(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収納し、該液体吐出ヘッドに装着可能な液体収納容器と、を有する液体吐出装置であって、
前記液体収納容器は、前記液体吐出ヘッドへの装着時に該装着方向に対して交差する面であって前記液体吐出ヘッド側となる面に設けられた接点基板を有し、
前記液体吐出ヘッドは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に対向する位置に設けられたコネクタと、前記コネクタと電気的に接続する接続基板とを有し、
前記コネクタは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に先端部が接触し、前記接続基板に後端部が接触する接点ばねを有し、該接点ばねの前記先端部が前記接点基板に接触したまま該接点基板の面に沿って変位するように、前記液体収納容器の前記面が前記接点ばねの軸方向に対して垂直になる位置から傾斜している、液体吐出装置。
【請求項２】
前記接点ばねの前記先端部が針状に形成されている、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
複数の前記液体収納容器が前記液体吐出ヘッドに装着可能であり、前記複数の液体収納容器に対して前記コネクタが個別に設けられている、請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドは、前記接続基板が取り付けられた筐体を含み、前記コネクタは、前記筐体に対して前記軸方向に移動可能に係合する係合部をさらに有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記接点ばねは、１つの接点ばねであり、当該接点ばねの前記先端部と前記後端部との間の部分で前記コネクタに固定されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記接点ばねは第１および第２の接点ばねを含み、前記第１および第２の接点ばねは前記コネクタ内で接続されており、前記第１および第２の接点ばねの各々の一部は前記コネクタに固定されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記接点ばねは、前記先端部と、前記コネクタに固定されている固定部との間に屈曲部を備える、請求項５または６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記コネクタは、前記接点ばねの前記先端部と前記屈曲部との間の部分の変位を規制する規制部を備える、請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
液体を吐出する液体吐出ヘッドに、該液体吐出ヘッドに前記液体を供給する液体収納容器を電気的に接続する方法であって、
前記液体収納容器は、前記液体吐出ヘッドへの装着時に該装着方向に対して交差する面であって前記液体吐出ヘッド側となる面に設けられた接点基板を有し、
前記液体吐出ヘッドは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に対向する位置に設けられたコネクタと、前記コネクタと電気的に接続する接続基板と、を有し、
前記コネクタは、前記接続基板に後端部が接触する接点ばねを有し、
前記液体収納容器の前記面が前記接点ばねの軸方向に対して垂直になる位置から傾斜した状態で前記接点ばねの先端部を前記接点基板に接触させながら該先端部を前記接点基板に沿って変位させる、液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１０】
前記液体吐出ヘッドは、前記接続基板が取り付けられた筐体を含み、前記コネクタは、前記筐体に対して前記軸方向に移動可能に係合されている、請求項９に記載の液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１１】
前記接点ばねは、１つの接点ばねであり、当該接点ばねの前記先端部と前記後端部との間の部分で前記コネクタに固定されている、請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１２】
前記接点ばねは第１および第２の接点ばねを含み、前記第１および第２の接点ばねは前記コネクタ内で接続されており、前記第１および第２の接点ばねの各々の一部は前記コネクタに固定されている、請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１３】
