JP2004042508A - 記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッド、および、キャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニット等およびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができること。
【解決手段】キャリッジ部材1が、記録ヘッドユニット4の電極パッド19および20にそれぞれ電気的に接続されるコネクタ部16および13を備えるもの。
【選択図】 図1
【解決手段】キャリッジ部材1が、記録ヘッドユニット4の電極パッド19および20にそれぞれ電気的に接続されるコネクタ部16および13を備えるもの。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出し記録動作を行うことができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置においては、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録ヘッドユニットを備えている。記録ヘッドユニットは、例えば、記録媒体の記録面に対向して移動可能に配されるキャリッジ部材の被装着部に着脱可能に装着される。
【0003】
記録ヘッドユニット95は、例えば、図10に示されるように、インクを吐出し記録動作を行う記録素子を複数有する記録素子基板98と、記録素子基板98の記録素子に対し電力および駆動制御信号を供給するためのフレキシブル配線基板96と、記録素子基板98における記録素子が配される各インク供給路に供給されるインクを貯留するインク室と、そのインク室を内部に有し記録素子基板98、フレキシブル配線基板96がそれぞれ外周部の所定の一箇所に固定されるケース本体99とを含んで構成されている。
【0004】
フレキシブル配線基板96の一端は、記録素子基板98における記録素子に電気的に接続される端子に接続されている。また、ケース本体99の外周面のうちの一つの平坦面に配されるフレキシブル配線基板96の他端には、図10に示されるように、電力および駆動制御信号が供給される複数の電極パッド97が形成されている。
【0005】
一方、キャリッジ部材90は、例えば、図11に示されるように、その基台部の透孔90aにそれぞれ挿入されたガイドシャフト94A,94Bにより矢印の示す方向に沿って摺動可能に支持されている。キャリッジ部材90において上述の記録ヘッドユニット95が装着される被装着部92には、その記録ヘッドユニット95の記録素子基板98の吐出口形成面が挿入される開口部92aが形成されている。
【0006】
開口部92aの周縁には、装着される記録ヘッドユニット95の各電極パッド97に対応して配列されるコンタクトバネ91aを有し、図示が省略される制御部からの電力または制御信号群を記録ヘッドユニット95に供給するコネクタ91が設けられている。
【0007】
コネクタ91における複数のコンタクトバネ91aは、装着される記録ヘッドユニット95の各電極パッド97に対向する部分の一箇所に集中されて配列されている。各電極パッド97およびコンタクトバネ91aは、それぞれ、制御信号用、電力供給用、アース用の用途に用いられている。
【0008】
このように各電極パッド97等が一箇所に集中されるのは、記録ヘッドの小型化の要請に伴ないコンタクトバネ91aおよび電極パッド97の占有面積を小とするためである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録ヘッドユニット95により形成される画像における高解像度化および記録速度の高速化の要請に応じて記録素子基板98の記録素子および吐出口の増大に伴ない電極パッド97の個数が増大することとなる。
【0010】
従って、記録ヘッドユニットの高性能化に伴い、その配線数も増加する傾向にあり、コンタクトバネ91aおよび電極パッド97の占有面積の不足が問題となる。その際、記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッドがキャリッジ部材の被装着部に選択的に装着され得る構造において、共通のコネクタ部が選択的に使用される場合においても同様である。
【0011】
また、電気的コンタクト手段としてのコンタクトバネ91aおよび電極パッド97が、コンタクトバネ91aの反発力を伴う構造の場合、従来、接点数が比較的少なかったのでその反発力が記録ヘッドユニットのキャリッジ部材の被装着部に対する位置決めに有効に利用されていた。
【0012】
しかし、そのコンタクトバネ91aおよび電極パッド97の数量の増加に伴い、コンタクトバネ91aの反発力が、記録ヘッドユニットの位置決めに必要な力に比べて過剰に大きくなりすぎる場合がある。従って、記録ヘッドユニットを被装着部に装着するにあたり、被装着部の剛性をさらに高めることが必要となる問題を伴う。このような場合、被装着部の剛性を高めるべく被装着部の曲げ剛性等を高めるように設計変更することも考えられるがキャリッジ部材等の大型化または製造コストが嵩む虞があるので得策でない。
【0013】
以上の問題点を考慮し、本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出し記録動作を行うことができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置であって、記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッド、および、キャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニット等およびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る記録ヘッドユニットは、記録媒体の記録面に対し記録動作を行なうべく液体を吐出する記録素子基板と、記録素子基板に前記液体を供給する液体供給路と、記録素子基板における記録素子に対して信号および電力を供給する配線基板と、記録素子基板、液体供給路、および、配線基板を収容するケース本体と、ケース本体における複数の外周面にそれぞれ設けられ配線基板の端子とケース本体が装着される被装着部の電極部とを相互に電気的に接続する複数のコンタクト部とを備えて構成される。
【0015】
また、本発明に係るキャリッジ装置は、記録媒体の記録面に対し液体を吐出し記録動作を行なう記録ヘッドユニットが装着される被装着部を形成する複数の壁部にそれぞれ設けられ、記録ヘッドユニットにおける複数の外周面における互いに異なる外面にそれぞれ設けられるヘッド用コンタクト部に対し個別に電気的接続を行なう複数のコネクタ部と、複数のコネクタ部にそれぞれ電気的に接続され、前記ヘッド用コンタクト部を介して記録ヘッドユニットとの間において電力または信号を授受する伝送路と、を備えて構成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明に係る記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置の第1実施例を示す。図1に示される例は、例えば、図示が省略されるインクジェット記録装置における記録系に配置されている。
【0017】
キャリッジ部材1は、基部となる部分に一対の貫通孔1bを有している。貫通孔1bは、その中心軸線が互いに平行となるように形成されている。各貫通孔1bには、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3がそれぞれ挿入されている。これにより、キャリッジ部材1は、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3に案内され摺動可能に支持されることとなる。また、キャリッジ部材1は、例えば、図示が省略されるタイミングベルトに連結されている。従って、キャリッジ部材1は、そのタイミングベルトが駆動用モータにより回動されることにより、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3に案内され図1の矢印Sの示す方向に沿って往復動せしめられることとなる。
【0018】
キャリッジ部材1の下方には、記録媒体Pa(図2参照)が矢印Sの示す方向に対して略直交する方向に搬送される搬送経路が形成されている。
【0019】
キャリッジ部材1は、略中央部に後述する記録ヘッドユニット4が着脱可能に装着される被装着部1PHを有している。被装着部1PHの底部には、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、その記録ヘッドユニット4におけるインク吐出部が挿入される開口部1aが形成されている。
【0020】
また、被装着部1PHを形成する相対向する内壁面の一方側には、図2に示されるように、記録ヘッドユニット4の位置決め用凸部7に対応して位置決め用凸部6が内壁面に設けられている。さらに、その内壁面の他方側には、配線基板17およびコネクタ部16が設けられている。コンタクトバネ18群を有するコネクタ部16は、コンタクトバネ18群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板17上に固定され、その配線基板17の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板17は、電装部品9を有し被装着部1PHに固定されている。配線基板17には、フレキシブルケーブルFC1の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC1の他端には、所定の電力を供給する電源に電気的に接続されている。
【0021】
コンタクトバネ18は、コネクタ部16の平坦面上における4隅と、その略中央とにそれぞれ設けられている。コンタクトバネ18は、コネクタ部16を介して配線基板17の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ18群には、配線基板17およびフレキシブルケーブルFC1を通じて所定の電力が供給されることとなる。
【0022】
