JP2004090491A - インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動回路基板が発熱しても、当該熱を適切に逃がすことにより、駆動ＩＣが熱による悪影響を受けないようにすることができるインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタとする。
【解決手段】先端面１５ｂにインク吐出口を備えるインクジェットヘッドチップ１５と、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してインクジェットヘッドチップと接続され、インクジェットヘッドチップを駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、を、筐体フレーム１４内に収納しているインクジェットヘッド２である。筐体フレームは、駆動回路基板を固定して駆動回路基板で発生する熱を筐体フレームを介してキャリッジ３に伝導させる放熱板１４ｋを一体に備えている。
【選択図】 図４
【解決手段】先端面１５ｂにインク吐出口を備えるインクジェットヘッドチップ１５と、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してインクジェットヘッドチップと接続され、インクジェットヘッドチップを駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、を、筐体フレーム１４内に収納しているインクジェットヘッド２である。筐体フレームは、駆動回路基板を固定して駆動回路基板で発生する熱を筐体フレームを介してキャリッジ３に伝導させる放熱板１４ｋを一体に備えている。
【選択図】 図４
Description
【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及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用紙やプラスチック薄板等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。インクジェットプリンタは、ノズル（インクの吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェット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している。
【０００３】
ところで、前記インクジェットプリンタにおいては、圧電素子（ピエゾ素子）やヒータを用いたインクジェットヘッドによってインク吐出を行うようになっている。そして、このインクジェットヘッドは、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を介して駆動ＩＣを備えた駆動回路基板と接続されるようになっており、この様な状態のインクジェットヘッドが筐体フレームに固定されるようになっている。なお、従来、前記駆動回路基板は、特に固定されることなく筐体フレーム内に収納されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、インクジェットプリンタの高精細化、印字スピードの向上等により、インク吐出口の数が増加される傾向にあると共に、１回当たりのインク吐出量を減らす代りに時間当りの吐出回数を増やすために、インクジェットヘッドの駆動周波数が高周波数とされる傾向にある。そして、周波数が高くなることと、ノズル数の増加によりスイッチング素子が増加（駆動ＩＣの増加）することにより、駆動ＩＣによる発熱量が増加しており、従来の構造では、必ずしも熱の逃げ場がなく、駆動ＩＣ等が熱により悪影響を受ける可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、駆動回路基板が発熱しても、当該熱を適切に逃がすことにより、駆動ＩＣが熱による悪影響を受けないようにすることができるインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
先端面にインク吐出口を備えるインクジェットヘッドチップと、
フレキシブル配線基板を介して前記インクジェットヘッドチップと接続され、該インクジェットヘッドチップを駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板と、
を、筐体フレーム内に収納しているインクジェットヘッドであって、
前記筐体フレームは、前記駆動回路基板を固定して該駆動回路基板で発生する熱を筐体フレームを介してキャリッジに伝導させる放熱板を一体に備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記放熱板が、前記筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記放熱板を一体に備えた筐体フレームが、アルミニウム成形品で構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを搭載するキャリッジを備えるインクジェットプリンタであって、
前記キャリッジは、熱伝導性を有する部材で構成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１５】
まず図１を参照して、本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成について説明する。図１は本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成図である。
【００１６】
図１に示すように本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド２と、キャリッジ３と、キャリッジレール４と、保湿ユニット５と、メンテナンスユニット７と、インクタンク２５と、インク供給管２６と、制御手段（非図示）とを備えて構成される。
【００１７】
インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体１３は、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における主走査方向Ａと直交した副走査方向に搬送される。記録媒体１３の搬送は図示しない搬送手段によって行われる。
【００１８】
キャリッジ３はインクジェットヘッド２，２，…を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体１３上の主走査が行われる。
【００１９】
この主走査中にインクジェットヘッド２が、記録媒体１３に向けてインクを吐出することで記録媒体１３に画像を形成する。ノズル吐出方向が垂直下向きとなるようにインクジェットヘッド２を垂直置きする場合や、ノズル吐出方向が水平方向となるようにインクジェットヘッド２を水平置きする場合があるが、その他の方向でも実施可能である。いずれの場合でも、インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルの吐出口が配列されたノズル面１５ｂが記録媒体１３と対向するように設置される。