前記接点ばねは、前記先端部と、前記コネクタに固定されている固定部との間に屈曲部を備える、請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１４】
前記コネクタは、前記接点ばねの前記先端部と前記屈曲部との間の部分の変位を規制する規制部を備える、請求項１３に記載の液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法。
【請求項１５】
液体を吐出する記録素子基板と、液体収納容器が搭載される搭載部と、液体収納容器が備える接点基板と接続される接点ばねを備えるコネクタと、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記接点ばねの軸方向は、前記搭載部に対して前記液体収納容器が装着される方向に対して傾斜しており、
前記接点ばねは第１および第２の接点ばねを含み、前記第１および第２の接点ばねは前記コネクタ内で接続されており、前記第１および第２の接点ばねの各々の一部は前記コネクタに固定されている、液体吐出ヘッド。
【請求項１６】
液体を吐出する記録素子基板と、液体収納容器が搭載される搭載部と、液体収納容器が備える接点基板と接続される接点ばねを備えるコネクタと、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記接点ばねの軸方向は、前記搭載部に対して前記液体収納容器が装着される方向に対して傾斜しており、
前記接点ばねと接続される接続基板が設けられた筐体を備え、前記コネクタは、前記筐体に対して前記軸方向に移動可能に係合されている、液体吐出ヘッド。
【請求項１７】
前記接点ばねは、１つの接点ばねであり、当該接点ばねの一端側と他端側との間の部分で前記コネクタに固定されている、請求項１６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１８】
前記接点ばねは、前記液体収納容器の前記接点基板と接続される一端部と、前記コネクタに固定されている固定部との間に屈曲部を備える、１５から１７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１９】
前記コネクタは、前記接点ばねの前記一端部と前記屈曲部との間の部分の変位を規制する規制部を備える、請求項１８に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド、液体吐出装置、およびその液体吐出装置を構成する液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置では液体収納容器から液体吐出ヘッドに液体を供給するため、液体収納容器と液体吐出ヘッドとの接続について種々の方法が提案されている。特許文献１には、液体吐出ヘッドに設けられた中空状のジョイント針を液体収納容器に突き刺すことによって、液体収納容器から液体吐出ヘッドへ液体を供給する技術が開示されている。また、特許文献１には、液体収納容器に設けられた接点基板を、液体吐出ヘッドに設けられたコネクタに接触させることによって、液体収納容器を液体吐出ヘッドに電気的に接続する技術が開示されている。接点基板には、液体収納容器に貯留された液体に関する情報が記録されている。この情報は、コネクタを介して液体吐出ヘッドに設けられた接続基板に伝送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５４００６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、接点基板が液体収納容器の側面に設けられているので、コネクタは、必然的に液体吐出ヘッドの側面に設けられることになる。このコネクタを介して接点基板に記録された情報を受け取る接続基板は、記録装置本体と通信するために、一般的に液体吐出ヘッドの背面に設けられている。そのため、コネクタと接続基板とを直接接続することができないので、別途フレキシブルケーブル等の接続配線が必要になり、複雑な構成になる。また、別の問題として、液体収納容器に設けられた接点基板の接点部が酸化することにより、液体吐出ヘッドとの電気接続に影響を及ぼすことがある。
【０００５】