図1および2において、コンタクトバネ18群として5個のコンタクトバネ14を代表して示している。なお、図1に示される例、および、後述する他の例においても、コンタクトバネ18の個数が5個であるが、かかる例に限定されることなく、コンタクトバネ18の個数は、5個未満、あるいは、5個を越える数であってもよいことは勿論である。
【0023】
従って、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット4を挟んでコンタクトバネ18群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0024】
底面部には、記録ヘッドユニット4の位置決め用凸部8に対応して位置決め用凸部5が設けられている。
【0025】
キャリッジ部材1の基部には、上方に延在する一対の支持体1Bが相対向して設けられている。一対の支持体1Bには、共通中心軸線上に透孔1Baが設けられている。透孔1Baには、回動ベース部材10の基端部を支持する回転軸11が挿入されている。従って、回動ベース部材10の基端部は、回転軸11を介して一対の支持体1Bに回動可能支持されることとなる。即ち、回動ベース部材10は、図1および図2に示されるように、キャリッジ部材1の基部に対向し被装着部1PHを覆いコネクタ部13を記録ヘッドユニット4に電気的に接続する位置、または、図3に示されるように、倒立して被装着部1PHを開放するとともに、コネクタ部13を記録ヘッドユニット4に対し非接続状態とする位置をとる。
【0026】
回動ベース部材10におけるキャリッジ部材1の開口部1aに対向する凹部には、コネクタ部13が設けられている。コネクタ部13は、その各コンタクトバネ14が記録ヘッドユニット4の電極パッド部20に対向するようにその凹部内に配線基板12を介して固定されている。配線基板12の信号入力部には、フレキシブルケーブルFC2の一端が接続されている。フレキシブルケーブルFC2の他端には、記録ヘッドユニット4の動作制御用の制御信号を送出する制御信号送出部に接続されている。
【0027】
コネクタ部13の各コンタクトバネ14は、電気的に配線基板12の端子に接続されている。図1および図2に示されるように、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、各コンタクトバネ14は、記録ヘッドユニット4の電極パッド部20にそれぞれ、当接するものとされる。各コンタクトバネ14は、記録ヘッドユニット4の電極パッド部20に対応してその平坦面の4隅、および、その中央部にそれぞれ配置されている。
【0028】
被装着部1PHにおける図1における矢印Sの示す方向に略直交する一方の端部には、爪部21nを先端に有するロック用保持部材21が設けられている。弾性を有するロック用保持部材21の爪部21nは、回動ベース部材10がコネクタ部13を記録ヘッドユニット4に接続する位置をとるとき、回動ベース部材10により図1において矢印の示す方向に撓まされた後、その反対方向に撓むことにより、回動ベース部材10の切欠部に係合しロック状態とするものとされる。また、図1に示される状態において、爪部21nが矢印の示す方向に撓まされることにより、回動ベース部材10は、アンロック状態となる。
【0029】
被装着部1PHにおける図1における矢印Sの示す方向に略直交する他方の端部には、記録ヘッドユニット4の対向する側面部をロック用保持部材21側に付勢し位置決めする板ばね部材22が設けられている。これにより、記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する矢印Sの示す方向の位置決めがなされる。
【0030】
また、図2において、記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する上下方向の位置決めは、各コンタクトバネ14と位置決め用凸部5とによりなされる。
【0031】
装着される記録ヘッドユニット4は、図4に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板4Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板4Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板4H、インク供給路、インク室を収容するケース本体4CAとを含んで構成されている。
【0032】
記録素子基板4Hは、例えば、記録素子として電気熱変換体が形成されている各インク流路を有している。そのインク流路の一端は、吐出口に連通し、また、インク流路の他端は、インク供給路に連通している。
【0033】
ケース本体4CAにおける外周部の隅には、電力および制御信号を記録素子基板4Hに供給するフレキシブル基板が、互いに交叉する二つの面にわたり設けられている。フレキシブル基板の一方側には、図1に示される電極パッド20群が形成されている。各電極パッド20は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド20は、制御信号を入力するものとされる。
【0034】
フレキシブル基板の他方側には、上述したコンタクトバネ18に対応して電極パッド19群が形成されている。各電極パッド19は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド19は、電力を入力するものとされる。
【0035】
また、ケース本体4CAの外周部における電極パッド20に隣接して把持される一対の操作部15が相対向して形成されている。また、電極パッド19に対向する面には、位置決め用凸部7が略中央に設けられている。
【0036】
その位置決め用凸部7が設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部8が設けられている。
【0037】
このような構成において、図示されていない記録装置の主な駆動回路基板からフレキシブルケーブルFC1を通じて電力が配線基板17に送られる。送られた電力は、配線基板17上のコンデンサやICのような電装部品9を介してコネクタ部16に送られる。一方、同様に、記録装置の主な駆動回路基板からフレキシブルケーブルFC2を通じて記録ヘッド制御信号群が、配線基板12に送られる。送られた信号群は、コネクタ部13に送られる。
【0038】
記録ヘッドユニット4が被装着部1PHに装着されるとき、コネクタ部16のコンタクトバネ18と電極パッド19との接触により、電力が電極パッド19を通じて記録ヘッドユニット4内に送られる。また、コネクタ部13のコンタクトバネ14と電極パッド20との接触により、信号群が記録ヘッドユニット4内に送られる。
【0039】
記録ヘッドユニット4を被装着部1PHを装着するにあたり、先ず、図4に示されるように、回動ベース部材10が倒立状態において、記録ヘッドユニット4がその記録素子基板4Hが開口部1aに対向するように配置され、次に、記録ヘッドユニット4が、その位置決め用凸部7および電極パッド19がそれぞれ位置決め用凸部6とコンタクトバネ18とに挟持されるように、コンタクトバネ18の反発力に抗して図3に示される位置まで挿入される。そして、回動ベース部材10が記録ヘッドユニット4を覆うように回動されることにより、図1に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがその切欠部10cに係合される。従って、回動ベース部材10は、キャリッジ部材1に対してロック状態となる。
【0040】
一方、記録ヘッドユニット4が被装着部1PHから取り外されるとき、記録装置に設けられる記録ヘッド交換指令操作部からの記録ヘッドユニット4を取り出す旨をあらわすon、または、off情報が記録装置の制御部に供給されるとき、記録装置の制御部により、先ず、記録ヘッドユニット4への電力供給が停止される。電力供給が停止されるのは、図2において、矢印の示す方向に記録ヘッドユニット4が取り外されるとき、4隅にある電極パッド19のうち下端側にある二つの電極パッド19は、それぞれ移動しながら上方に位置するコンタクトバネ18にもそれぞれ接触するので電力がコネクタ部16に供給される状態であるとき、短絡する虞があるからである。
【0041】
次に、操作者に交換準備完了を知らせるべく、キャリッジ部材1が記録ヘッドユニット4を伴って記録ヘッド交換ポジションに移動する。これにより、ロック用保持部材21の爪部21nがアンロック状態とされ、回動ベース部材10が記録ヘッドユニット4に対し離隔し回転しながら上方に移動せしめられる。
【0042】
その際、記録ヘッドユニット4の電極パッド20とコンタクトバネ14とは非接触状態となるので制御信号が供給停止され、また、位置決め用凸部8が位置決め用凸部5に対して押圧されなくなる。
【0043】
続いて、記録ヘッドユニット4の操作部15が把持され、コンタクトバネ18の反発力によって生じる位置決め用凸部6と位置決め用凸部7との間の摩擦力に抗しながら、記録ヘッドユニット4が図3の矢印の示す方向、即ち、上方に向けて引き抜かれることによってキャリッジ部材1から取り外される。
【0044】
従って、記録ヘッドユニット4の電極パッドの数量が増加した場合であっても記録ヘッドユニット4おいて、互いに直交する平坦面にそれぞれ電極パッド19および20が設けられることによりその必要な占有面積が確保されることとなる。
【0045】
また、キャリッジ部材1においても、コンタクトバネ14および18の反発力を互いに直交する2方向に分散させて記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する位置決めに必要な適正な保持力として利用することにより、無駄な付勢部材を省略するので製造コストを下げることが可能となる。
【0046】
さらに、コンタクトバネ14および18の反発力によるキャリッジ部材1に作用する圧力も低減される。従って、キャリッジ部材1全体の小型化、軽量化が可能となり、その結果として装置全体の小型化、軽量化、コスト低減、高速化等さまざまなメリットがある。
【0047】
図5および図6は、本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す。
【0048】
図1に示される例においては、回動ベース部材10におけるコネクタ部13に制御信号群が供給され、また、キャリッジ部材1におけるコネクタ部16に電力が供給されるのに対し、図5および図6に示される例においては、回動ベース部材50におけるコネクタ部53に電力が供給され、また、キャリッジ部材1におけるコネクタ部56に制御信号群が供給されるものとされる。
