(57)【要約】【課題】  構造がきわめて簡単で、かつ安価なインクジェットプリンタのインクカートリッジの回路基板とキャリアの回路基板との電気的な接続構造を提供する。【解決手段】  インクカートリッジ２０が装着されるキャリア１０の第２回路基板１１を、硬質材料で形成された単一の回路基板で構成し、その第２回路基板１１第２回路パターン１２上に異方性導電部材１６を貼付する。キャリア１０のインクカートリッジ装着部１５にインクカートリッジ２０が装着されると、インクカートリッジ２０の第１回路基板２１の第１回路パターン２２と第２回路基板１１の第２回路パターン１２が異方性導電部材１６を介して対向すると共に、異方性導電部材１６が加圧され、加圧方向にのみ導通し、第１回路パターン２２と第２回路パターン１２とが電気的に接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯蔵するインクタンク、前記インクタンクに貯蔵されたインクを吐出するためのノズル、前記ノズルの近傍に設けられ、インクを突出させるための制御信号が印加される電極、前記電極に制御信号を伝達するための第１回路パターンが形成された第１回路基板を有するインクカートリッジと、
前記ノズルが記録紙に対向するように、前記インクカートリッジが所定の姿勢で装着されるインクカートリッジ装着部と、前記インクカートリッジが前記インクカートリッジ装着部に装着された状態で前記第１回路基板に対向するように設けられ、前記第１回路基板の第１回路パターンと電気的に接続される第２回路パターンを有する第２回路基板を有し、記録紙の搬送方向（副走査方向）に略直交する主走査方向に往復移動されるキャリアと、
前記キャリアを主走査方向に駆動するキャリア駆動手段と、
記録紙を副走査方向に搬送する記録紙搬送手段と、
画像データに基づいて、前記記録紙搬送手段、前記キャリア駆動手段を制御すると共に、前記電極に対して制御信号を出力する制御手段とを備え、
記録紙を副走査方向に搬送し、かつ前記キャリアを主走査方向に往復移動させつつ、前記制御信号に基づいてインクをノズルから記録紙上に吐出させ、記録紙上に画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、
前記第２回路基板は、硬質材料で形成された単一の回路基板であり、その第２回路パターン上に弾性を有する異方性導電部材が貼付されており、
前記キャリアのインクカートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されることにより、前記第１回路基板の第１回路パターンと前記第２回路基板の第２回路パターンが前記異方性導電部材を介して対向すると共に、前記異方性導電部材が加圧され、加圧方向にのみ導通して、さらに前記第１回路パターンと前記第２回路パターンが電気的に接続され、前記制御信号が前記制御手段から、前記第２回路パターン、前記異方性導電部材及び前記第１回路パターンを通って前記電極に伝達されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
インクカートリッジにインクを吐出させるためのノズル及び電極が設けられたインクジェットプリンタにおいて、
前記インクカートリッジを記録紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させるキャリアの回路基板と前記インクカートリッジの回路基板とを、異方性導電部材を介して電気的に接続したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記キャリアの回路基板のうち、少なくともインクカートリッジの回路基板と対向する部分は、硬質材料で形成された単一の基板であり、
前記異方性導電部材は前記キャリアの回路基板上に貼付されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ、特にインクカートリッジの回路基板とそのインクカートリッジが装着されるキャリアの回路基板との電気的な接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタには、インクカートリッジにインクを吐出させるためのノズル及びノズルを制御するための電極が備えられたものが存在する。そのようなインクジェットプリンタでは、インクカートリッジの電極に制御信号を伝達するために、インクカートリッジ及びインクカートリッジが装着されるキャリアにそれぞれ回路基板が設けられていると共に、回路基板同士を電気的に接続するための接続構造が設けられている。
【０００３】
