(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタにおいてノズルからのインク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する。【解決手段】  インクの吐出口を一端面に有するヘッドチップ１と、ヘッドチップ１の側面に取り付けられ、ヘッドチップ１へ外部からのインクを導入する流路の一部を形成するマニホールド２，２と、ヘッドチップ１に電気的に接続され、ヘッドチップ１にインク吐出に関する制御信号を送るチップ用基板３，３と、チップ用基板３，３を収納するための密閉された閉鎖空間を提供するための筐体部を構成する本体部７および蓋部８ａ，８ｂとを備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの吐出口を一端面に有するヘッドチップと、
前記ヘッドチップの側面に取り付けられ、当該ヘッドチップへ外部からのインクを導入する流路の一部を形成するマニホールドと、
前記ヘッドチップに電気的に接続され、当該ヘッドチップにインク吐出に関する制御信号を送るチップ用基板と、
前記チップ用基板を収納するための密閉された閉鎖空間を提供するための筐体部とを備える記録ヘッド。
【請求項２】
前記筐体部は前記チップ用基板を囲む本体部と、前記チップ用基板を挟む一対の蓋部とを備えて構成され、前記蓋部と前記本体部とが接着されることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記筐体部は前記チップ用基板を囲む本体部と、前記チップ用基板を挟む一対の蓋部とを備えて構成され、
当該蓋部には、前記チップ用基板に外部より電気信号を送るためのコネクタと、当該チップ用基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板の位置決めを行うための位置決め部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記コネクタは、前記筐体部であって、前記ヘッドチップのインク吐出方向とは反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドに関し、特にチップヘッドに制御信号を送るための基板を保護する構造を有する記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、用紙やプラスチック薄板などの記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。このインクジェットプリンタはインクの吐出口であるノズルを有する記録ヘッドを備えており、この記録ヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録するようになっている。
【０００３】
この記録ヘッドには、各ノズルにインクを導入するインク流路が設けられている。特許文献１には、外部から導入されるインクがノズルおよびインク流路以外のところへ流出しないようにインク流路に蓋を接着して設ける技術が開示されている（段落［０１２５］〜［０１３５］および図９）。
【特許文献１】特開２００３−８０７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吐出後のインクは記録媒体に着弾するほか、インクミストとなって記録ヘッドおよび記録媒体周囲に飛翔することがある。このようなインクミストが記録ヘッド側に浮遊してノズルを制御するための基板に付着することがあり、これは基板を劣化させるなど悪影響を及ぼす虞がある。
【０００５】
特許文献１には、記録ヘッド内でインクが流出しないようにインク流路を塞ぐ技術は開示されているが、インク吐出後に飛翔するインクミストから部材を保護することについては触れられていない。
【０００６】
そこで、本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、インクジェットプリンタにおいてノズルからのインク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する構造を備えた記録ヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明に係る記録ヘッドは、インクの吐出口を一端面に有するヘッドチップと、
前記ヘッドチップの側面に取り付けられ、当該ヘッドチップへ外部からのインクを導入する流路の一部を形成するマニホールドと、
前記ヘッドチップに電気的に接続され、当該ヘッドチップにインク吐出に関する制御信号を送るチップ用基板と、
前記チップ用基板を収納するための密閉された閉鎖空間を提供するための筐体部とを備える。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、チップ用基板からヘッドチップへインク吐出に関する制御信号が送られ、ヘッドチップではこの制御信号に基づいてインク吐出が行われる。当該ヘッドチップへは、マニホールドを通じてインクが送られる。
【０００９】
