(57)【要約】【課題】  廉価な構成で電気的に確実に接続し、インク滲入による電気的な障害を抑制するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】  可撓性を有する配線基板１０は略平面形状で、取付部３６よりも幅広く、張り出した部位に端子群１１を有している。記録装置に装着した際には、端子群１１が記録素子２０に対して略直交面内に存在するように配線基板１０が屈曲される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを飛翔させるためのエネルギを発生する記録素子と、該記録素子を支持する取付部とインクを保持するインク収容部とともに該記録素子へインクを供給するための供給口を有す筐体と、外部からの信号を受信するための端子群を一端に有し他端が前記記録素子と電気的にされる配線を有し、かつ可撓性を有する配線基板からなるインクジェット記録ヘッドにおいて、該配線基板は略平面形状であって、該取付部の幅よりも大きく、かつその張り出した部位に該端子群を配置したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
インクジェット記録装置に装着する際に、前記配線基板を変形せしめて装着することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記配線基板において、前記記録素子をはさんで対向する位置に前記端子群を配置したことを特徴とする請求項１及び２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録ヘッドに信号を伝達する電極を備えるとともに前記記録ヘッドを保持移動する手段を有するインクジェット記録装置において、前記配線基板を変形させ、かつ所定位置に導くための案内面を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記電極及び前記案内面が対向した位置にあることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にインクと呼ばれる記録液を微細口から小滴として吐出、飛翔させて被記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッド及びそのヘッドを用いたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（以後記録装置と称す）はプリンタ、複写機、ファクシミリ等に広く応用され、記録情報に基づいて紙や布等の被記録媒体に画像を記録するもので、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド（以後記録ヘッドと称す）、記録ヘッドを移動するための移動手段、被記録媒体を搬送するための媒体搬送手段、記録情報より吐出信号を形成する制御手段、電力や吐出信号を記録ヘッドに伝える信号伝達手段などから構成される。
【０００３】
特にシリアルタイプと言われる記録装置においては、被記録媒体の搬送方向（副走査方向）に交差する方向（主走査方向）に記録ヘッドを往復移動する移動手段を有し、１行分を記録した後所定量被記録媒体を送って再度１行分記録するということを繰り返して被記録媒体全体の記録を行う。
【０００４】
記録ヘッドには、インクを吐出するためのエネルギ発生素子として電気熱変換体（発熱素子）や電気機械変換体（圧電素子）を用いたものが広く一般的に使用されている。これらの中でも、電気熱変換体を利用してインク滴を吐出するタイプの記録ヘッドは、液体吐出部（吐出口）を高密度に配列することができ、高い解像力の記録が可能であるほか、全体的にコンパクト化も容易であるなどの利点があり、広く製品化されている。
【０００５】
エネルギ発生素子へ外部から信号を供給するために、記録ヘッドはエネルギ発生素子と電気的に接続された端子を備える配線基板を有している。記録ヘッドを記録装置に装着する際には、記録装置側に設置した電極とこの端子とを接触させて電気的に接続することが一般的である。また、これらの電極と端子はインクの滲入を最小限にとどめるために、インクが吐出される面に対して端子を直交な面に配置するように配線基板を屈曲させることが多い。そのため配線基板は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＴＡＢ（Tape Automated Bonding）などの可撓性を有す配線部材を用いることが一般的である。従来例として特開2003-80793で示される記録ヘッドにおいては、一端をエネルギ発生素子に接続し、他端を回路基板に接続した配線基板を備え、配線基板を多段に曲げかつ、端子を有する回路基板を記録ヘッド側面に予め固定するように構成したものが提案されているが、屈曲して固定するための加工費や接着剤などの材料費等コストがかさむことが懸念される。
