(57)【要約】【課題】ヘッドの小型化およびヘッドに取り付けられたフラットケーブルをコンパクトに引き回したインクジェットヘッドユニットおよびそれが搭載されたインクジェット式記録装置を得る。【解決手段】多数のノズル孔から構成されるノズル列２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが複数形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッド２と、ヘッド２が搭載されたヘッドベースと、多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、伝送線路が露出した一方端側がノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとに挟まれた実装部７ａ，７ｂにおいてヘッド２に固定されてヘッド２を駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブル４ａ，４ｂと、を有するインクジェットヘッドユニットとする。【選択図】  図３
2004322607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のノズル孔から構成されるノズル列が複数形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されたヘッドベースと、
多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、前記伝送線路が露出した一方端側が前記ノズル列に挟まれた実装部において前記ヘッドに固定されて前記ヘッドを駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブルと、を有することを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項２】
多数のノズル孔から構成される第１のノズル列および第２のノズル列が形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッドと、
前記ヘッドが搭載されたヘッドベースと、
多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、前記伝送線路が露出した一方端側が前記第１のノズル列と前記第２のノズル列とに挟まれた実装部において前記ヘッドに固定されて前記ヘッドを駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブルと、を有することを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項３】
前記フラットケーブルは、その面と直交する方向の前記ヘッドの幅内で前記ヘッドベースに沿って配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項４】
前記フラットケーブルは、前記ヘッドの固定位置から相互に同一の方向または異なる方向に延びて複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項５】
複数の前記フラットケーブルの間の少なくとも一部には、金属製または金属層が形成された非金属製の干渉防止部材が配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項６】
複数の前記フラットケーブルは、これらのフラットケーブルに形成された前記伝送線路が相互に非平行に配置されていることを特徴とする請求項４または５記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項７】
複数の前記フラットケーブルの途中位置には前記ヘッドを駆動するインク吐出信号を生成するとともに放熱板が取り付けられたドライバがそれぞれ設けられ、
これらのドライバが相互に位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項８】
前記ヘッドベースの側面には、前記フラットケーブルがはめ込まれる切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項９】
前記フラットケーブルには、前記ヘッドベースから延びた部分において少なくとも２カ所の屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニットが搭載されている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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッドユニットおよびそれが搭載されたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット式記録装置に用いられているインクジェットヘッドユニットについて説明する。
【０００３】
図５は従来のインクジェットヘッドユニットを示す斜視図、図６は図５のインクジェットヘッドユニットにおけるヘッドおよびフラットケーブルを示す正面図である。
【０００４】
図５および図６に示すように、従来のインクジェットヘッドユニットは、インクが吐出されるヘッド２０と、このヘッド２０が搭載されたヘッドベース２１と、ヘッド２０に取り付けられてヘッド２０の相互に異なる２方向からそれぞれ引き出された２つのフラットケーブル２２ａ，２２ｂとを備えている。フラットケーブル２２ａ，２２ｂの途中位置には、ヘッド２０を駆動するインク吐出信号を生成するドライバ２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。ドライバ２３ａ，２３ｂには、動作時の発熱を効率的に放散する放熱板２４ａ，２４ｂが取り付けられている。ヘッド２０には、多数のノズル孔から構成される２つのノズル列２０ａ，２０ｂが形成され、インクはこれらノズル孔から吐出される。