【0049】
なお、図5および図6、後述する他の例に供される図おいては、図1および図2に示される例において同一とされる構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【0050】
図5において、被装着部1PHを形成する相対向する内壁面の一方側には、後述する記録ヘッドユニット60の位置決め用凸部60LRに対応して位置決め用凸部6が内壁面に設けられている。さらに、その内壁面の他方側には、配線基板55およびコネクタ部56が設けられている。コンタクトバネ57群を有するコネクタ部56は、コンタクトバネ57群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板55上に固定され、その配線基板55の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板55は、被装着部1PHに固定されている。配線基板55には、フレキシブルケーブルFC3の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC3の他端には、所定の制御信号群を送出する制御信号送出部に電気的に接続されている。
【0051】
コンタクトバネ57は、コネクタ部56の平坦面上における4隅と、その略中央とにそれぞれ設けられている。コンタクトバネ57は、コネクタ部56を介して配線基板55の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ57群には、配線基板55およびフレキシブルケーブルFC3を通じて所定の制御信号群が供給されることとなる。
【0052】
従って、記録ヘッドユニット60が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット60を挟んでコンタクトバネ57群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0053】
回動ベース部材50の基端部は、回転軸11を介して一対の支持体1Bに回動可能支持されている。即ち、回動ベース部材50は、図5に示されるように、キャリッジ部材1の基部に対向し被装着部1PHを覆いコネクタ部53を記録ヘッドユニット60に電気的に接続する位置、または、図6に示されるように、倒立して被装着部1PHを開放するとともに、コネクタ部53を記録ヘッドユニット60に対し非接続とする位置をとる。
【0054】
回動ベース部材50におけるキャリッジ部材1の開口部1aに対向する凹部には、コネクタ部53が設けられている。コネクタ部53は、その各コンタクトバネ54が記録ヘッドユニット60の電極パッド部58に対向するようにその凹部内に配線基板52を介して固定されている。配線基板52には、電装部品51が電気的に接続されている。配線基板52の信号入力部には、フレキシブルケーブルFC4の一端が接続されている。フレキシブルケーブルFC4の他端には、記録ヘッドユニット60のための電力を供給する電源に接続されている。
【0055】
コネクタ部53の各コンタクトバネ54は、電気的に配線基板52の端子に接続されている。図5に示されるように、記録ヘッドユニット60が装着されるとき、各コンタクトバネ54は、記録ヘッドユニット60の電極パッド部58にそれぞれ、当接するものとされる。各コンタクトバネ54は、記録ヘッドユニット60の電極パッド部58に対応してその平坦面の4隅、および、その中央部にそれぞれ配置されている。
【0056】
装着される記録ヘッドユニット60は、図7に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板60Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板60Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板60H、インク供給路、インク室を収容するケース本体60CAとを含んで構成されている。
【0057】
記録素子基板60Hの構造は、例えば、上述の記録素子基板4Hの構造と同様な構造とされる。
【0058】
ケース本体60CAにおける外周部の隅には、電力および制御信号を記録素子基板60Hに供給するフレキシブル基板が交叉する二つの面にわたり設けられている。フレキシブル基板の一方側には、図7に示される電極パッド58群が形成されている。各電極パッド58は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。電極パッド58は、電力を入力するものとされる。
【0059】
そのフレキシブル基板の他方側には、上述したコンタクトバネ57に対応して電極パッド59群が形成されている。各電極パッド59は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド59は、制御信号を入力するものとされる。
【0060】
また、ケース本体60CAの外周部における電極パッド58に隣接して把持される一対の操作部61が相対向して形成されている。また、電極パッド59に対向する面には、位置決め用凸部60LRが略中央に設けられている。
【0061】
その位置決め用凸部60LRが設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部60LBが設けられている。
【0062】
この構成において、記録装置における電源用基板からフレキシブルケーブルFC4を通じて電力が配線基板52に送られる。送られた電力は、配線基板52上のコンデンサやICのような電装部品51を介してコネクタ部53へ送られる。コネクタ部53のコンタクトバネ54と電極パッド58との接触により、記録ヘッドユニット60内に送られる。また、同様に、記録装置における駆動回路基板から制御信号群は、フレキシブルケーブルFC3を通じて配線基板55へ送られる。その送られた制御信号は、コネクタ部56に送られ、コンタクトバネ57と電極パッド59との接触により、記録ヘッドユニット60内に送られる。
【0063】
記録ヘッドユニット60を被装着部1PHを装着するにあたり、先ず、図7に示されるように、回動ベース部材50が倒立状態において、記録ヘッドユニット60がその記録素子基板60Hが開口部1aに対向するように配置され、次に、記録ヘッドユニット60が、その位置決め用凸部60LRおよび電極パッド59がそれぞれ位置決め用凸部6とコンタクトバネ57とに挟持されるように、コンタクトバネ57の反発力に抗して図6に示される位置まで挿入される。そして、回動ベース部材50が記録ヘッドユニット60を覆うように回動されることにより、図5に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがその切欠部50cに係合される。従って、回動ベース部材50は、キャリッジ部材1に対してロック状態となる。
【0064】
一方、記録ヘッドユニット60が被装着部1PHから取り外されるとき、図6に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがアンロック状態とされ、回動ベース部材50が記録ヘッドユニット60に対し離隔し回転しながら上方に移動せしめられる。その際、記録ヘッドユニット60の上方にある電極パッド58とコンタクトバネ54とは非接触となるので電力が供給されなくなる。
【0065】
次に、操作部61が把持され、コンタクトバネ57の反発力によって生じる位置決め部6の摩擦力に抗しながら、記録ヘッドユニット60が矢印の示す方向、即ち、上方へ引き抜かれることによってキャリッジ部材1から記録ヘッドユニット60が取り外される。
【0066】
つまり、本実施例においては、実施例1とは異なり、記録ヘッドユニット60が引き抜かれるとき、電極パッド59とコンタクトバネ57との相互間において電気的に短絡する虞がないので記録ヘッド交換準備完了の状態を待たずとも、回動ベース部材50が回転されることによって、自動的に記録ヘッドユニット60への電力供給が絶たれ、その結果、本実施例は、記録ヘッドユニット60を取り出すことが可能となる点が特別なメリットである。その他の効果は、上述した実施例1の効果と同様である。
【0067】
図8は、本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第3の実施例の要部を示す。
【0068】
図1または図5に示される例においては、記録ヘッドユニットのみが被装着部1PHに装着可能とされ、各コネクタ部は、それぞれ、電力供給用あるいは制御信号入力用コネクタ部として分担されて設けられているが、図8に示めされる例においては、記録ヘッドユニット70または記録画像を撮像するスキャナヘッド79が選択的に被装着部1PHに装着可能とされ、各コネクタ部は、それぞれ、電力供給用および制御信号入力用双方のコネクタ部としての機能を有している。
【0069】
図8において、コネクタ部72、配線基板76とコネクタ部71および配線基板75とは、供給される制御信号の内容および電力の値等を除き、互いに同一構造なのでコネクタ部72、配線基板76について説明し、コネクタ部71および配線基板75についての説明を省略する。
【0070】
位置決め用凸部6が設けられる壁面に対向する他方側の壁面側には、配線基板76およびコネクタ部72が設けられている。コンタクトバネ73群を有するコネクタ部72は、コンタクトバネ73群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板76上に固定され、その配線基板76の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板76は、被装着部1PHに固定されている。配線基板76には、フレキシブルケーブルFC5の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC5の他端には、所定の制御信号群および電力を送出する記録装置の制御部に電気的に接続されている。配線基板75には、フレキシブルケーブルFC6の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC6の他端には、上述と同一の記録装置の他の制御部に電気的に接続されている。
【0071】