チップ用基板を収納する筐体部では、密閉された閉鎖空間が設けられており、この空間によりインク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する構造が提供され、中でもインクミストの付着からチップ用基板を確実が保護されて、インクによるチップ用基板の劣化が回避される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記筐体部は前記チップ用基板を囲む本体部と、前記チップ用基板を挟む一対の蓋部とを備えて構成され、前記蓋部と前記本体部とが接着されることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前記筐体部を本体部と蓋部とで構成し、当該蓋部と本体部とを接着させることにより、筐体部内部に密閉された閉鎖空間を確実に提供することができるようになる。この閉鎖空間により、インク吐出の際に回り込んで飛翔するインクミストの付着からチップ用基板およびその配線を確実に保護して、インクによるチップ用基板およびその配線の劣化を回避する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記筐体部は前記チップ用基板を囲む本体部と、前記チップ用基板を挟む一対の蓋部とを備えて構成され、
当該蓋部には、前記チップ用基板に外部より電気信号を送るためのコネクタと、当該チップ用基板とを電気的に接続するためのフレキシブル基板の位置決めを行うための位置決め部材が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、前記筐体部を本体部と蓋部とで構成し、当該蓋部にフレキシブル基板の位置決めを行うための位置決め部材を設けておくことで、当該蓋部と本体部とを合わせる際に、固定が困難なフレキシブル基板の位置決めを確実に行うことが可能になり、蓋部と本体部との貼りあわせが容易にできるようになる。これにより、インク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する構造を容易に提供することができるようになる。
【００１４】
また、蓋部と本体部との貼りあわせ後にあっては、フレキシブル基板の位置調整が非常に困難であるため、この位置決めを蓋部と本体部との貼りあわせの前に行うことで、フレキシブル基板とチップ用基板とを接続することが保障され、ひいてはコネクタとチップ用基板とを電気的に接続することを確実にする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記コネクタは、前記筐体部であって、前記ヘッドチップのインク吐出方向とは反対側の面に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、コネクタをインク吐出口から一番遠い場所に設けることで、当該コネクタが吐出されたインクやインクミストにより汚れたり、劣化したりといった虞が低減される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、インクジェットプリンタにおいてノズルからのインク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する構造を備えた記録ヘッドを提供することが可能になる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、筐体部を本体部と蓋部とで構成し、当該蓋部と本体部とを接着させることにより、筐体部内部に密閉された閉鎖空間を確実に提供することができるようになる。この閉鎖空間により、インク吐出の際に回り込んで飛翔するインクミストの付着からチップ用基板およびその配線を確実に保護して、インクによるチップ用基板およびその配線の劣化を回避する。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、前記筐体部を本体部と蓋部とで構成し、当該蓋部にフレキシブル基板の位置決めを行うための係合部を設けておくことで、当該蓋部と本体部とを合わせる際に、固定が困難なフレキシブル基板の位置決めを確実に行うことが可能になり、蓋部と本体部との貼りあわせが容易にできるようになる。これにより、インク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッドを構成する部材、特に基板およびその配線を保護する構造を容易に提供することができるようになる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、コネクタをヘッドチップのインク吐出方向とは反対側に設けることで、当該コネクタが吐出されたインクやインクミストにより汚れたり、劣化したりといった虞が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図３を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る記録ヘッドを適用した実施の一形態であるインクジェットプリンタを示したもので、インクジェットプリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、プリンタ本体１００Ａを支持する支持台１００Ｂとを備えており、プリンタ本体１００Ａは、複数のインク吐出口が配設されたインクジェット方式の記録ヘッド１１１、および記録ヘッド１１１を載置してキャリッジレール１３１により本体の長手方向に移動自在に支持されるキャリッジ１３０を備える画像記録部１１０と、記録領域を提供するプラテン１６０と、記録媒体をプラテン１６０にて搬送させる搬送機構（図３参照）とを備えて構成されている。