【０００５】
このようなインクジェットヘッドユニットにおいて、従来では、ノズル列２０ａ，２０ｂと側辺部との間に実装部２５ａ，２５ｂが形成され、フラットケーブル２２ａ，２２ｂはこの実装部２５ａ，２５ｂでヘッド２０に固定されている。
【０００６】
ここで、ヘッド２０はノズル孔、圧力室、インク流路、アクチュエータなどを構成する薄膜の積層体で構成されており、これらの薄膜は側辺部近傍では密着力が弱くなる。よって、前述した実装部２５ａ，２５ｂは、側辺部近傍ではなく、側辺部から離間した内側に形成しなければならない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４０２８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の構成によれば、実装部をヘッドの内側に形成しなければならないことから、実装部とヘッドの側辺部との間にはデッドスペースが形成されてヘッドが大きくなってしまう。
【０００９】
ここで、ヘッドから引き出されたフラットケーブルを曲率を小さくして曲げると断線のおそれがあるので、ある程度の大きさの曲率で曲げる必要がある。すると、実装部がヘッドのノズル列と側辺部との間に形成された従来のインクジェットヘッドユニットでは、フラットケーブルが、その面と直交する方向のヘッドの幅Ｗからはみ出してしまう。
【００１０】
このように、従来の構成では、ヘッドそのものが大型化するのみならず、ヘッドに接続されたフラットケーブルの引き回しスペースが幅方向に必要となることから、インクジェットヘッドユニットそのものが大きくなり、小型化という市場の要請に反することになる。
【００１１】
そこで、本発明は、フラットケーブルと接続される実装部の形成されたヘッドの小型化を図ることのできるインクジェットヘッドユニットを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ヘッドに接続されたフラットケーブルをコンパクトに引き回すことのできるインクジェットヘッドユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明のインクジェットヘッドユニットは、多数のノズル孔から構成されるノズル列が複数形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッドと、前記ヘッドが搭載されたヘッドベースと、多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、前記伝送線路が露出した一方端側が前記ノズル列に挟まれた実装部において前記ヘッドに固定されて前記ヘッドを駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブルと、を有するものである。
【００１４】
これによれば、実装部をノズル列に挟まれた位置に形成しているので、ヘッドを構成する薄膜の密着力が弱いことの影響を比較的受けにくいノズル孔をその側辺部に形成することができて実装部およびノズル列がヘッド上に効率的にレイアウトできるので、デッドスペースがなくなり、ヘッドの小型化を図ることが可能になる。
【００１５】
また、実装部をノズル列に挟まれた位置に形成しているので、フラットケーブルを、その面と直交する方向のヘッドの幅内でヘッドベースに沿って配置しても断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、多数のノズル孔から構成されるノズル列が複数形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッドと、ヘッドが搭載されたヘッドベースと、多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、伝送線路が露出した一方端側がノズル列に挟まれた実装部においてヘッドに固定されてヘッドを駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブルと、を有するインクジェットヘッドユニットであり、実装部およびノズル列がヘッド上に効率的にレイアウトできるのでデッドスペースがなくなり、ヘッドの小型化を図ることが可能になるという作用を有する。また、フラットケーブルを、その面と直交する方向のヘッドの幅内でヘッドベースに沿って配置しても断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、多数のノズル孔から構成される第１のノズル列および第２のノズル列が形成され、当該ノズル孔からインクが吐出されるヘッドと、ヘッドが搭載されたヘッドベースと、多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されて屈撓自在に形成され、伝送線路が露出した一方端側が第１のノズル列と第２のノズル列とに挟まれた実装部においてヘッドに固定されてヘッドを駆動するインク吐出信号を伝送するフラットケーブルと、を有するインクジェットヘッドユニットであり、実装部および第１、第２のノズル列がヘッド上に効率的にレイアウトできるのでデッドスペースがなくなり、ヘッドの小型化を図ることが可能になるという作用を有する。