コンタクトバネ73は、図8に示されるように、例えば、コネクタ部72の平坦面上における4隅(73A,73B,73E,73D)と、その略中央(73C)とにそれぞれ設けられている。平坦面における位置73Dおよび73Eに配されるコンタクトバネ73は、それぞれ、例えば、電力供給用に使用される。残りのコンタクトバネ73は、制御信号供給用に使用される。
【0072】
コンタクトバネ73は、配線基板76の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ73群には、配線基板76およびフレキシブルケーブルFC5を通じて所定の制御信号群および電力が供給されることとなる。
【0073】
従って、記録ヘッドユニット70が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット70を挟んでコンタクトバネ73群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0074】
装着される記録ヘッドユニット70は、図8に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板70Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板70Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板70H、インク供給路、インク室を収容するケース本体70CAとを含んで構成されている。
【0075】
記録素子基板70Hの構造は、例えば、上述の記録素子基板4Hの構造と同様である。
【0076】
ケース本体70CAにおける外周部のひとつの面には、電力および制御信号を記録素子基板70Hに供給するフレキシブル基板上に電極パッド77が上述のコンタクトバネ73群に対応して形成されている。
【0077】
また、電極パッド77に対向する面には、位置決め用凸部70LRが略中央に設けられている。その位置決め用凸部70LRが設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部70LBが設けられている。ケース本体60CAの外周部における記録素子基板70Hが配される部分に対向する端部には、把持される一対の操作部61が相対向して形成されている。また、操作部61の相互間には、凹部70Rが形成されている。
【0078】
スキャナヘッド79は、図9に示されるように、記録画像が形成される原稿面に光ビームを照射する複数の光源と、その原稿面からの反射光を検出する光センサと、その原稿面からの反射光を光センサに導く、例えば、テレセントリック光学系と、光センサからの検出信号について信号処理を行う電装部品と、これらの各構成要素を収容するケース本体79CAとを含んで構成されている。
【0079】
スキャナヘッド79が装着されるとき、ケース本体79CAにおけるコネクタ部71に対向する部分には、操作部79Tおよび電極パッド78が形成されており、また、ケース本体79CAにおけるコネクタ部72に対向する部分には、凹部79Rが形成されている。
【0080】
このような構成において、記録ヘッドユニット70またはスキャナヘッド79の着脱に関しては、上述の第1の実施例または第2の実施例と同様に行なわれる。
【0081】
ここで、上面にあるコネクタ部71のコンタクトバネ74は、記録ヘッドユニット70の凹部70Rに挿入される。従って、記録ヘッドユニット70が装着される場合、コネクタ部71は使用されないこととなる。
【0082】
一方、図9に示されるように、スキャナヘッド79が被装着部1PHに装着される場合、コネクタ部72のコンタクトバネ73は、スキャナヘッド79の凹部79Rに挿入される。従って、スキャナヘッド79が装着される場合、コネクタ部72は使用されないこととなる。
【0083】
なお、上述の例においては、凹部70Rまたは79Rが形成されているが、必ずしもこのようになされる必要はなく、例えば、それらの凹部を設けることなく、予めコンタクトバネ74またはコンタクトバネ73に接触しないようにケース本体の外形寸法が設定されてもよい。
【0084】
従って、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットが選択的に装着され得る従来のキャリッジ部材において、その被装着部のひとつのコネクタ部におけるコンタクトバネ群が選択されて接続される場合に対し、本実施例は、各コネクタ部がスキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットに対応してそれぞれ設けられている。
【0085】
その結果、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットに対応させてコンタクトバネの占有面積を増大させることが可能となる。
【0086】
さらに、キャリッジ部材内に搭載する対象物が変わった場合でも、特殊な電気的切り替えをしなくとも、対応できるメリットがある。
【0087】
そして、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットにおける将来的なバージョンアップ等にも対応することが容易になる。
【0088】
なお、上述の例においては、電極パッドおよびコンタクトバネを互いに直交する2方向の面に分けたが、かかる例に限られることなく、例えば、電極パッドおよびコンタクトバネを2面以上の複数面に分けてもよい。また、電気接点の方向が、ここで示した2方向以外でも同じことである。
【0089】
電気的接点のみの付勢力を使って位置決め力としたが、斯かる例に限られることなく、例えば、その他の付勢力を使用して位置決めを行っても良い。
【0090】
板バネ式の接点を示したが、斯かる例に限られることなく、適用され得る他のコネクタ方式やフレキシブルケーブルのディンプル方式等でもよい。
【0091】
記録ヘッドユニットの着脱にあたり、上方の蓋としての回動ベース部材10が選択的に解放される方式以外の方法でもよい。その際、記録ヘッドユニットの着脱方式は、コンタクトバネの付勢力に起因した位置決め用凸部相互間の摩擦力に逆らう方式以外の適用され得る方法でもよいことは勿論である。
【0092】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る記録ヘッドユニットによれば、ケース本体おける複数の外周面にそれぞれ設けられ配線基板の端子とケース本体が装着される被装着部の電極部とを相互に電気的に接続する複数のコンタクト部を備えるので記録ヘッドユニットおよびキャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニットおよびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる。
【0093】
また、本発明に係るキャリッジ装置によれば、被装着部を形成する複数の壁部にそれぞれ設けられ、記録ヘッドユニットにおける複数の外周面における互いに異なる外面にそれぞれ設けられるヘッド用コンタクト部に対し個別に電気的接続を行なう複数のコンタクト部を備えるので記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッド、および、キャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニット等およびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第1の実施例の要部を示す斜視図である。
【図2】図1に示される例における断面図である。
【図3】図1に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図4】図1に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図5】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す断面図である。
【図6】図5に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図7】図5に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図8】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す断面図である。
【図9】図8に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図10】従来の記録ヘッドユニットの外観を示す斜視図である。
【図11】従来のキャリッジ部材を、装着される図10に示される記録ヘッドユニットとともに示す斜視図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ部材
4,60,70 記録ヘッドユニット
10,50 回動ベース部材
13,16,53,56,71,72 コネクタ部
19,20 電極パッド
79 スキャナヘッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出し記録動作を行うことができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置においては、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録ヘッドユニットを備えている。記録ヘッドユニットは、例えば、記録媒体の記録面に対向して移動可能に配されるキャリッジ部材の被装着部に着脱可能に装着される。
【0003】
記録ヘッドユニット95は、例えば、図10に示されるように、インクを吐出し記録動作を行う記録素子を複数有する記録素子基板98と、記録素子基板98の記録素子に対し電力および駆動制御信号を供給するためのフレキシブル配線基板96と、記録素子基板98における記録素子が配される各インク供給路に供給されるインクを貯留するインク室と、そのインク室を内部に有し記録素子基板98、フレキシブル配線基板96がそれぞれ外周部の所定の一箇所に固定されるケース本体99とを含んで構成されている。
【0004】
フレキシブル配線基板96の一端は、記録素子基板98における記録素子に電気的に接続される端子に接続されている。また、ケース本体99の外周面のうちの一つの平坦面に配されるフレキシブル配線基板96の他端には、図10に示されるように、電力および駆動制御信号が供給される複数の電極パッド97が形成されている。