従来のインクジェットプリンタにおけるインクカートリッジの第１回路基板とキャリアの第２回路基板との電気的な接続構造を図３に示す。キャリア１０の第２回路基板１１は、さらにエポキシ樹脂などで形成された硬質基板１１Ａとフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などの可撓性基板１１Ｂで構成され、可撓性基板１１Ｂの背面には、可撓性基板１１Ｂをインクカートリッジ２０の第１回路基板２１側に押圧するためのゴムなどの弾性部材１４が設けられている。なお、キャリア１０の可撓性基板１１Ｂ及びインクカートリッジ２０の第１回路基板２１には、それぞれ互いに対向するように金メッキされた接点パターンが形成されている。
【０００４】
このように構成された従来の回路基板同士の電気的な接続構造においては、キャリア１０の第２回路基板が材質の異なる硬質基板１１Ａ及び可撓性基板１１Ｂで構成されると共に、これら硬質基板１１Ａと可撓性基板１１Ｂを電気的及び機械的に接続する工程を必要とするため、キャリア１０の第２回路基板１１自体のコストが高くなる。また、可撓性基板１１Ｂをインクカートリッジ２０側の第１回路基板２１側に押圧するための弾性部材１４が別に必要であるため、部品点数の増加により、さらにコストアップの要因となる。さらに、キャリアの壁面と可撓性基板１１Ｂの間に弾性部材１４を配置しなければならないため、組み立て時の弾性部材１４とキャリアの壁面及び可撓性基板１１Ｂの裏面との位置決め精度が必要となる。
【０００５】
なお、本発明に関連する先行技術としては、以下のものが挙げられる。特許文献１及び特許文献２には、インクジェットヘッドの取出電極とドライバ基板とを異方性導電部材（異方導電性ヒートシール）を介して接続することが記載されている。但し、加熱加圧ツールを用いて加熱加圧して接続されるため、両者は半永久的に接続固定されている。また、異方性導電部材は、熱により溶融されている。また、特許文献３には、圧電セラミックプレートの配線パターンとフレキシブルケーブルとを異方性導電膜を介して接続することが記載されている。この場合も、配線パターンとフレキシブルケーブルとは半永久的に接続されている。
【０００６】
これらいずれの文献においても、異方性導電部材などは基板やケーブルなどを半永久的に接続固定するために使用されており、頻繁に着脱されるインクカートリッジの回路基板をキャリッジの回路基板に電気的に接続するために使用するという技術的思想は開示されていない。また、半永久的に固定するため、特許文献１及び２に記載されているように、異方性導電部材は、熱により溶融され固定されるタイプのものである。
【特許文献１】特開２００２−１２７４２２号公報（図３、段落００３２）
【特許文献２】特開平９−６６６０２号公報（図６、段落００１７）
【特許文献３】特開２０００−１４１６４０号公報（段落００２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、構造がきわめて簡単であり、コスト低減が可能なインクカートリッジの回路基板とキャリアの回路基板との電気的な接続構造を有するインクジェットプリンタ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】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、
インクを貯蔵するインクタンク、前記インクタンクに貯蔵されたインクを吐出するためのノズル、前記ノズルの近傍に設けられ、インクを突出させるための制御信号が印加される電極、前記電極に制御信号を伝達するための第１回路パターンが形成された第１回路基板を有するインクカートリッジと、
前記ノズルが記録紙に対向するように、前記インクカートリッジが所定の姿勢で装着されるインクカートリッジ装着部と、前記インクカートリッジが前記インクカートリッジ装着部に装着された状態で前記第１回路基板に対向するように設けられ、前記第１回路基板の第１回路パターンと電気的に接続される第２回路パターンを有する第２回路基板を有し、記録紙の搬送方向（副走査方向）に略直交する主走査方向に往復移動されるキャリアと、
前記キャリアを主走査方向に駆動するキャリア駆動手段と、
記録紙を副走査方向に搬送する記録紙搬送手段と、
画像データに基づいて、前記記録紙搬送手段、前記キャリア駆動手段を制御すると共に、前記電極に対して制御信号を出力する制御手段とを備え、
記録紙を副走査方向に搬送し、かつ前記キャリアを主走査方向に往復移動させつつ、前記制御信号に基づいてインクをノズルから記録紙上に吐出させ、記録紙上に画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、
前記第２回路基板は、硬質材料で形成された単一の回路基板であり、その第２回路パターン上に弾性を有する異方性導電部材が貼付されており、