本発明の目的は、簡易な構成で液体収納容器と液体吐出ヘッドを安定的に電気接続することが可能な液体吐出装置、および液体吐出ヘッドと液体収納容器の電気接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を収納し、該液体吐出ヘッドに装着可能な液体収納容器と、を有する液体吐出装置であって、前記液体収納容器は、前記液体吐出ヘッドへの装着時に該装着方向に対して交差する面であって前記液体吐出ヘッド側となる面に設けられた接点基板を有し、前記液体吐出ヘッドは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に対向する位置に設けられたコネクタと、前記コネクタと電気的に接続する接続基板とを有し、前記コネクタは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に先端部が接触し、前記接続基板に後端部が接触する接点ばねを有し、該接点ばねの前記先端部が前記接点基板に接触したまま該接点基板の面に沿って変位するように、前記液体収納容器の前記面が前記接点ばねの軸方向に対して垂直になる位置から傾斜している。
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の液体吐出ヘッドと液体収納容器との電気接続方法は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに、該液体吐出ヘッドに前記液体を供給する液体収納容器を電気的に接続する方法であって、前記液体収納容器は、前記液体吐出ヘッドへの装着時に該装着方向に対して交差する面であって前記液体吐出ヘッド側となる面に設けられた接点基板を有し、前記液体吐出ヘッドは、装着される前記液体収納容器の前記接点基板に対向する位置に設けられたコネクタと、前記コネクタと電気的に接続する接続基板と、を有し、前記コネクタは、前記接続基板に後端部が接触する接点ばねを有し、前記液体収納容器の前記面が前記接点ばねの軸方向に対して垂直になる位置から傾斜した状態で前記接点ばねの先端部を前記接点基板に接触させながら該先端部を前記接点基板に沿って変位させる。
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する記録素子基板と、液体収納容器が搭載される搭載部と、液体収納容器が備える接点基板と接続される接点ばねを備えるコネクタと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記接点ばねの軸方向は、前記搭載部に対して液体収納容器が装着される方向に対して傾斜しており、一態様では、前記接点ばねは第１および第２の接点ばねを含み、前記第１および第２の接点ばねは前記コネクタ内で接続されており、前記第１および第２の接点ばねの各々の一部は前記コネクタに固定されており、他の態様では、前記接点ばねと接続される接続基板が設けられた筐体を備え、前記コネクタは、前記筐体に対して前記軸方向に移動可能に係合されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上述した接点ばねによって、簡易な構成で液体収納容器と液体吐出ヘッドを安定的に電気接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の液体吐出装置に設けられた液体吐出ヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示す液体吐出ヘッドに液体収納容器を装着する様子を示す断面図である。
【図３】液体収納容器を液体吐出ヘッドに装着する時の接点ばねの状態を示す断面図である。
【図４】スナップフィット構造を備えたコネクタの平面図である。
【図５】図４に示すコネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態を説明する。本実施形態の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給する液体を内部に収納する液体収納容器とを有する。図１は液体吐出ヘッドの斜視図である。図１（ａ）は、液体吐出ヘッドをその側面から見た斜視図である。図１（ｂ）は、液体吐出ヘッドをその背面から見た斜視図である。
図１に示す液体吐出ヘッド１は、液体収納容器（図１では不図示）が搭載される搭載部と、固定されるカバー２と、液体を吐出する記録素子基板１５ａ、１５ｂを備える吐出部が設けられる筐体１４とを有する。カバー２の前面は液体収納容器を挿入するために大きく開口している。また、カバー２の内部にはリブ（不図示）が設けられ、このリブが液体収納容器をカバー２に装着するガイドとして機能する。カバー２の上面は、前面側が背面側に対して上方に傾斜している。本実施形態では、ＣＭＹＫ（Cyan、Magenta、Yellow、Black）の４色からなる４個の液体収納容器が液体吐出ヘッド１に搭載可能である。
液体吐出ヘッド１の背面には、図１（ｂ）に示すように、接続基板４と接続基板５が設けられている。液体吐出ヘッド１が液体吐出装置の本体部（不図示）に固定される際、接続基板４、５は、その本体部と電気的に接続される。接続基板４と本体部との間では、液体収納容器に貯留された液体（本実施形態ではインク）に関する情報等の通信が行われる。一方、接続基板５と本体部との間では、記録に関する情報等の通信が行われ、この通信により液体吐出ヘッドは駆動する。