【0005】
一方、キャリッジ部材90は、例えば、図11に示されるように、その基台部の透孔90aにそれぞれ挿入されたガイドシャフト94A,94Bにより矢印の示す方向に沿って摺動可能に支持されている。キャリッジ部材90において上述の記録ヘッドユニット95が装着される被装着部92には、その記録ヘッドユニット95の記録素子基板98の吐出口形成面が挿入される開口部92aが形成されている。
【0006】
開口部92aの周縁には、装着される記録ヘッドユニット95の各電極パッド97に対応して配列されるコンタクトバネ91aを有し、図示が省略される制御部からの電力または制御信号群を記録ヘッドユニット95に供給するコネクタ91が設けられている。
【0007】
コネクタ91における複数のコンタクトバネ91aは、装着される記録ヘッドユニット95の各電極パッド97に対向する部分の一箇所に集中されて配列されている。各電極パッド97およびコンタクトバネ91aは、それぞれ、制御信号用、電力供給用、アース用の用途に用いられている。
【0008】
このように各電極パッド97等が一箇所に集中されるのは、記録ヘッドの小型化の要請に伴ないコンタクトバネ91aおよび電極パッド97の占有面積を小とするためである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録ヘッドユニット95により形成される画像における高解像度化および記録速度の高速化の要請に応じて記録素子基板98の記録素子および吐出口の増大に伴ない電極パッド97の個数が増大することとなる。
【0010】
従って、記録ヘッドユニットの高性能化に伴い、その配線数も増加する傾向にあり、コンタクトバネ91aおよび電極パッド97の占有面積の不足が問題となる。その際、記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッドがキャリッジ部材の被装着部に選択的に装着され得る構造において、共通のコネクタ部が選択的に使用される場合においても同様である。
【0011】
また、電気的コンタクト手段としてのコンタクトバネ91aおよび電極パッド97が、コンタクトバネ91aの反発力を伴う構造の場合、従来、接点数が比較的少なかったのでその反発力が記録ヘッドユニットのキャリッジ部材の被装着部に対する位置決めに有効に利用されていた。
【0012】
しかし、そのコンタクトバネ91aおよび電極パッド97の数量の増加に伴い、コンタクトバネ91aの反発力が、記録ヘッドユニットの位置決めに必要な力に比べて過剰に大きくなりすぎる場合がある。従って、記録ヘッドユニットを被装着部に装着するにあたり、被装着部の剛性をさらに高めることが必要となる問題を伴う。このような場合、被装着部の剛性を高めるべく被装着部の曲げ剛性等を高めるように設計変更することも考えられるがキャリッジ部材等の大型化または製造コストが嵩む虞があるので得策でない。
【0013】
以上の問題点を考慮し、本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出し記録動作を行うことができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置であって、記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッド、および、キャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニット等およびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る記録ヘッドユニットは、記録媒体の記録面に対し記録動作を行なうべく液体を吐出する記録素子基板と、記録素子基板に前記液体を供給する液体供給路と、記録素子基板における記録素子に対して信号および電力を供給する配線基板と、記録素子基板、液体供給路、および、配線基板を収容するケース本体と、ケース本体における複数の外周面にそれぞれ設けられ配線基板の端子とケース本体が装着される被装着部の電極部とを相互に電気的に接続する複数のコンタクト部とを備えて構成される。
【0015】
また、本発明に係るキャリッジ装置は、記録媒体の記録面に対し液体を吐出し記録動作を行なう記録ヘッドユニットが装着される被装着部を形成する複数の壁部にそれぞれ設けられ、記録ヘッドユニットにおける複数の外周面における互いに異なる外面にそれぞれ設けられるヘッド用コンタクト部に対し個別に電気的接続を行なう複数のコネクタ部と、複数のコネクタ部にそれぞれ電気的に接続され、前記ヘッド用コンタクト部を介して記録ヘッドユニットとの間において電力または信号を授受する伝送路と、を備えて構成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明に係る記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置の第1実施例を示す。図1に示される例は、例えば、図示が省略されるインクジェット記録装置における記録系に配置されている。
【0017】
キャリッジ部材1は、基部となる部分に一対の貫通孔1bを有している。貫通孔1bは、その中心軸線が互いに平行となるように形成されている。各貫通孔1bには、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3がそれぞれ挿入されている。これにより、キャリッジ部材1は、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3に案内され摺動可能に支持されることとなる。また、キャリッジ部材1は、例えば、図示が省略されるタイミングベルトに連結されている。従って、キャリッジ部材1は、そのタイミングベルトが駆動用モータにより回動されることにより、ガイドシャフト2およびガイドシャフト3に案内され図1の矢印Sの示す方向に沿って往復動せしめられることとなる。
【0018】
キャリッジ部材1の下方には、記録媒体Pa(図2参照)が矢印Sの示す方向に対して略直交する方向に搬送される搬送経路が形成されている。
【0019】
キャリッジ部材1は、略中央部に後述する記録ヘッドユニット4が着脱可能に装着される被装着部1PHを有している。被装着部1PHの底部には、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、その記録ヘッドユニット4におけるインク吐出部が挿入される開口部1aが形成されている。
【0020】
また、被装着部1PHを形成する相対向する内壁面の一方側には、図2に示されるように、記録ヘッドユニット4の位置決め用凸部7に対応して位置決め用凸部6が内壁面に設けられている。さらに、その内壁面の他方側には、配線基板17およびコネクタ部16が設けられている。コンタクトバネ18群を有するコネクタ部16は、コンタクトバネ18群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板17上に固定され、その配線基板17の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板17は、電装部品9を有し被装着部1PHに固定されている。配線基板17には、フレキシブルケーブルFC1の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC1の他端には、所定の電力を供給する電源に電気的に接続されている。
【0021】
コンタクトバネ18は、コネクタ部16の平坦面上における4隅と、その略中央とにそれぞれ設けられている。コンタクトバネ18は、コネクタ部16を介して配線基板17の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ18群には、配線基板17およびフレキシブルケーブルFC1を通じて所定の電力が供給されることとなる。
【0022】
図1および2において、コンタクトバネ18群として5個のコンタクトバネ14を代表して示している。なお、図1に示される例、および、後述する他の例においても、コンタクトバネ18の個数が5個であるが、かかる例に限定されることなく、コンタクトバネ18の個数は、5個未満、あるいは、5個を越える数であってもよいことは勿論である。
【0023】
従って、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット4を挟んでコンタクトバネ18群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0024】
底面部には、記録ヘッドユニット4の位置決め用凸部8に対応して位置決め用凸部5が設けられている。
【0025】
キャリッジ部材1の基部には、上方に延在する一対の支持体1Bが相対向して設けられている。一対の支持体1Bには、共通中心軸線上に透孔1Baが設けられている。透孔1Baには、回動ベース部材10の基端部を支持する回転軸11が挿入されている。従って、回動ベース部材10の基端部は、回転軸11を介して一対の支持体1Bに回動可能支持されることとなる。即ち、回動ベース部材10は、図1および図2に示されるように、キャリッジ部材1の基部に対向し被装着部1PHを覆いコネクタ部13を記録ヘッドユニット4に電気的に接続する位置、または、図3に示されるように、倒立して被装着部1PHを開放するとともに、コネクタ部13を記録ヘッドユニット4に対し非接続状態とする位置をとる。
【0026】
回動ベース部材10におけるキャリッジ部材1の開口部1aに対向する凹部には、コネクタ部13が設けられている。コネクタ部13は、その各コンタクトバネ14が記録ヘッドユニット4の電極パッド部20に対向するようにその凹部内に配線基板12を介して固定されている。配線基板12の信号入力部には、フレキシブルケーブルFC2の一端が接続されている。フレキシブルケーブルFC2の他端には、記録ヘッドユニット4の動作制御用の制御信号を送出する制御信号送出部に接続されている。
【0027】
コネクタ部13の各コンタクトバネ14は、電気的に配線基板12の端子に接続されている。図1および図2に示されるように、記録ヘッドユニット4が装着されるとき、各コンタクトバネ14は、記録ヘッドユニット4の電極パッド部20にそれぞれ、当接するものとされる。各コンタクトバネ14は、記録ヘッドユニット4の電極パッド部20に対応してその平坦面の4隅、および、その中央部にそれぞれ配置されている。