前記キャリアのインクカートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されることにより、前記第１回路基板の第１回路パターンと前記第２回路基板の第２回路パターンが前記異方性導電部材を介して対向すると共に、前記異方性導電部材が加圧され、加圧方向にのみ導通して、さらに前記第１回路パターンと前記第２回路パターンが電気的に接続され、前記制御信号が前記制御手段から、前記第２回路パターン、前記異方性導電部材及び前記第１回路パターンを通って前記電極に伝達されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、インクカートリッジにインクを吐出させるためのノズル及び電極が設けられたインクジェットプリンタにおいて、前記インクカートリッジを記録紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させるキャリアの回路基板と前記インクカートリッジの回路基板とを、異方性導電部材を介して電気的に接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２のインクジェットプリンタにおいて、前記キャリアの回路基板のうち、少なくともインクカートリッジの回路基板と対向する部分は、硬質材料で形成された単一の基板であり、前記異方性導電部材は前記キャリアの回路基板上に貼付されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、インクカートリッジの第１回路基板の第１回路パターンと、キャリアの第２回路基板の第２回路パターンとを異方性導電部材を介して接続したので、異方性導電部材自体が弾性を有し弾性部材として機能するため、上記従来例のように、キャリアの第２回路基板の第２回路パターン部分をフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などの可撓性基板で形成する必要がなく、他の部分と同じく、例えば、エポキシ樹脂など硬質基板で一体化することができる。そのため、部品点数の削減と、基板同士の接続工程の削減により、キャリアの第２回路基板のコストを低減することが可能になる。また、異方性導電部材は第２回路基板の第２回路パターン上に表側から貼付されるため、異方性導電部材を貼付する際の位置決めが容易になる。また、異方性導電部材は、加圧された部分が加圧された方向にのみ導通するため、異方性導電部材が回路パターンの設けられていない部分に接触していたとしても、異方性導電部材によって回路がショートする可能性はない。そのため、異方性導電部材を回路パターンよりも大きめにすることにより、異方性導電部材の貼付作業を容易にすることができる。その結果、インクジェットプリンタ全体のコストダウンを図ることが可能になる。さらに、異方性導電部材を弾性変形させながらインクカートリッジをキャリアに装着するように、キャリアのインクカートリッジ装着部を構成すれば、インクカートリッジがキャリア上でがたつくことなく保持される。そのため、キャリア上にインクカートリッジを固定するための構造を簡略化することも可能である。さらに、インクカートリッジを外した状態では、キャリアの第２回路基板の第２回路パターンは表面に露出せず、異方性導電部材の裏側に隠されている。また、異方性導電部材は、圧力を加えていない状態では絶縁性を有している。そのため、ユーザが不用意に第２回路基板の第２回路パターンを不用意に触って、静電気によりプリンタの回路の半導体素子が破壊されることを防止することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、キャリアの回路基板とインクカートリッジの回路基板とを、異方性導電部材を介して電気的に接続したので、キャリアの回路基板を硬質の回路基板のみで構成することが可能となる。そのため、上記従来例と比較して、比較的高価なフレキシブルプリント回路基板を用いる必要がなくなり、キャリアの回路基板の製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、キャリアの回路基板のうち、少なくともインクカートリッジの回路基板と対向する部分は、硬質材料で形成された単一の基板であるので、部品点数の削減と、基板同士の接続工程の削減により、キャリアの回路基板のコストをさらに低減することが可能になる。また、異方性導電部材はキャリアの回路基板上に貼付されているので、異方性導電部材を貼付する際の位置決めが容易になる。また、異方性導電部材は、加圧された部分が加圧された方向にのみ導通するため、異方性導電部材が回路パターンの設けられていない部分に接触していたとしても、異方性導電部材によって回路がショートする可能性はない。そのため、異方性導電部材を回路パターンよりも大きめにすることにより、異方性導電部材の貼付作業を容易にすることができる。その結果、インクジェットプリンタ全体のコストダウンを図ることが可能になる。