【００２３】
ここで、インクジェットプリンタ１００は、キャリッジ１３０の走査を制御する走査機構（図３参照）の制御により、記録ヘッド１１１がキャリッジ１３０の走査により移動する方向（すなわち、前記長手方向）である主走査方向Ｘと直交する方向（以下、「副走査方向Ｙ」または「搬送方向Ｙ」という。）への搬送が停止された記録媒体Ｐに対して、記録ヘッド１１１を主走査方向Ｘに往復移動させつつ記録ヘッド１１１からインクを吐出して、記録（印刷）を行うシリアル方式にて画像記録を行うものである。
【００２４】
搬送機構は、例えば、図示しない搬送モータ及び搬送ローラ等を備えており、搬送モータの駆動により搬送ローラを回転させることで記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送するようになっている。また、搬送機構は、画像記録時において、キャリッジ１３０の動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し記録媒体Ｐを間欠的に搬送する。
【００２５】
以下、インクジェットプリンタ１００の要部であり、本発明の実施形態である記録ヘッドについて説明する。
【００２６】
図２は各色ごとに設けられた記録ヘッド１１１の一つの分解斜視図であり、ヘッドチップ１は長尺な外形を有しており、このヘッドチップ１の記録媒体の面する端部１ａにはインク吐出口である多数のノズルが当該長尺方向に連続して設けられており、ノズル列が構成されている。このノズル列は、ノズル形状の孔が連続して加工された金属、樹脂などからなるノズルプレートにより構成されている。また、図１においては、記録ヘッド１１１は、このノズル列が前記主走査方向Ｘと直交するようにキャリッジ１３０に配置されている。
【００２７】
ヘッドチップ１の両側面には、樹脂からなる一対のマニホールド２，２が取り付けられており、このマニホールド２，２の内部には各ノズルにインクを導入するためのインク流路が設けられている。このインク流路は、ヘッドチップ１の内部のインク流路に接続されている。一方で、ヘッドチップ１には一対のノズル列が設けられており、各マニホールド２，２がそれぞれに対応している。また、このインク流路において、マニホールド２，２およびチップヘッド１の境目には、インク中に混在する不純物を除去するためのフィルタ（図示せず）が必要に応じて設けられている。
【００２８】
また、ヘッドチップ１には、前記インク流路に充填されたインクをノズルから吐出するためのエネルギー、例えば圧力を発生させる圧電素子などの吐出駆動手段が各ノズル毎に設けられている（図示せず）。
【００２９】
さらに、ヘッドチップ１には、各吐出駆動手段の動作を個別に制御するための駆動回路が実装された一対のチップ用基板３，３が、配線を備えたチップ用フレキシブル基板４，４を介して当該各吐出駆動手段に電気的に接続されている。
【００３０】
各チップ用基板３には、内部コネクタ６（片方は図示さず）が設けられ、この内部コネクタ６は、配線を備えたコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を介して、外部コネクタ１３に接続されるようになっており、外部コネクタ１３とチップ用基板３，３とが電気的に接続されるようになっている。具体的には、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１の一端が内部コネクタ６に接続され、他端が外部コネクタ１３を支持する配線支持板１２に接続され、外部コネクタ１３は配線支持板１２を通じてコネクタ用フレキシブル基板１１，１１に接続されるようになっている。
【００３１】
また、この外部コネクタ１３は、インクジェットプリンタ１００の動作を制御する制御部（図３参照）に接続されるようになっており、この制御部からのインク吐出に関する制御信号が外部コネクタ１３を通じてチップ用基板３，３に送られるようになっている。
【００３２】
また、記録ヘッド１１１には、チップ用基板３，３、チップ用フレキシブル基板４，４、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１を収納するための空間を提供する筐体部を構成する本体部７およびチップ用基板３，３を挟む一対の蓋部８ａ，８ｂが設けられている。
【００３３】
本体部７は、本体部の基部をなす基端フレーム部７ａと、基端フレーム部７ａの長手方向の両端からそれぞれ垂直に設けられた側壁部７ｂ，７ｃと、基端フレーム部７ａと対向するコネクタ支持部７ｄとから構成されている。
【００３４】
基端フレーム部７ａには、本体部７内部からみて外方側に、マニホールド２，２を配置したヘッドチップ１を収納するためのヘッドチップ収納空間が設けられている。また、ヘッドチップ収納空間を、ヘッドチップ１を挿入する側から閉じるのにキャップ部材５が用いられる。このキャップ部材５は、ノズルから吐出されたインクの跳ね返りからヘッドチップ１を保護する一方で、中央に設けられたノズル窓５ａよりノズル列を露出させることができるようになっている。