【0028】
被装着部1PHにおける図1における矢印Sの示す方向に略直交する一方の端部には、爪部21nを先端に有するロック用保持部材21が設けられている。弾性を有するロック用保持部材21の爪部21nは、回動ベース部材10がコネクタ部13を記録ヘッドユニット4に接続する位置をとるとき、回動ベース部材10により図1において矢印の示す方向に撓まされた後、その反対方向に撓むことにより、回動ベース部材10の切欠部に係合しロック状態とするものとされる。また、図1に示される状態において、爪部21nが矢印の示す方向に撓まされることにより、回動ベース部材10は、アンロック状態となる。
【0029】
被装着部1PHにおける図1における矢印Sの示す方向に略直交する他方の端部には、記録ヘッドユニット4の対向する側面部をロック用保持部材21側に付勢し位置決めする板ばね部材22が設けられている。これにより、記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する矢印Sの示す方向の位置決めがなされる。
【0030】
また、図2において、記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する上下方向の位置決めは、各コンタクトバネ14と位置決め用凸部5とによりなされる。
【0031】
装着される記録ヘッドユニット4は、図4に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板4Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板4Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板4H、インク供給路、インク室を収容するケース本体4CAとを含んで構成されている。
【0032】
記録素子基板4Hは、例えば、記録素子として電気熱変換体が形成されている各インク流路を有している。そのインク流路の一端は、吐出口に連通し、また、インク流路の他端は、インク供給路に連通している。
【0033】
ケース本体4CAにおける外周部の隅には、電力および制御信号を記録素子基板4Hに供給するフレキシブル基板が、互いに交叉する二つの面にわたり設けられている。フレキシブル基板の一方側には、図1に示される電極パッド20群が形成されている。各電極パッド20は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド20は、制御信号を入力するものとされる。
【0034】
フレキシブル基板の他方側には、上述したコンタクトバネ18に対応して電極パッド19群が形成されている。各電極パッド19は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド19は、電力を入力するものとされる。
【0035】
また、ケース本体4CAの外周部における電極パッド20に隣接して把持される一対の操作部15が相対向して形成されている。また、電極パッド19に対向する面には、位置決め用凸部7が略中央に設けられている。
【0036】
その位置決め用凸部7が設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部8が設けられている。
【0037】
このような構成において、図示されていない記録装置の主な駆動回路基板からフレキシブルケーブルFC1を通じて電力が配線基板17に送られる。送られた電力は、配線基板17上のコンデンサやICのような電装部品9を介してコネクタ部16に送られる。一方、同様に、記録装置の主な駆動回路基板からフレキシブルケーブルFC2を通じて記録ヘッド制御信号群が、配線基板12に送られる。送られた信号群は、コネクタ部13に送られる。
【0038】
記録ヘッドユニット4が被装着部1PHに装着されるとき、コネクタ部16のコンタクトバネ18と電極パッド19との接触により、電力が電極パッド19を通じて記録ヘッドユニット4内に送られる。また、コネクタ部13のコンタクトバネ14と電極パッド20との接触により、信号群が記録ヘッドユニット4内に送られる。
【0039】
記録ヘッドユニット4を被装着部1PHを装着するにあたり、先ず、図4に示されるように、回動ベース部材10が倒立状態において、記録ヘッドユニット4がその記録素子基板4Hが開口部1aに対向するように配置され、次に、記録ヘッドユニット4が、その位置決め用凸部7および電極パッド19がそれぞれ位置決め用凸部6とコンタクトバネ18とに挟持されるように、コンタクトバネ18の反発力に抗して図3に示される位置まで挿入される。そして、回動ベース部材10が記録ヘッドユニット4を覆うように回動されることにより、図1に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがその切欠部10cに係合される。従って、回動ベース部材10は、キャリッジ部材1に対してロック状態となる。
【0040】
一方、記録ヘッドユニット4が被装着部1PHから取り外されるとき、記録装置に設けられる記録ヘッド交換指令操作部からの記録ヘッドユニット4を取り出す旨をあらわすon、または、off情報が記録装置の制御部に供給されるとき、記録装置の制御部により、先ず、記録ヘッドユニット4への電力供給が停止される。電力供給が停止されるのは、図2において、矢印の示す方向に記録ヘッドユニット4が取り外されるとき、4隅にある電極パッド19のうち下端側にある二つの電極パッド19は、それぞれ移動しながら上方に位置するコンタクトバネ18にもそれぞれ接触するので電力がコネクタ部16に供給される状態であるとき、短絡する虞があるからである。
【0041】
次に、操作者に交換準備完了を知らせるべく、キャリッジ部材1が記録ヘッドユニット4を伴って記録ヘッド交換ポジションに移動する。これにより、ロック用保持部材21の爪部21nがアンロック状態とされ、回動ベース部材10が記録ヘッドユニット4に対し離隔し回転しながら上方に移動せしめられる。
【0042】
その際、記録ヘッドユニット4の電極パッド20とコンタクトバネ14とは非接触状態となるので制御信号が供給停止され、また、位置決め用凸部8が位置決め用凸部5に対して押圧されなくなる。
【0043】
続いて、記録ヘッドユニット4の操作部15が把持され、コンタクトバネ18の反発力によって生じる位置決め用凸部6と位置決め用凸部7との間の摩擦力に抗しながら、記録ヘッドユニット4が図3の矢印の示す方向、即ち、上方に向けて引き抜かれることによってキャリッジ部材1から取り外される。
【0044】
従って、記録ヘッドユニット4の電極パッドの数量が増加した場合であっても記録ヘッドユニット4おいて、互いに直交する平坦面にそれぞれ電極パッド19および20が設けられることによりその必要な占有面積が確保されることとなる。
【0045】
また、キャリッジ部材1においても、コンタクトバネ14および18の反発力を互いに直交する2方向に分散させて記録ヘッドユニット4の被装着部1PHに対する位置決めに必要な適正な保持力として利用することにより、無駄な付勢部材を省略するので製造コストを下げることが可能となる。
【0046】
さらに、コンタクトバネ14および18の反発力によるキャリッジ部材1に作用する圧力も低減される。従って、キャリッジ部材1全体の小型化、軽量化が可能となり、その結果として装置全体の小型化、軽量化、コスト低減、高速化等さまざまなメリットがある。
【0047】
図5および図6は、本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す。
【0048】
図1に示される例においては、回動ベース部材10におけるコネクタ部13に制御信号群が供給され、また、キャリッジ部材1におけるコネクタ部16に電力が供給されるのに対し、図5および図6に示される例においては、回動ベース部材50におけるコネクタ部53に電力が供給され、また、キャリッジ部材1におけるコネクタ部56に制御信号群が供給されるものとされる。
【0049】
なお、図5および図6、後述する他の例に供される図おいては、図1および図2に示される例において同一とされる構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【0050】
図5において、被装着部1PHを形成する相対向する内壁面の一方側には、後述する記録ヘッドユニット60の位置決め用凸部60LRに対応して位置決め用凸部6が内壁面に設けられている。さらに、その内壁面の他方側には、配線基板55およびコネクタ部56が設けられている。コンタクトバネ57群を有するコネクタ部56は、コンタクトバネ57群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板55上に固定され、その配線基板55の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板55は、被装着部1PHに固定されている。配線基板55には、フレキシブルケーブルFC3の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC3の他端には、所定の制御信号群を送出する制御信号送出部に電気的に接続されている。
【0051】
コンタクトバネ57は、コネクタ部56の平坦面上における4隅と、その略中央とにそれぞれ設けられている。コンタクトバネ57は、コネクタ部56を介して配線基板55の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ57群には、配線基板55およびフレキシブルケーブルFC3を通じて所定の制御信号群が供給されることとなる。
【0052】
従って、記録ヘッドユニット60が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット60を挟んでコンタクトバネ57群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0053】
回動ベース部材50の基端部は、回転軸11を介して一対の支持体1Bに回動可能支持されている。即ち、回動ベース部材50は、図5に示されるように、キャリッジ部材1の基部に対向し被装着部1PHを覆いコネクタ部53を記録ヘッドユニット60に電気的に接続する位置、または、図6に示されるように、倒立して被装着部1PHを開放するとともに、コネクタ部53を記録ヘッドユニット60に対し非接続とする位置をとる。