また、フラットケーブルを、その面と直交する方向のヘッドの幅内でヘッドベースに沿って配置しても断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、フラットケーブルは、その面と直交する方向のヘッドの幅内でヘッドベースに沿って配置されているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、フラットケーブルは、ヘッドの固定位置から相互に同一の方向または異なる方向に延びて複数設けられているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４記載の発明において、複数のフラットケーブルの間の少なくとも一部には、金属製または金属層が形成された非金属製の干渉防止部材が配置されているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルにおける電磁的な相互干渉が緩和されるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、複数のフラットケーブルは、これらのフラットケーブルに形成された伝送線路が相互に非平行に配置されているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルにおける電磁的な相互干渉が緩和されるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか一項に記載の発明において、複数のフラットケーブルの途中位置にはヘッドを駆動するインク吐出信号を生成するとともに放熱板が取り付けられたドライバがそれぞれ設けられ、これらのドライバが相互に位置をずらして配置されているインクジェットヘッドユニットであり、動作時に熱を持った複数のドライバが互いに離れることになるので、それぞれの放熱板が相互に隣接して両者の放熱効率が減殺されるようなことはなくなるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、ヘッドベースの側面には、フラットケーブルがはめ込まれる切り欠き部が形成されているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルをその面と直交する方向のヘッドの幅内にコンパクトに収めることが可能になるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、フラットケーブルには、ヘッドベースから延びた部分において少なくとも２カ所の屈曲部が形成されているインクジェットヘッドユニットであり、フラットケーブルに余長を持たせることができ、装置組み立て時に屈曲部の形成位置を調整することで作業性の向上を図ることができるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドユニットが搭載されているインクジェット式記録装置であり、コンパクトなインクジェットヘッドユニットを用いることにより装置の小型化を図ることが可能になるという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２７】
図１は本発明の一実施の形態であるインクジェットヘッドユニットを示す斜視図、図２は図１のインクジェットヘッドユニットの側面図、図３は図１のインクジェットヘッドユニットにおいてヘッドとフラットケーブルとを抽出して示す斜視図、図４は図３の要部を示す側面図である。
【００２８】
図１および図２に示すインクジェットヘッドユニット１は、誘電体薄膜素子の圧電効果を利用してヘッド２からインク滴を吐出させ、これを紙等の記録媒体に着弾させて記録を行うインクジェット式記録装置（図示せず）に搭載されるものであり、ヘッド２は、ノズル孔、圧力室、インク流路、アクチュエータなどを構成する薄膜の積層体で構成されている。
【００２９】
インクジェットヘッドユニット１には、インクが吐出されるこのようなヘッド２と、ヘッド２が搭載されたヘッドベース３と、ヘッド２に取り付けられた２つの屈撓自在なフラットケーブル４ａ，４ｂとを備えている。フラットケーブル４ａ，４ｂは多数の伝送線路が絶縁フィルムで被覆されたものからなり、その途中位置には、ヘッド２を駆動するインク吐出信号を生成するドライバ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。ドライバ５ａ，５ｂには、動作時の発熱を効率的に放散する放熱板６ａ，６ｂが取り付けられている。
【００３０】
図３に示すように、ヘッド２には、多数のノズル孔から構成される４つのノズル列２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが形成され、インクはこれらノズル孔から吐出される。ノズル列は２列ずつが相互に隣接して、つまりノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとが対になって形成されており、ノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄに挟まれて２つの実装部７ａ，７ｂが形成されている。
【００３１】
そして、フラットケーブル４ａの伝送線路が露出した一方端側が実装部７ａにおいて、フラットケーブル４ｂの伝送線路が露出した一方端側が実装部７ｂにおいて、それぞれヘッド２に固定され、図４に示すように、フラットケーブル４ａ，４ｂはヘッド２の固定位置である実装部７ａ，７ｂから相互に同一の方向に延びている。なお、フラットケーブル４ａ，４ｂは、相互に異なる方向に延びるようにヘッド２に固定してもよい。
【００３２】
なお、ドライバ５ａおよびドライバ５ｂで生成されたインク吐出信号はフラットケーブル４ａおよびフラットケーブル４ｂに伝送されてヘッド２にそれぞれ供給され、これにより誘電体薄膜素子が変位してインク滴が吐出される。
【００３３】
本実施の形態において、ノズル列は４列形成されているが、２列以上つまり複数であれば足り、４列に限定されるものではない。また、フラットケーブルは２つ用いられているが、１つあるいは３つ以上であってもよい。
【００３４】