【特許文献１】特開２００３−８０７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明では、廉価な構成で電気的に確実に接続し、インク滲入による電気的な障害を抑制するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インクを飛翔させるためのエネルギを発生する記録素子と、該記録素子を支持する取付部とインクを保持するインク収容部とともに該記録素子へインクを供給するための供給口を有す筐体と、外部からの信号を受信するための端子群を一端に有し他端が前記記録素子と電気的にされる配線を有し、かつ可撓性を有す配線基板からなるインクジェット記録ヘッドである。該配線基板は略平面形状であって、該取付部の幅よりも大きく、かつその張り出した部位に該端子群を配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明について、インクジェット記録装置に装着する際に、前記配線基板を変形せしめて装着することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に記載の発明について、前記配線基板において、前記記録素子をはさんで対向する位置に前記端子群を配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記記録ヘッドに信号を伝達する電極を備えるとともに前記記録ヘッドを保持移動する手段を有するインクジェット記録装置である。前記配線基板を変形させ、かつ所定位置に導くための案内面を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明について、前記電極及び前記案内面が対向した位置にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インクを飛翔させるためのエネルギを発生する記録素子と、該記録素子を支持する取付部とインクを保持するインク収容部とともに該記録素子へインクを供給するための供給口を有す筐体と、外部からの信号を受信するための端子群を一端に有し他端が前記記録素子と電気的にされる配線を有し、かつ可撓性を有す配線基板からなり、さらに、本発明に係わるインクジェット記録装置は、記録ヘッドに信号を伝達する電極を備えるとともに記録ヘッドを保持移動する手段からなり、記録ヘッドを記録装置に装着する際に、前記配線基板を変形せしめて装着するように構成したものであって、配線基板は略平面形状であり、取付部の幅よりも大きく、さらに端子群を張り出し位置に設置する。さらにこの配線基板を変形させ、かつ所定位置に導くための案内面を有することで、加工、接着等を実施することなく安価に記録ヘッドが製造できる。
【００１３】
端子群は記録素子に対して略直交平面内に存在せしめることで、インクの滲入がなく、電気的な障害を排除できる。
【００１４】
端子群は対向に配置することで、配線を短くできて配線基板を小さくでき、製造コストを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
実施例１  第一の実施例
図７は本発明に係る記録ヘッドを用いた記録装置の斜視図である。図において、記録装置300は、被記録媒体400を間欠的に搬送する搬送装置310と、記録ヘッド100を保持し、被記録媒体400の搬送方向に対して略直交する方向に往復移動せしめる移動装置320より構成されている。
【００１７】
搬送装置310は、略平行に対向配置される一対のローラユニット311a及び311bと、これらを駆動する駆動部312a及び312bを有している。駆動部312a及び312bが動作すると、ローラユニット311a及び311bに挟持された被記録媒体400が間欠送りでＢ方向（副走査方向）に搬送される。
【００１８】
移動装置320は、記録ヘッド100を保持するキャリッジ201と、ローラユニット311aと略平行に配置され記録ヘッド100を略平行に案内するガイドシャフト325と、ドライブプーリ322とアイドルプーリ322との間に張られたベルト321とドライブプーリ322を駆動するモータ324から構成される。キャリッジ201とベルト321とは不図示の固定手段で固定され、モータ324の回転により所定の速度パターンでA-A'方向（主走査方向）に往復移動される。326は配線で、一端は記録装置に設置された不図示の電源や制御手段に接続され、また他端には電極206が設けられ、キャリッジ201に固定されている。
【００１９】
図８はキャリッジ201の模式図である。図中鉛直方向に開口部209が設けられ、配線326の一端に設けられた電極206及び案内面205が対向する２面にそれぞれ設置されている（図では片側のみ図示）。案内面205は受け面203に対して所定の角度を有し、後述するように配線基板10の張り出し部分を曲げながら所定位置に導くよう構成されている。
【００２０】
図１に本発明の第一の実施形態である、記録ヘッド100の斜視図を示す。記録ヘッド100は、タンク30に記録素子20及び配線基板10が所定位置に接合され、また記録素子20と配線基板10とはリード12を介して電気的に接続されている。
【００２１】
配線基板10は可撓性を有する配線部材で構成され、外面側に外部からの記録信号を入力するための端子群11が配置されている。端子群11に接続された配線13（図では複数ある配線のうちの１本だけ明示）は被覆されているが、端部は露出しリード12となる。リード12と記録素子20上に設置された端子25とは、所謂ボンディングにより１対１に接合されている。配線基板10は略平面形状であり、取付部36の幅（図中W寸法）よりも広く、かつ端子群11はその張り出した部位に配置されている。図においては記録素子20の長辺側に対向した２カ所に端子群11が配置されているが、片側でもよいし、短辺側に配置してもよい。但し、長辺側に配置した方が比較的配線を短くでき配線抵抗を抑制するとともに、配線基板自体を小さくできるので部品費用等コスト的に有利になる。
【００２２】