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２，２，…がキャリッジ３に設置される。中央に図示されるインクジェットヘッド２の奥側にもう１つのインクジェットヘッド２が配置されている。
なお、カラー表現するためにはインクジェットヘッドを通常４個以上用いる。インクジェットヘッドの数を４〜８個とするカラープリンタが実用されている。
【００２０】
インクタンク２５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留する。インクタンク２５は１個のインクジェットヘッド２に対して１個が設置される。インク供給管２６はインクジェットヘッド２とインクタンク２５とを連通する形態で設置され、インクタンク２５からインクジェットヘッド２にインクを導く。
【００２１】
メンテナンスユニット７はメンテナンス領域Ｄに配置され、吸引キャップ８と、清掃ブレード１１と、インク受器１２と、吸引ポンプ９と、廃インクタンク１０等を有して構成される。メンテナンスユニット７は一連のメンテナンス動作により、インクジェットヘッド２内の異物を除去してインクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させる。
【００２２】
吸引キャップ８は吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１０と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド２のノズル面１５ｂを覆う。吸引キャップ８は４個が備えられる。吸引キャップ８，８，…は、上述の様に上昇した時に全てのインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…のキャリッジ３での配列に対応して配列される。
吸引ポンプ９はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成される。吸引ポンプ９は吸引キャップ８がノズル面１５ｂを覆った状態で作動することにより、吐出口からインクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生する。
【００２３】
清掃ブレード１１はインクジェットヘッド２のインク吸引後、ノズル面１５ｂに付着しているインクを除去する。その後、インク受器１２はインクジェットヘッド２が予備吐出したインクを受ける。廃インクタンク１０は吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留する。
【００２４】
保湿ユニット５はホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ６，６，…を有して構成される。保湿キャップ６は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面１５ｂを覆うことでインクジェットヘッド２，２，…のインクを保湿する。保湿キャップ６，６，…は４個が備えられる。これら４個の保湿キャップ６，６，…は、４個のインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…の配列に対応して配列される。
【００２５】
制御手段は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御する。メモリは、記録媒体１３に形成する画像のデータや、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶される。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して本発明に係るインクジェットヘッド２について説明する。
図２及び図３は本実施形態のインクジェットヘッド２の分解斜視図である。図２と図３は互いに異なる方向（ほぼ１８０度異なる）から見て描いたものである。
本実施形態のインクジェットヘッド２は、筐体フレーム１４と、インクジェットヘッドチップ（以下単に「ヘッドチップ」という。）１５と、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂと、キャップ受け板１７と、２つのフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂと、２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、外部コネクタ２１と、配線支持板２２と、フレキシブル配線基板２３と、カバー２４とを備えて構成される。
ヘッドチップ１５の端部１５ａには多数のノズルが矢印Ｅ方向に連続して設けられている。具体的には、ノズル形状の孔を加工した金属や樹脂等からなるプレート（ノズルプレート）を端部１５ａの加圧室出口が設けられた端面に貼付することによりヘッドチップ１５の所定位置にノズルを設ける。その結果、ノズル出口がノズル面１５ｂに配置される。この矢印Ｅ方向に連続して設けられたノズルの列をノズル列ということとする。インクジェットヘッド２はノズル列が２列構成されたものである。これらのノズルの出口がインク吐出口となる。ヘッドチップ１５は矢印Ｅ方向に長尺な外形を有する。インクジェットヘッド２は矢印Ｅ方向と図１に図示された主走査方向Ａとが直交するようにキャリッジ３に搭載される。
【００２７】
ヘッドチップ１５はその内部に形成されたインク流路（加圧室）に充填されたインクをノズルから吐出する装置である。ヘッドチップ１５の端部１５ａのノズル入口前にはそのノズルからインクを吐出するための圧力（吐出力）を発生する圧電素子が付設されたインク流路（加圧室）が各ノズル毎に対応して形成されている。ヒータ素子等他の手段によって吐出力を発生させても良い。一方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９ａに実装された駆動回路により駆動し、他方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９ｂに実装された駆動回路により駆動する。そのために、駆動回路基板１９ａ，１９ｂはそれぞれフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５の両側面に接続される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂと外部との電気的接続は外部コネクタ２１、フレキシブル配線基板２３、内部コネクタ２０ａ，２０ｂにより行われる。内部コネクタ２０ａ，２０ｂは駆動回路基板１９ａ，１９ｂにそれぞれ実装されている。フレキシブル配線基板２３の外部電極は外部コネクタ２１に接続されており、この外部電極を含むフレキシブル配線基板２３の一端部は配線支持板２２上に貼付されて支持されている。フレキシブル配線基板２３の他端部は二股に分かれるように配線支持板２２から延設され、その先端にそれぞれ内部電極が形成されている。これらの内部電極が各内部コネクタ２０ａ，２０ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２１はキャリッジ３に設置されたコネクタに接続される。