【0054】
回動ベース部材50におけるキャリッジ部材1の開口部1aに対向する凹部には、コネクタ部53が設けられている。コネクタ部53は、その各コンタクトバネ54が記録ヘッドユニット60の電極パッド部58に対向するようにその凹部内に配線基板52を介して固定されている。配線基板52には、電装部品51が電気的に接続されている。配線基板52の信号入力部には、フレキシブルケーブルFC4の一端が接続されている。フレキシブルケーブルFC4の他端には、記録ヘッドユニット60のための電力を供給する電源に接続されている。
【0055】
コネクタ部53の各コンタクトバネ54は、電気的に配線基板52の端子に接続されている。図5に示されるように、記録ヘッドユニット60が装着されるとき、各コンタクトバネ54は、記録ヘッドユニット60の電極パッド部58にそれぞれ、当接するものとされる。各コンタクトバネ54は、記録ヘッドユニット60の電極パッド部58に対応してその平坦面の4隅、および、その中央部にそれぞれ配置されている。
【0056】
装着される記録ヘッドユニット60は、図7に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板60Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板60Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板60H、インク供給路、インク室を収容するケース本体60CAとを含んで構成されている。
【0057】
記録素子基板60Hの構造は、例えば、上述の記録素子基板4Hの構造と同様な構造とされる。
【0058】
ケース本体60CAにおける外周部の隅には、電力および制御信号を記録素子基板60Hに供給するフレキシブル基板が交叉する二つの面にわたり設けられている。フレキシブル基板の一方側には、図7に示される電極パッド58群が形成されている。各電極パッド58は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。電極パッド58は、電力を入力するものとされる。
【0059】
そのフレキシブル基板の他方側には、上述したコンタクトバネ57に対応して電極パッド59群が形成されている。各電極パッド59は、その平面における4隅、および、その略中央に設けられている。各電極パッド59は、制御信号を入力するものとされる。
【0060】
また、ケース本体60CAの外周部における電極パッド58に隣接して把持される一対の操作部61が相対向して形成されている。また、電極パッド59に対向する面には、位置決め用凸部60LRが略中央に設けられている。
【0061】
その位置決め用凸部60LRが設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部60LBが設けられている。
【0062】
この構成において、記録装置における電源用基板からフレキシブルケーブルFC4を通じて電力が配線基板52に送られる。送られた電力は、配線基板52上のコンデンサやICのような電装部品51を介してコネクタ部53へ送られる。コネクタ部53のコンタクトバネ54と電極パッド58との接触により、記録ヘッドユニット60内に送られる。また、同様に、記録装置における駆動回路基板から制御信号群は、フレキシブルケーブルFC3を通じて配線基板55へ送られる。その送られた制御信号は、コネクタ部56に送られ、コンタクトバネ57と電極パッド59との接触により、記録ヘッドユニット60内に送られる。
【0063】
記録ヘッドユニット60を被装着部1PHを装着するにあたり、先ず、図7に示されるように、回動ベース部材50が倒立状態において、記録ヘッドユニット60がその記録素子基板60Hが開口部1aに対向するように配置され、次に、記録ヘッドユニット60が、その位置決め用凸部60LRおよび電極パッド59がそれぞれ位置決め用凸部6とコンタクトバネ57とに挟持されるように、コンタクトバネ57の反発力に抗して図6に示される位置まで挿入される。そして、回動ベース部材50が記録ヘッドユニット60を覆うように回動されることにより、図5に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがその切欠部50cに係合される。従って、回動ベース部材50は、キャリッジ部材1に対してロック状態となる。
【0064】
一方、記録ヘッドユニット60が被装着部1PHから取り外されるとき、図6に示されるように、ロック用保持部材21の爪部21nがアンロック状態とされ、回動ベース部材50が記録ヘッドユニット60に対し離隔し回転しながら上方に移動せしめられる。その際、記録ヘッドユニット60の上方にある電極パッド58とコンタクトバネ54とは非接触となるので電力が供給されなくなる。
【0065】
次に、操作部61が把持され、コンタクトバネ57の反発力によって生じる位置決め部6の摩擦力に抗しながら、記録ヘッドユニット60が矢印の示す方向、即ち、上方へ引き抜かれることによってキャリッジ部材1から記録ヘッドユニット60が取り外される。
【0066】
つまり、本実施例においては、実施例1とは異なり、記録ヘッドユニット60が引き抜かれるとき、電極パッド59とコンタクトバネ57との相互間において電気的に短絡する虞がないので記録ヘッド交換準備完了の状態を待たずとも、回動ベース部材50が回転されることによって、自動的に記録ヘッドユニット60への電力供給が絶たれ、その結果、本実施例は、記録ヘッドユニット60を取り出すことが可能となる点が特別なメリットである。その他の効果は、上述した実施例1の効果と同様である。
【0067】
図8は、本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第3の実施例の要部を示す。
【0068】
図1または図5に示される例においては、記録ヘッドユニットのみが被装着部1PHに装着可能とされ、各コネクタ部は、それぞれ、電力供給用あるいは制御信号入力用コネクタ部として分担されて設けられているが、図8に示めされる例においては、記録ヘッドユニット70または記録画像を撮像するスキャナヘッド79が選択的に被装着部1PHに装着可能とされ、各コネクタ部は、それぞれ、電力供給用および制御信号入力用双方のコネクタ部としての機能を有している。
【0069】
図8において、コネクタ部72、配線基板76とコネクタ部71および配線基板75とは、供給される制御信号の内容および電力の値等を除き、互いに同一構造なのでコネクタ部72、配線基板76について説明し、コネクタ部71および配線基板75についての説明を省略する。
【0070】
位置決め用凸部6が設けられる壁面に対向する他方側の壁面側には、配線基板76およびコネクタ部72が設けられている。コンタクトバネ73群を有するコネクタ部72は、コンタクトバネ73群の配列がその底面部に対し略垂直となるように配線基板76上に固定され、その配線基板76の入出力端子に電気的に接続されている。配線基板76は、被装着部1PHに固定されている。配線基板76には、フレキシブルケーブルFC5の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC5の他端には、所定の制御信号群および電力を送出する記録装置の制御部に電気的に接続されている。配線基板75には、フレキシブルケーブルFC6の一端が電気的に接続されている。フレキシブルケーブルFC6の他端には、上述と同一の記録装置の他の制御部に電気的に接続されている。
【0071】
コンタクトバネ73は、図8に示されるように、例えば、コネクタ部72の平坦面上における4隅(73A,73B,73E,73D)と、その略中央(73C)とにそれぞれ設けられている。平坦面における位置73Dおよび73Eに配されるコンタクトバネ73は、それぞれ、例えば、電力供給用に使用される。残りのコンタクトバネ73は、制御信号供給用に使用される。
【0072】
コンタクトバネ73は、配線基板76の各入出力端子に電気的に接続されている。従って、コンタクトバネ73群には、配線基板76およびフレキシブルケーブルFC5を通じて所定の制御信号群および電力が供給されることとなる。
【0073】
従って、記録ヘッドユニット70が装着されるとき、被装着部1PHにおいて、記録ヘッドユニット70を挟んでコンタクトバネ73群と位置決め用凸部6とが相対向して配されることとなる。
【0074】
装着される記録ヘッドユニット70は、図8に示されるように、記録媒体の記録面に対しインクを吐出し記録動作を行う記録素子が形成される記録素子基板70Hと、図示が省略されるがインクを記録素子基板70Hの複数のインク流路に供給するインク供給路と、供給されるインクが貯留されるインク室と、記録素子基板70H、インク供給路、インク室を収容するケース本体70CAとを含んで構成されている。
【0075】
記録素子基板70Hの構造は、例えば、上述の記録素子基板4Hの構造と同様である。
【0076】
ケース本体70CAにおける外周部のひとつの面には、電力および制御信号を記録素子基板70Hに供給するフレキシブル基板上に電極パッド77が上述のコンタクトバネ73群に対応して形成されている。
【0077】
また、電極パッド77に対向する面には、位置決め用凸部70LRが略中央に設けられている。その位置決め用凸部70LRが設けられる面に交叉する面には、位置決め用凸部70LBが設けられている。ケース本体60CAの外周部における記録素子基板70Hが配される部分に対向する端部には、把持される一対の操作部61が相対向して形成されている。また、操作部61の相互間には、凹部70Rが形成されている。
【0078】
スキャナヘッド79は、図9に示されるように、記録画像が形成される原稿面に光ビームを照射する複数の光源と、その原稿面からの反射光を検出する光センサと、その原稿面からの反射光を光センサに導く、例えば、テレセントリック光学系と、光センサからの検出信号について信号処理を行う電装部品と、これらの各構成要素を収容するケース本体79CAとを含んで構成されている。
【0079】
スキャナヘッド79が装着されるとき、ケース本体79CAにおけるコネクタ部71に対向する部分には、操作部79Tおよび電極パッド78が形成されており、また、ケース本体79CAにおけるコネクタ部72に対向する部分には、凹部79Rが形成されている。
【0080】