【００１２】
図２は、液体吐出ヘッドに液体収納容器を装着する様子を示す断面図である。図２（ａ）は、装着の途中の状態を示す断面図である。図２（ｂ）は、装着が完了した状態を示す断面図である。
図２（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド１には、液体収納容器のインクを記録素子基板へ供給するためのジョイント針１１と、ジョイント針１１に連通する液室１０が設けられている。液体収納容器３の側面には、ジョイント針１１に対向する位置で開口し、フィルムで覆われている供給口が設けられている。このフィルムは、液体収納容器３を液体吐出ヘッド１へ挿入するときにジョイント針１１によって破られる。ジョイント針１１は中空形状なので、液体収納容器３に貯留された液体はジョイント針１１を通じて液室１０に供給される。
【００１３】
液体収納容器３の前面３ａ（液体吐出ヘッド１への装着時における前面）の上部には、ＩＣチップを実装した接点基板６（メモリ基板）が設けられている。接点基板６の表面には、金メッキされた複数の接点部１６（図４）が設けられている。ＩＣチップには、液体収納容器３に貯留される液体に関する情報（色、残量等）が記録される。液体吐出ヘッド１において、接点基板６と対向する位置にはコネクタ１２が設けられている。コネクタ１２には接点部１６の数と同数の接点ばね１３が設けられている。接点ばね１３は、コネクタ１２のハウジング内をその前面から背面に向かって貫通している。ハウジングの背面から突出した接点ばね１３の後端部は、接続基板４に接触する。具体的には、接点ばね１３の後端部は、接続基板４の背面（コネクタ１２と対向する面）に位置し、接続基板４に設けられた金メッキされた接点と接触している。なお、本実施形態においては、接点ばね１３は、２つのばねをコネクタ内で接続する構成となっている。こうして、コネクタ１２を介して液体収納容器３のＩＣチップと接続基板４が導通する構成となっている。
本実施形態では、接点ばね１３は、２つのばねをコネクタ１２内で圧接した形態であるが、１つのバネで構成されていてもよい。この場合は、一端側（一端部）は液体吐出ヘッドに設けられた接続基板４と接続し、他端側（他端部）１３ａ（図５）は液体収納容器３に設けられた接点基板６と接続可能となる。接点ばね１３は一端側と他端側の中間部分でコネクタ１２のスリットに圧入されて固定される。
【００１４】
図３は、液体収納容器を液体吐出ヘッドに装着する時の接点ばねの状態を示す断面図である。以下、図３を参照しながら液体収納容器３を液体吐出ヘッド１に装着する時の接点ばね１３の状態について説明する。
図３（ａ）は、接点ばね１３の先端部１３ａが液体収納容器の接点基板６と接触する前の状態を示す。この状態において、液体吐出ヘッド側のジョイント針１１が液体収納容器３の供給口内に挿入され始めている。本実施形態では、コネクタ１２が筐体１４の一方の面に固定され、接続基板４が筐体１４の他方の面に固定され、筐体１４に設けられた開口を介して接点ばね１３と接続基板４の裏面とが接続されている。
【００１５】
図３（ａ）に示す状態で液体収納容器３が装着方向Ａに挿入されると、図３（ｂ）に示すように接点ばね１３の先端部１３ａが液体収納容器３の接点基板６の表面に接触する。このとき、液体収納容器３は、その前面３ａが接点ばね１３の軸方向Ｂ（図３（ｂ）の矢印Ｂ参照）に対して傾斜する前傾姿勢で挿入される。ここで軸方向とは、接点ばね１３に外力が加わった際に変位する方向である。また、傾斜する前傾姿勢とは、本実施形態のようにコネクタ１２内に２つのばねが設けられる場合には、液体収納容器３と接続する側のばねの軸方向と液体収納容器３の挿入方向とが傾斜する場合を示す。
その後、液体収納容器３が装着方向Ａにさらに挿入されると、接点ばね１３の先端部１３ａは、接点基板６に押圧され、接点基板６に接触したまま下方に変位する。すなわち、接点ばね１３の先端部１３ａは、接点基板６の面に接触した状態で接点基板６の面に沿って変位する。このとき、図３（ａ）の状態では、接点ばね１３の先端部１３ａは、コネクタ１２のハウジングの規制部によって、鉛直方向上向きへの変位を規制されている。また、接点ばね１３の先端部１３ａに連続する部分は上向きに屈曲している（図５（ａ））。
【００１６】