さらに、異方性導電部材を弾性変形させながらインクカートリッジをキャリアに装着するように、キャリアのインクカートリッジ装着部を構成すれば、インクカートリッジがキャリア上でがたつくことなく保持される。そのため、キャリア上にインクカートリッジを固定するための構造を簡略化することも可能である。さらに、インクカートリッジを外した状態では、キャリアの回路基板の回路パターンは表面に露出せず、異方性導電部材の裏側に隠されている。また、異方性導電部材は、圧力を加えていない状態では絶縁性を有している。そのため、ユーザが不用意に回路基板の回路パターンを不用意に触って、静電気によりプリンタの回路の半導体素子が破壊されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施の形態に係るインクジェットプリンタについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を図１に示す。また、インクジェットプリンタ１のキャリア１０及びそれに装着されたインクカートリッジ２０の詳細を図２に示す。
【００１５】
インクジェットプリンタ１では、インクカートリッジ２０側にインクを吐出するためのノズル２３、ノズル２３からインクタンク２４に貯蔵されたインクを突出させるための制御信号が印加される電極（ノズル２３の内側のため、図示せず）、電極に制御信号を伝達するための第１回路パターン２２が形成された第１回路基板２１が設けられている。
【００１６】
インクカートリッジ２０を記録紙２の幅方向、すなわち主走査方向に搬送するためのキャリア１０は、記録紙２の搬送方向（副走査方向）に直交する主走査方向に配向されたシャフト３２により摺動自在に支持され、ベルト３３などを介して伝達されたキャリア駆動モータ３１の駆動力により、主走査方向に往復移動される。キャリア駆動モータ３１、シャフト３２、ベルト３３などは、キャリア駆動機構（キャリア駆動手段）３０を構成する。
【００１７】
キャリア１０は、インクカートリッジ２０が所定の姿勢で装着されるインクカートリッジ装着部１５と、インクカートリッジ２０がインクカートリッジ装着部１５に装着された状態で第１回路基板２１に対向するように設けられた第２回路基板１１を有している。インクカートリッジ２０は、ノズル２３が記録紙２に対向し、かつ第１回路基板２１の第１回路パターン２２と第２回路基板１１の第２回路パターン１２が対向し得る姿勢でのみ、インクカートリッジ装着部１５に装着されるように、インクカートリッジ２０及びインクカートリッジ装着部１５の形状がそれぞれ形成されている。
【００１８】
キャリア１０の第２回路基板１１は、例えばエポキシ樹脂などの硬質材料で形成された単一の回路基板であり、その上に銅箔などをエッチングして第２回路パターン１２が形成されている。さらに、第２回路パターン１２の上には、異方性導電部材１６が貼付されている。なお、キャリア１０の第２回路基板２１の第２回路パターン１２及びインクカートリッジ２０の第１回路基板２１の第１回路パターン２２には、それぞれ加圧のための突起が形成されると共に、金メッキが施されていてもよい。異方性導電部材１６は、例えばゴムや高分子などの有機物と金属粉末やカーボンなどの導電物質を混合し、シート状に成型したものであり、弾性を有している。そして、異方性弾性部材１６が加圧されることにより、加圧された方向に有機物中の導電物質が接触し、電気的に導通される。
【００１９】
図１中、キャリア１０の下方には、記録紙２を所定の経路に沿って搬送方向（副走査方向）に搬送する記録紙搬送機構（記録紙搬送手段）４０が設けられている。記録紙搬送機構４０は、給紙用モータ４１の駆動力によって回転駆動される給紙ローラ４２及び搬送ローラ４３などで構成されており、給紙トレイ３に載置された記録紙２を装置本体内に搬送する。キャリア駆動モータ３１及び給紙用モータ４１は、制御回路（制御手段）４により制御される。
【００２０】
制御回路４は、インターフェースを介してディジタルカメラやパーソナルコンピュータなどの外部機器（共に図示せず）に接続され、記録紙２上に形成する画像の画像データを受信する。制御回路４は、受信した画像データに基づいて、キャリア駆動モータ３１及び給紙用モータ４１を制御すると共に、インクカートリッジ２０に設けられた電極に対して制御信号を出力する。すなわち、記録紙搬送機構４０を駆動して、記録紙２を副走査方向に搬送させつつ、かつキャリア駆動機構３０を駆動して、キャリア１０を主走査方向に往復移動させつつ、制御信号に基づいてインクをノズル２３から記録紙２上に吐出させ、記録紙２上に画像を形成する。
【００２１】