【００３５】
また、基端フレーム部７ａには、図示されない外部のタンクよりインクを記録ヘッド１１１に導入するための流路コネクタ１０が設けられている。この流路コネクタ１０から導入されたインクは、図示されないインク流路を通じてマニホールド２，２よりヘッドチップ１へと導入されるようになっている。
【００３６】
また、基端フレーム部７ａの外周には、キャリッジ１３０の所定の位置に記録ヘッド１１１を固定する際の位置決めをするためにボルトを貫通させるボルト貫通孔１７が設けられている。これにより、記録ヘッド１１１をキャリッジ１３０に取り付けることが容易になる。
【００３７】
コネクタ支持部７ｄには、中央部分にコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を通すためのコネクタ保持開口部１６が設けられており、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１が接続されたコネクタ支持板１２が、このコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を本体部７内部に通した状態で支持されるようになっている。このようにして、外部コネクタ１３およびコネクタ支持板１２は、コネクタ支持部７ｄのコネクタ保持開口部１６にて保持されるようになっている。このようにして、外部コネクタ１３は、前記筐体部を構成する本体部７の一面であって、ヘッドチップ１のインク吐出方向とは反対側の面に設けられる。
【００３８】
本体部７の内部では、両側壁部７ｂ，７ｃに架け渡すように放熱板９が形成され、この放熱板９はチップ用基板３，３と接触することで、当該チップ用基板３，３で生じる熱を放熱させることができるようになる。また、本体部７の内部では、図示しないが、ヘッドチップ１を保持するためのヘッドチップ保持構造が設けられており、本体部７の所定の場所にてヘッドチップ１を直接的に保持することができるようになっている。
【００３９】
蓋部８ａ，８ｂは、本体部７の開放部分であるチップ用基板３，３を挟む方向から覆うようにして、本体部７と一緒になって筐体部を構成する部材である。蓋部８ａ，８ｂには、本体部７を覆う際に、蓋部８ａ，８ｂ自体の位置決めを行うための係合突起１５と、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１と係合して位置決めを行うための係合部としての位置決め部１４ａ，１４ｂとがそれぞれ本体部７の内部に面する側に設けられている。
【００４０】
ここで、チップ用フレキシブル基板４，４と、チップ用基板３，３と、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１とをノズルからのインク吐出の際に発生するインクミストから保護するために、蓋部８ａ，８ｂと、本体部７とを接着させて、これら基板を格納するための密閉された閉鎖空間が提供されるようになっている。これにより、筐体部の内部は外気より遮断されるため、インクミストが侵入することがなく、チップ用フレキシブル基板４，４と、チップ用基板３，３と、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１とにインクが付着するのを防止することができる。
【００４１】
この接着剤が固化するまでに時間がかかるため、固化までの間係合突起１５による位置決めにより蓋部８ａ，８ｂがずれないように所定の位置で固定されるようになっている。また、蓋部８ａ，８ｂと本体部７との接着後に閉鎖空間の中の状態を調整することが困難であり、特にコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を所定の位置で固定することが必要になるため、位置決め部１４ａ，１４ｂによりコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を係止させるようになっている。これにより、蓋部８ａ，８ｂと本体部７との接着後に、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１と内部コネクタ６とを確実に接続することができるようになる。
【００４２】
なお、接着のかわりに圧着、溶着など密閉させるものであれば、どのような手段を用いても差し支えない。
【００４３】
図３は本実施形態におけるインクジェットプリンタ１００を制御するための制御装置を示したものであり、この制御装置は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行する制御部１８を有している。
【００４４】
この制御部１８は、前述の処理プログラムに従い、前記各搬送ローラを動作させる搬送機構１９、キャリッジ１３０の主走査方向への移動を制御する走査機構２０の動作状況等のステータスに基づいて各構成の動作を制御する。
【００４５】