図５は記録素子20の断面図である。記録素子基板24は例えば単結晶シリコンからなり、インクを吐出するためのエネルギを発生する発熱素子22、これらに電力を供給するアルミニウム等からなる配線（不図示）、端子25が成膜処理により複数個形成されている。また記録素子基板24には、各発熱素子22に対応するインク流路27、吐出口21とを有するオリフィス部材23がフォトリソグラフィ処理により形成されている。さらにインク流路27にインクを供給するためのインク供給口28が形成されている。不図示の制御手段より印加された吐出信号に基づいて、対応する発熱素子22に通電することでインク流路27内のインクを膜沸騰せしめ、その際発生する圧力によって吐出口21よりインク滴29を飛翔させるよう構成されている。
【００２３】
図６はタンク30の斜視図である。筐体31は例えば樹脂材料からなり、内部にインクが収容されるインク収容室（不図示）が一側面を開口して設けられている。筐体31にはインク収容室を機密に閉塞するためのフタ部材34が接合されている。また筐体31には記録素子20及び配線基板10とが接合、当節される取付部36が形成されている。筐体31の接合面36cには記録素子20にインクを供給する供給口35が形成されており、記録素子基板24のインク供給口28に連通されている。また筐体31にはインク流路を構成する流路構成部材（不図示）、インク中の異物を除去する多孔質部材（不図示）が形成されている。筐体31には先端が球面形状の突起32a、32b、32cが先端を同一平面上にして配置されている。また先端が球面形状の突起37が該平面と垂直な面に形成されている。
【００２４】
図４は以上のように構成した記録ヘッド100を図中上方より、キャリッジ201に装着する過程を模式的に示したもので、もともと略平面形状であった配線基板10はキャリッジ201に設けた案内面205に沿って上方に曲げられる様子を示している。さらに下方へ進めると配線基板10はさらに上方へ曲げられながらやがて端子群11と電極206とが接触する。インクが滲入してショートなどの電気的な障害を起こさないよう、可能な限りインクがまわりこまないようにするために、端子群11は記録素子20に対して略直交面内に存在する位置まで配線基板10は屈曲される。
【００２５】
図２及び３は記録ヘッド100をキャリッジ201に完全に装着した状態を示す模式図である。座標系ＸＹＺを図のように規定すると、キャリッジ201にはX方向に付勢された複数の電極206が形成され、配線基板10に設けられた端子群11に１対１に接触している。配線基板10の裏面は電極206の付勢により当接面36a及び36bに当接されている。キャリッジ201が印字中にＸ方向に往復移動しても記録ヘッドの慣性力でズレが生じないような十分な荷重をかけるようになっている。キャリッジ201には受け面203及び付勢バネ202が設けられ、記録ヘッドをZ方向に挟み込んで拘束する構成となっている。回転を抑制するように該付勢バネ202の作用点は突起32a、32b、32cの頂点を結ぶ三角形の重心位置上方に設けられている。また、付勢バネ207及び受け面208によって記録ヘッド100のY方向を挟み込んで拘束する構成となっており、付勢バネ207の作用点と突起37の先端とは直線上にあることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施例に係わる記録ヘッドの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係わる記録ヘッドをキャリッジに装着した状態を示す正面図である。
【図３】本発明に係わる記録ヘッドをキャリッジに装着した状態を示す側面図である。
【図４】本発明に係わる記録ヘッドのキャリッジへの装着過程を示す図である。
【図５】本発明に係わる記録ヘッドに設置される記録素子の構成を示す図である。
【図６】本発明に係わる記録ヘッドのタンクの構成を示す図である。
【図７】本発明に係わる記録ヘッドを搭載した記録装置の構成を示す図である。
【図８】本発明に係わる記録装置に備えたキャリッジの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
10  配線基板
11  端子群
12  リード
13  配線
20  記録素子
21  吐出口
22  発熱素子
23  オリフィス部材
24  記録素子基板
25  端子
27  インク流路
28  インク供給口
29  インク滴
30  タンク
31  筐体
32a、32b、32c  突起
34  フタ部材
35  供給口
36  取付部
36a、36b  当接面
36c  接合面
37  突起
100  記録ヘッド
200  キャリッジユニット
201  キャリッジ
202  付勢バネ
203  受け面
204  押さえ部
205  ガイド
206  電極
207  付勢バネ
208  受け面
209  開口部
300  記録装置
310  搬送装置
311a、311b  ローラユニット
312a、312b  駆動部
320  移動装置
321  ベルト
322  ドライブプーリ
323  アイドルプーリ
324  モータ
325  ガイドシャフト
326  配線
400  被記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006159606.tif 000009
【図８】
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