キャリア１０のインクカートリッジ装着部１５にインクカートリッジ２０が装着されると、インクカートリッジ２０の第１回路基板２１の第１回路パターン２２とキャリア１０の第２回路基板１１の第２回路パターン１２が異方性導電部材１６を介して対向すると共に、異方性導電部材１６が加圧され、加圧方向にのみ導通する。その結果、第１回路基板２１の第１回路パターン２２と第２回路基板１１の第２回路パターン１２とが電気的に接続され、制御信号が制御回路４から、第２回路基板１１の第２回路パターン１２、異方性導電部材１６及び第１回路基板２１の第１回路パターン２２を通って、インクカートリッジ２０の電極に伝達される。
【００２２】
以上のように構成された本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、インクカートリッジ２０の第１回路基板２１の第１回路パターン２２と、キャリア１０の第２回路基板１１の第２回路パターン１２とを電気的に接続するための異方性導電部材１６自体が弾性部材として機能するため、上記従来例のように、キャリア１０の第２回路基板１１の第２回路パターン１２部分をフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）などの可撓性基板で形成する必要がなく、他の部分と同じく、例えば、エポキシ樹脂など硬質基板で一体化することができる。そのため、部品点数の削減と、基板同士の接続工程の削減により、キャリア１０の第２回路基板１１のコストを低減することが可能になる。
【００２３】
また、異方性導電部材１６は、第２回路基板１１の第２回路パターン１２上に表側から貼付されるため、異方性導電部材１６を貼付する際の位置決めが容易になる。さらに、異方性導電部材１６は、加圧された部分が加圧された方向にのみ導通するため、異方性導電部材１６が回路パターンの設けられていない部分に接触していたとしても、異方性導電部材１６によって回路がショートする可能性はない。そのため、異方性導電部材１６を回路パターンよりも大きめにすることにより、異方性導電部材１６の貼付作業を容易にすることができる。その結果、インクジェットプリンタ１全体のコストダウンを図ることが可能になる。
【００２４】
さらに、異方性導電部材１６を弾性変形させながらインクカートリッジ２０をキャリア１０に装着するように、キャリア１０のインクカートリッジ装着部１５を構成すれば、インクカートリッジ２０がキャリア１０上でがたつくことなく保持される。そのため、キャリアのインクカートリッジ装着部１５にインクカートリッジ２０を第２回路基板２１側に押しつけるためのばね機構などを設ける必要がなくなり、キャリア１０上にインクカートリッジ２０を固定するための構造を簡略化することも可能である。
【００２５】
さらに、インクカートリッジ２０を外した状態では、キャリア１０の第２回路基板１１の第２回路パターン１２は表面に露出せず、異方性導電部材１６の裏側に隠されている。また、異方性導電部材１６は、圧力を加えていない状態では絶縁性を有している。そのため、ユーザが不用意に第２回路基板２１の第２回路パターン１２を不用意に触っても、静電気により制御回路４を構成するＣＰＵなどの半導体素子が破壊されることを防止することができる。
【００２６】
また、本発明は、上記実施形態に限定されず、インクカートリッジにインクを吐出させるためのノズル及び電極が設けられたインクジェットプリンタにおいて、前記インクカートリッジを記録紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させるキャリアの回路基板と前記インクカートリッジの回路基板とを、異方性導電部材を介して電気的に接続していればよい。それにより、キャリアの回路基板を硬質の回路基板のみで構成することが可能となり、上記従来例と比較して、比較的高価なフレキシブルプリント回路基板を用いる必要がなくなり、キャリアの回路基板の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す図。
【図２】上記一実施形態におけるインクカートリッジの第１回路基板とキャリアの第２回路基板との電気的な接続構造を示す図。
【図３】従来のインクジェットプリンタにおけるインクカートリッジの第１回路基板とキャリアの第２回路基板との電気的な接続構造を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１  インクジェットプリンタ
２  記録紙
３  給紙トレイ
４  制御回路（制御手段）
１０  キャリア
１１  第２回路基板
１２  第２回路パターン
１５  インクカートリッジ装着部
１６  異方性導電部材
２０  インクカートリッジ
２１  第１回路基板
２２  第１回路パターン
２３  ノズル
２４  インクタンク
３０  キャリア駆動機構（キャリア駆動手段）
４０  記録紙搬送機構（記録紙搬送手段）
【図１】
2006192764.tif 000003
【図２】
2006192764.tif 000004
【図３】
2006192764.tif 000005