このように実装部７ａ，７ｂをノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとに挟まれた位置に形成することで、ヘッド２を構成する薄膜の密着力が弱いことの影響を比較的受けにくいノズル孔をその側辺部に形成することができる。これにより、実装部７ａ，７ｂおよびノズル列２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがヘッド２上に効率的にレイアウトできるので、デッドスペースがなくなり、ヘッド２の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、実装部７ａ，７ｂをノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとに挟まれた位置に形成しているので、フラットケーブル４ａ，４ｂを、その面と直交する方向のヘッド２の幅Ｗ（図４）内でヘッドベース３に沿って配置しても、断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブル４ａ，４ｂをコンパクトに引き回すことが可能になる。
【００３６】
そして、ヘッドベース３の側面には、このように引き回されるフラットケーブル４ａ，４ｂがはめ込まれる切り欠き部３ａが形成されており、フラットケーブル４ａ，４ｂをその面と直交する方向のヘッド２の幅内にコンパクトに収めている。
【００３７】
フラットケーブル４ａとフラットケーブル４ｂとの間には、金属製または金属層が形成された非金属製の干渉防止部材８が配置されており、フラットケーブル４ａ，４ｂ相互間における電磁的な相互干渉の緩和が図られている。なお、干渉防止部材は配置されていなくてもよい。また、図示する場合には、干渉防止部材８はフラットケーブル４ａ，４ｂ間の一部に配置されているが、全体にわたって配置されていてもよい。
【００３８】
また、このような電磁的な相互干渉を緩和する他の手段としては、これらのフラットケーブル４ａ，４ｂに形成された伝送線路が相互に非平行になるようにフラットケーブル４ａ，４ｂを配置することがある。
【００３９】
さて、図２に示すように、放熱板６ａ，６ｂが取り付けられたドライバ５ａ，５ｂは、フラットケーブル４ａ，４ｂの長さ方向に沿って相互に位置をずらして配置されている。このように位置をずらすことにより、動作時に熱を持ったドライバ５ａとドライバ５ｂとが互いに離れることになるので、放熱板６ａ，６ｂが相互に隣接して両者の放熱効率が減殺されるようなことはなくなる。なお、前述のように、フラットケーブル４ａが実装部７ａに、フラットケーブル４ｂが実装部７ａとは位置の異なる実装部７ｂに固定されていることから、特にドライバ５ａとドライバ５ｂとのフラットケーブル４ａおよびフラットケーブル４ｂに対する取付位置を異ならせなくても、前述したずらし配置を容易に行うことができる。
【００４０】
そして、フラットケーブル４ａ，４ｂには、ヘッドベース３から延びた部分においてフラットケーブル４ａ，４ｂの長さ方向に屈曲した２カ所の屈曲部９が形成されている。このように屈曲部９を形成することによりフラットケーブル４ａ，４ｂに余長を持たせることができて、装置組み立て時に屈曲部９の形成位置を調整することで、作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
このように、本実施の形態のインクジェットヘッドユニット１によれば、実装部７ａ，７ｂをノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとに挟まれた位置に形成しているので、ヘッド２を構成する薄膜の密着力が弱いことの影響を比較的受けにくいノズル孔をその側辺部に形成することができて実装部７ａ，７ｂおよびノズル列２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがヘッド２上に効率的にレイアウトできるので、デッドスペースがなくなり、ヘッド２の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、実装部７ａ，７ｂをノズル列２ａ，２ｂとノズル列２ｃ，２ｄとに挟まれた位置に形成しているので、フラットケーブル４ａ，４ｂを、その面と直交する方向のヘッド２の幅Ｗ内でヘッドベース３に沿って配置しても、断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブル４ａ，４ｂをコンパクトに引き回すことが可能になる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、実装部をノズル列に挟まれた位置に形成しているので、ヘッドを構成する薄膜の密着力が弱いことの影響を比較的受けにくいノズル孔をその側辺部に形成することができて実装部およびノズル列がヘッド上に効率的にレイアウトできるので、デッドスペースがなくなり、ヘッドの小型化を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。
【００４４】
また、実装部をノズル列に挟まれた位置に形成しているので、フラットケーブルを、その面と直交する方向のヘッドの幅内でヘッドベースに沿って配置しても断線を避ける程度の比較的大きな曲率で曲げることができ、フラットケーブルをコンパクトに引き回すことが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるインクジェットヘッドユニットを示す斜視図
【図２】図１のインクジェットヘッドユニットの側面図
【図３】図１のインクジェットヘッドユニットにおいてヘッドとフラットケーブルとを抽出して示す斜視図
【図４】図３の要部を示す側面図
【図５】従来のインクジェットヘッドユニットを示す斜視図
【図６】図５のインクジェットヘッドユニットにおけるヘッドおよびフラットケーブルを示す正面図
【符号の説明】
１  インクジェットヘッドユニット
２  ヘッド
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  ノズル列
３  ヘッドベース
３ａ  切り欠き部
４ａ，４ｂ  フラットケーブル
５ａ，５ｂ  ドライバ
６ａ，６ｂ  放熱板
７ａ，７ｂ  実装部
８  干渉防止部材
９  屈曲部
【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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