このような構成において、記録ヘッドユニット70またはスキャナヘッド79の着脱に関しては、上述の第1の実施例または第2の実施例と同様に行なわれる。
【0081】
ここで、上面にあるコネクタ部71のコンタクトバネ74は、記録ヘッドユニット70の凹部70Rに挿入される。従って、記録ヘッドユニット70が装着される場合、コネクタ部71は使用されないこととなる。
【0082】
一方、図9に示されるように、スキャナヘッド79が被装着部1PHに装着される場合、コネクタ部72のコンタクトバネ73は、スキャナヘッド79の凹部79Rに挿入される。従って、スキャナヘッド79が装着される場合、コネクタ部72は使用されないこととなる。
【0083】
なお、上述の例においては、凹部70Rまたは79Rが形成されているが、必ずしもこのようになされる必要はなく、例えば、それらの凹部を設けることなく、予めコンタクトバネ74またはコンタクトバネ73に接触しないようにケース本体の外形寸法が設定されてもよい。
【0084】
従って、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットが選択的に装着され得る従来のキャリッジ部材において、その被装着部のひとつのコネクタ部におけるコンタクトバネ群が選択されて接続される場合に対し、本実施例は、各コネクタ部がスキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットに対応してそれぞれ設けられている。
【0085】
その結果、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットに対応させてコンタクトバネの占有面積を増大させることが可能となる。
【0086】
さらに、キャリッジ部材内に搭載する対象物が変わった場合でも、特殊な電気的切り替えをしなくとも、対応できるメリットがある。
【0087】
そして、スキャナヘッドおよび記録ヘッドユニットにおける将来的なバージョンアップ等にも対応することが容易になる。
【0088】
なお、上述の例においては、電極パッドおよびコンタクトバネを互いに直交する2方向の面に分けたが、かかる例に限られることなく、例えば、電極パッドおよびコンタクトバネを2面以上の複数面に分けてもよい。また、電気接点の方向が、ここで示した2方向以外でも同じことである。
【0089】
電気的接点のみの付勢力を使って位置決め力としたが、斯かる例に限られることなく、例えば、その他の付勢力を使用して位置決めを行っても良い。
【0090】
板バネ式の接点を示したが、斯かる例に限られることなく、適用され得る他のコネクタ方式やフレキシブルケーブルのディンプル方式等でもよい。
【0091】
記録ヘッドユニットの着脱にあたり、上方の蓋としての回動ベース部材10が選択的に解放される方式以外の方法でもよい。その際、記録ヘッドユニットの着脱方式は、コンタクトバネの付勢力に起因した位置決め用凸部相互間の摩擦力に逆らう方式以外の適用され得る方法でもよいことは勿論である。
【0092】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る記録ヘッドユニットによれば、ケース本体おける複数の外周面にそれぞれ設けられ配線基板の端子とケース本体が装着される被装着部の電極部とを相互に電気的に接続する複数のコンタクト部を備えるので記録ヘッドユニットおよびキャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニットおよびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる。
【0093】
また、本発明に係るキャリッジ装置によれば、被装着部を形成する複数の壁部にそれぞれ設けられ、記録ヘッドユニットにおける複数の外周面における互いに異なる外面にそれぞれ設けられるヘッド用コンタクト部に対し個別に電気的接続を行なう複数のコンタクト部を備えるので記録ヘッドユニットまたはスキャナヘッド、および、キャリッジ部材の大型化を招くことなく、記録ヘッドユニット等およびキャリッジ部材相互の電気的接続部の占有面積を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第1の実施例の要部を示す斜視図である。
【図2】図1に示される例における断面図である。
【図3】図1に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図4】図1に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図5】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す断面図である。
【図6】図5に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図7】図5に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図8】本発明に係る記録ヘッドユニットおよびキャリッジ装置の第2の実施例の要部を示す断面図である。
【図9】図8に示される例における動作説明に供される断面図である。
【図10】従来の記録ヘッドユニットの外観を示す斜視図である。
【図11】従来のキャリッジ部材を、装着される図10に示される記録ヘッドユニットとともに示す斜視図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ部材
4,60,70 記録ヘッドユニット
10,50 回動ベース部材
13,16,53,56,71,72 コネクタ部
19,20 電極パッド
79 スキャナヘッド
Claims (11)
- 記録媒体の記録面に対し記録動作を行なうべく液体を吐出する記録素子基板と、
前記記録素子基板に前記液体を供給する液体供給路と、
前記記録素子基板における記録素子に対して信号および電力を供給する配線基板と、
前記記録素子基板、前記液体供給路、および、前記配線基板を収容するケース本体と、
前記ケース本体における複数の外周面にそれぞれ設けられ、前記配線基板の端子と該ケース本体が装着される被装着部の電極部とを相互に電気的に接続する複数のコネクタ部と、
を具備して構成される記録ヘッドユニット。 - 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、前記複数の外周面における互いに異なる面に設けられることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッドユニット。
- 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、供給される信号群または電力を前記配線基板に個別に供給することを特徴とする請求項1記載の記録ヘッドユニット。
- 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、前記複数の外周面における互いに直交する面に設けられることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッドユニット。
- 記録媒体の記録面に対し液体を吐出し記録動作を行なう記録ヘッドユニットが装着される被装着部を形成する複数の壁部にそれぞれ設けられ、該記録ヘッドユニットにおける複数の外周面における互いに異なる外面にそれぞれ設けられるヘッド用コンタクト部に対し個別に電気的接続を行なう複数のコネクタ部と、
前記複数のコネクタ部にそれぞれ電気的に接続され、前記ヘッド用コンタクト部を介して前記記録ヘッドユニットとの間において電力または信号を授受する伝送路と、
を具備して構成されるキャリッジ装置。 - 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、前記複数の壁部における互いに異なる壁部に設けられることを特徴とする請求項5記載のキャリッジ装置。
- 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、供給される信号群または電力を前記ヘッド用コンタクト部に個別に供給することを特徴とする請求項5記載のキャリッジ装置。
- 前記複数のコネクタ部は、それぞれ、前記複数の外周部における互いに直交する壁部に設けられることを特徴とする請求項5記載のキャリッジ装置。
- 前記信号群を前記ヘッド用コンタクト部に個別に供給するコネクタ部は、前記記録ヘッドユニットが前記被装着部に対し着脱されるとき、該記録ヘッドユニットが通過する前記被装着部の開口部を選択的に覆う壁部に設けられることを特徴とする請求項5記載のキャリッジ装置。
- 前記電力を前記ヘッド用コンタクト部に個別に供給するコネクタ部は、前記記録ヘッドユニットが前記被装着部に対し着脱されるとき、該記録ヘッドユニットが通過する前記被装着部の開口部を選択的に覆う壁部に設けられることを特徴とする請求項5記載のキャリッジ装置。
- 記録媒体の記録面に対し液体を吐出し記録動作を行なう記録ヘッドユニットが装着される被装着部を形成する複数の壁部のうちの少なくとも一つに設けられ、該記録ヘッドユニットの外郭部に設けられるヘッド用コンタクト部に対し電気的接続を行なう記録ヘッド用コネクタ部と、
記録媒体の記録面に形成される画像の撮像データを形成するスキャナヘッドユニットが通過する前記被装着部の開口部を選択的に覆う壁部に設けられ、該スキャナヘッドの外郭部に設けられるヘッド用コンタクト部に対し電気的接続を行なうスキャナヘッド用コネクタ部と、
前記記録ヘッド用コネクタ部および前記スキャナヘッド用コネクタ部にそれぞれ電気的に接続され前記ヘッド用コンタクト部を介して前記記録ヘッドユニットまたは前記スキャナヘッドユニットとの間において電力および信号を授受する伝送路と、
を具備して構成されるキャリッジ装置。
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JP2002204874A JP2004042508A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 記録ヘッドユニット、および、キャリッジ装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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