つまり、接点ばね１３は、その先端部１３ａとコネクタ１２に固定されている固定部との間に屈曲部を有する。さらにコネクタ１２は、接点ばね１３の先端部１３ａと屈曲部との間の部分を規制するための規制部を有する。そのため、軸方向Ｂに対して斜め上方から下方に向かって（Ａ方向に向かって）液体収納容器３が挿入されると、接点ばね１３の先端部１３ａが液体収納容器３の接点基板６に押圧されたとき、先端部１３ａの下方への変位が助長される。その結果、接点ばね１３の先端部１３ａによって、接点基板６の接点部１６が酸化していたとしても、その酸化部分が削られた状態で液体収納容器３が液体吐出ヘッド１に電気的に接続される。よって、液体収納容器３を液体吐出ヘッド１に安定的に電気的に接続することが可能となる。特に、本実施形態では、接点ばね１３の先端部１３ａが針状に形成されているので、接点基板６の酸化部分が除去されやすくなり、液体収納容器３と液体吐出ヘッド１との電気接続をより一層安定させることが可能となる。
本実施形態のように、接点ばね１３の一部がコネクタ１２に固定されている構成は、接点ばね１３自体が移動することを抑制できることで、接点ばね１３の先端部１３ａが酸化部分を削りやすい構成となるので好ましい。また、本実施形態においては、接点ばね１３の軸方向に対して、斜め上方から下方に向かって液体収納容器３が挿入される例を示したがこれに限られない。接点ばね１３の軸方向と液体収納容器３の挿入方向とが傾斜していれば本発明を適用可能である。
【００１７】
また、本実施形態では、コネクタ１２が、液体収納容器３の接点基板６および液体吐出ヘッド１の接続基板４のそれぞれに対向する位置に配置されている。そのため、コネクタ１２が接続基板４に直接接続されるので、簡易な回路構成となる。
さらに、本実施形態では、液体吐出ヘッド１に装着される４つの液体収納容器３に対してコネクタ１２が個別に設けられている。すなわち、液体収納容器３と同数の４つのコネクタ１２が設けられている。各コネクタ１２は、接続基板４と電気的に接続されている。このように１つの液体収納容器に対して１つのコネクタ１２を設けているため、接点ばね１３は、他の液体収納容器３の装着時に生じる外力による変形の影響を受けづらくなる。そのため、接点ばね１３と接点基板６との接続の位置精度が、各液体収納容器３に対して確保される。
【００１８】
なお、本実施形態では、コネクタ１２は筐体１４に固定された形態であるが本発明はこれに限定されない。例えば、コネクタ１２はスナップフィット構造で筐体１４に取り付けられていてもよい。以下、スナップフィット構造のコネクタの一例について説明する。
図４は、スナップフィット構造を備えたコネクタの平面図である。図４（ａ）は、接点ばね１３が接点基板６に接触する前の状態を示す。図４（ｂ）は、接点ばね１３が接点基板６に接触している状態を示す。なお、図４（ａ）に記載の複数の接点ばね１３のうち、他のばねよりも長い１つのばねは、接地用に設けられている。
図５は、図４に示すコネクタの断面図である。図５（ａ）は、図４（ａ）と同様に、接点ばね１３が接点基板６に接触する前の状態を示す。図５（ｂ）は、図４（ｂ）と同様に、接点ばね１３が接点基板６に接触している状態を示す。
図４に示すようにコネクタ１２は、係合部１２ａを有する。係合部１２ａは、筐体１４に対して接点ばね１３の軸方向Ｂに移動可能に係合する。具体的には、接点ばね１３が接点基板６に接触する前の状態では、係合部１２ａは、筐体１４に係合している（図４（ａ）参照）。これにより、コネクタ１２が筐体１４から外れない。一方、接点ばね１３が接点基板６に接触している状態では、係合部１２ａは、筐体１４から離れている（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
上述したスナップフィット構造のコネクタ１２においても、接点ばね１３の先端部１３ａが、接点基板６に押圧されて下方に変位することによって、ばね１３の先端部１３ａが接点基板６の酸化部分を引っかくことができる。そのため、接点基板６と接点ばね１３との電気接続が安定する。
さらに、スナップフィット構造のコネクタ１２は、筐体１４とコネクタ１２とを固定した場合に比べて接点ばね１３の軸方向Ｂのストロークが大きくなる。そのため、液体収納容器３が液体吐出ヘッド１に装着されているときに先端部１３ａと接点基板６との接点にかかる接点ばね１３の弾性力が大きくなる。その結果、コネクタ１２に比べて接点基板６がより強い力で接点ばね１３に接触するので、上記接点基板６の引っかきに好適で、さらに液体吐出ヘッド１と液体収納容器３の電気接合がより一層安定する。
【符号の説明】
【００２０】
１  液体吐出ヘッド
３  液体収納容器
３ａ  前面
４  接続基板
６  接点基板
１２  コネクタ
１３  接点ばね
【図１】
0006562694.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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