラムプレート３１ならびにハウジング５などから構成されている。また、ヘッド部本体は、このインク流路ユニット１５、圧電素子１０ならびに中継配線部材１２などから構成されている。
【００２９】
図１ならびに図２に示すように、インクジェット式記録ヘッド１は、圧電素子１０、温度モニタリング素子８、温度モニタリング素子８や圧電素子１０を格納するハウジング５、中継配線部材１２、中継配線部材１２に接続される上位装置伝達配線部材３、放熱板４、ならびにカバー２から主に構成されている。
【００３０】
本実施例の場合は図２に示すように、ハウジング５に２列の圧電素子格納部１７ａ，１７ｂが平行に形成され、圧電素子１０を片列２個、両列で合計４個格納配置する構成になっている。また、２列の圧電素子格納部１７ａ，１７ｂの間にくぼみ状の温度モニタリング素子格納部９が形成され、そこに温度モニタリング素子８が格納されている。符号６はハウジング５に形成されたインク導入パイプ（図７参照）の挿入口である。
【００３１】
上位装置伝達配線部材３は折り曲げ可能な薄いＦＰＣケーブルから構成され、図３に示すように、中継配線部材１２に接続される先端部側は第１分岐部３７と、第２分岐部３８と、第３分岐部３９の３つに分岐されている。第１分岐部３７と第２分岐部３８の間にある第３分岐部３９は、他の分岐部３７，３８よりも若干長く延びている。
【００３２】
前記第１分岐部３７の先端部には第１圧電素子接続端子部４０が、第２分岐部３８の先端部には第２圧電素子接続端子部４１が、第３分岐部３９の先端部には温度モニタリング素子接続端子部４２が、それぞれ形成されている。
【００３３】
第２分岐部３８は上位装置伝達配線部材３の側端部から少し出張っており、第２分岐部３８の根本部がＵ字状に折り返される（図５参照）折り返し部４３となる。なお、図３において点線で示した第２分岐部３８は、内側に折り返した後の状態を示している。
【００３４】
図３ならびに図５に示すように、第２分岐部３８を内側に折り返すことにより、第１圧電素子接続端子部４０と第２圧電素子接続端子部４１は、温度モニタリング素子接続端子部４２を間にしてほぼ左右対称に配置される。
【００３５】
そして第１圧電素子接続端子部４０は、前述した片列のうちの１個の圧電素子１０に接続されている側の中継配線部材１２に接続され、第２圧電素子接続端子部４１は、同じ片列のうちのもう１個の圧電素子１０に接続されている側の中継配線部材１２に接続される。
【００３６】
図６は、上位装置伝達配線部材３と中継配線部材１２の接続の直前の状態を示す拡大断面図である。同図に示すように、上位装置伝達配線部材３に形成されている圧電素子接続端子部４０（４１）と、中継配線部材１２に形成されている端子部４４を対向させて重ね合わせて接続する。
【００３７】
また、温度モニタリング素子接続端子部４２には温度モニタリング素子８が搭載され、図２に示すように温度モニタリング素子８と温度モニタリング素子接続端子部４２は共に、温度モニタリング素子格納部９に挿入される。  
このように圧電素子１０の接続用に分岐した分岐部３７，３８のうち一方の分岐部３８を折り返し可能に設けることで、１つの上位装置伝達配線部材３で片列２個の圧電素子１０と接続可能である。従って本実施例の場合、２つの上位装置伝達配線部材３で合計４個の圧電素子１０と接続できる。
【００３８】
また、ＦＰＣケーブル３の数を抑えることで、上位装置とインクジェット式記録ヘッドを接続するための中継部の必要個数の低減や小型化を図ることもできる。
【００３９】
なお、図２ならびに図５に示すように、分岐部３８の折り返しによって作られた空間１８には、放熱板４の側端部が挿入され、無駄な空間にはならない。
【００４０】
図２に示すように、温度モニタリング素子８を搭載した温度モニタリング素子接続端子部４２が、温度モニタリング素子格納部９まで到達していることで、インクジェット式記録ヘッドの温度モニタリング素子用ケーブル（第３分岐部３９）ならびに温度モニタリング素子８をハウジング５内に所定位置に確実に格納でき、より正確な温度測定が容易に行える。
【００４１】
前記実施例においては、上位装置伝達配線部材３を図３に示す形状とすることで、放熱板４に干渉することなく、片列２個の圧電素子１０を１つの上位装置伝達配線部材３で接続でき、従って、インクジェット式記録ヘッド１台につき２つの上位装置伝達配線部材３で従来と同等の機能が得られ、かつ、温度モニタリング素子８を上位装置伝達配線部材３上に直接接続して、所定の格納位置に低コストで格納できる。
【符号の説明】
【００４２】
１：インクジェット式記録ヘッド、
３：上位装置伝達配線部、
４：放熱板、
５：ハウジング、
７：ドライバＩＣ（駆動制御部）、
８：温度モニタリング素子、
９：温度モニタリング素子格納部、
１０：圧電素子（圧力発生源）、
１２：中継配線部材、
１３：上位装置伝達配線部格納部、
１５：インク流路ユニット、
１７ａ，１７ｂ：圧電素子格納部、
１８：空間、
３７：第１分岐部、
３８：第２分岐部、
３９：第３分岐部、
４０：第１圧電素子接続端子部、
４１：第２圧電素子接続端子部、
４２：温度モニタリング素子接続端子部、
４３：折り返し部、
４４：中継配線部材の端子部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２００６−２７２９４８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１４７９３号公報
【図１】
0005630452.tif 000002
【図２】
0005630452.tif 000003
【図３】
0005630452.tif 000004
【図４】
0005630452.tif 000005
【図５】
0005630452.tif 000006
【図６】
0005630452.tif 000007
【図７】
0005630452.tif 000008
【図８】
0005630452.tif 000009