また、制御部１８は、各記録ヘッド１１１を構成するヘッドチップ１（図２参照）に設けられたノズルの中から、記録される画像データに基づいて所定のノズルからインクを吐出させるために、このノズルに対応する吐出駆動手段を動作させるための制御信号、すなわちインク吐出にかかる制御信号を外部コネクタ１３（図２参照）に送るようになっている。
【００４６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
記録される画像データが制御部１８に送られると、制御部１８からこの画像データに基づいて、記録ヘッドにインク吐出にかかる制御信号が記録ヘッド１１１に送られるとともに、記録媒体Ｐの搬送およびキャリッジ１３０の走査が、この記録に際して最適になるように行われるよう搬送機構１９および走査機構２０に制御信号が送られる。
【００４７】
搬送機構１９は、この制御信号にしたがって記録媒体Ｐをプラテン１６０上で副走査方向に搬送させるよう搬送ローラなどを動作させる。一方で、走査機構２０は、この制御信号にしたがってキャリッジ１３０を主走査方向に走査させる。
【００４８】
記録ヘッド１１１では、流路コネクタ１０より導入されたインクがマニホールド２を通じてヘッドチップの各ノズルに充填される。また、記録ヘッド１１１では、制御部１８よりインク吐出にかかる制御信号が外部コネクタ１３に送られると、この制御信号はコネクタ用フレキシブル基板１１，１１を通じてチップ用基板３，３に送られる。チップ用基板３，３は、実装された駆動回路を動作させて、チップ用フレキシブル基板４，４を通じてヘッドチップ１に、インク吐出にかかるノズルに設けられた各吐出駆動手段をオンにする信号を送り、オンになった吐出駆動手段が動作して対応するノズルより記録媒体Ｐに向けてインク吐出がなされ、画像記録が行われる。
【００４９】
以上より、本実施形態によれば、チップ用基板１を収納する筐体部では、密閉された閉鎖空間が設けられており、この空間によりインク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッド１１１を構成する部材、特にコネクタ用フレキシブル基板１１，１１、チップ用基板３，３およびチップ用フレキシブル基板４，４を保護する構造が提供され、中でも特にインクミストの付着からチップ用基板３，３が確実に保護されて、インクによるチップ用基板３，３の劣化が回避される。
【００５０】
また、前記筐体部を本体部７と蓋部８ａ，８ｂとで構成し、当該蓋部８ａ，８ｂと本体部７とを接着させることにより、筐体部内部に密閉された閉鎖空間を確実に提供することができるようになる。この閉鎖空間により、インク吐出の際に回り込んで飛翔するインクミストの付着からチップ用基板３，３およびコネクタ用フレキシブル基板１１，１１、チップ用フレキシブル基板４，４が確実に保護されて、インクによるチップ用基板３，３およびコネクタ用フレキシブル基板１１，１１、チップ用フレキシブル基板４，４の劣化が回避される。
【００５１】
また、前記筐体部を本体部７と蓋部８ａ，８ｂとで構成し、当該蓋部８ａ，８ｂにコネクタ用フレキシブル基板１１，１１の位置決めを行うための係合部である位置決め部１４ａ，１４ｂを設けておくことで、当該蓋部８ａ，８ｂと本体部７とを合わせる際に、固定が困難なコネクタ用フレキシブル基板１１，１１の位置決めを確実に行うことが可能になり、蓋部８ａ，８ｂと本体部７との貼りあわせが容易にできるようになる。これよにり、インク吐出後に飛翔するインクミストから記録ヘッド１１１を構成する部材、特にコネクタ用フレキシブル基板１１，１１、チップ用基板３，３およびチップ用フレキシブル基板４，４を保護する構造を容易に提供することができるようになる。
【００５２】
また、蓋部８ａ，８ｂと本体部７との貼りあわせ後にあっては、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１の位置調整が非常に困難であるため、この位置決めを蓋部８ａ，８ｂと本体部７との貼りあわせの前に行うことで、コネクタ用フレキシブル基板１１，１１とチップ用基板３，３とを接続することが保障され、ひいては外部コネクタ１３とチップ用基板３，３とを電気的に接続することを確実にする。
【００５３】
また、外部コネクタ１３をヘッドチップ１のインク吐出方向とは反対側に設けることで、外部コネクタ１３が吐出されたインクやインクミストにより汚れたり、劣化したりといった虞が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る記録ヘッドを適用した実施の一形態であるインクジェットプリンタを示した図である。
【図２】本発明に係る記録ヘッドの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図３】前記インクジェットプリンタを制御する制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヘッドチップ
２  マニホールド
３  チップ用基板
７  本体部
８ａ，８ｂ  蓋部
１１  コネクタ用フレキシブル基板
１３  外部コネクタ
１４ａ，１４ｂ  位置決め部
１１１  記録ヘッド
【図１】
2005111790.tif 000003
【図２】
2005111790.tif 000004
【図３】
2005111790.tif 000005