【００２８】
ヘッドチップ１５の両側面にはそれぞれマニホールド１６ａ，１６ｂが取り付けられる。マニホールド１６ａ，１６ｂのヘッドチップ１５の側面側にはフィルタ設置部ａ１，ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ３，ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１，ａ２に熱圧着若しくは接着により取り付けられるのが好ましい。また、フィルタ設置部ａ１を図３に示し、フィルタ設置部ａ２を図２に示している。
キャップ受け板１７はマニホールド１６ａ，１６ｂに取り付けられる。このとき、キャップ受け板１７に設けられた開口部１７ａを介してノズル面１５ｂが露出する。
筐体フレーム１４に形成された流路コネクタ１４ｐに図１に示したインク供給管２６からインクが供給される。流路コネクタ１４ｐ及び流路形成部１４ｎ内に連続してインク流路が形成されており、このインク流路が各マニホールド１６ａ，１６ｂに形成されたインク流路に接続する。マニホールド１６ａ，１６ｂに到達するインクはフィルタａ３，ａ４を通過して、さらにヘッドチップ１５に形成されたインク流路（加圧室）に導入される。
キャップ受け板１７は吸引キャップ８や保湿キャップ６を受けて、これらと密着するものである。
【００２９】
筐体フレーム１４は、ヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ及びキャップ受け板１７を収納する基端フレーム部１４ａと、基端フレーム部１４ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈと、両側壁部１４ｇ，１４ｂに架け渡すように形成された放熱板１４ｋ及びコネクタ支持部１４ｍと、両側壁部１４ｇ，１４ｈの内側にそれぞれ形成されたヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊとを備える。
ヘッドチップ１５の両端部がヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊにそれぞれ保持される。ヘッドチップ１５、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７及び基端フレーム部１４ａは互いに接着剤により固定される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂは放熱板１４ｋに接合される。コネクタ支持部１４ｍは外部コネクタ２１を支持する。
筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられ、ヘッド筐体の４側面と上端面（＝ノズル面１５ｂと反対側の面）が構成される。ヘッド筐体の上端面を構成するカバー２４の端面には、コネクタ保持開口２４ａが形成されている。筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられると、外部コネクタ２１及び配線支持板２２はコネクタ保持開口２４ａによって保持される。
また、基端フレーム部１４ａの外周には３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、２つのボルト挿通部１４ｅ，１４ｆとが付設されている。３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはキャリッジ３へインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。位置決め後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトがボルト挿通部１４ｅ，１４ｆに穿設されたボルト挿通孔に挿通される。
【００３０】
次に、図４及び図５を参照し、インクジェットヘッドチップ（ヘッドチップ）１５を駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、筐体フレーム１４において前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂを固定する放熱板１４ｋについてさらに詳細に説明する。
【００３１】
この実施の形態では、前記ヘッドチップ１５は、前記したように、図２の矢印Ｅ方向に連続して設けられたノズル列を２列有しており、各ノズル列に対して駆動回路基板を有している。このため、この実施の形態では、ヘッドチップ１５に対して、２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂを備えており、ヘッドチップ１５の上端部と駆動回路基板の下端部を接続するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）も２つ（符号１８ａ，１８ｂ）備えている。なお、ここでは、ヘッドチップ１５の圧電素子は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で構成されている。
【００３２】
前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、制御手段から送信された制御信号に基づいて圧電素子に電圧を印加する駆動回路（駆動ＩＣ）を有して構成され、互いにほぼ同じ形状を有して構成される。また、前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、それぞれヘッドチップ１５の１列分のノズル（インク吐出口）にフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介して接続されている。ここで、以降の説明では、駆動回路基板１９ａ，１９ｂにおいて駆動回路を形成する駆動ＩＣ等の電子部品が実装された側の面を表面、表面の反対側を裏面と呼ぶ。
【００３３】
前記したように、駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５と接続される。フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂは、柔軟性、絶縁性を具備したプラスチックフィルムに、駆動回路基板１９ａ，１９ｂと個々の圧電素子とを接続するための配線を備えて構成される。
【００３４】
また、駆動回路基板１９ａ，１９ｂの表面には、それぞれ内部コネクタ２０ａ，２０ｂが設置されている。この内部コネクタ２０ａ，２０ｂは、互いにほぼ同じ形状を有している。そして、内部コネクタ２０ａには、前記配線支持板２２のフレキシブル配線基板２３の下端部（２つに分かれている）に設けられた２つの電極の内の一方が嵌合される。また、内部コネクタ２０ｂには、前記配線支持板２２のフレキシブル配線基板２３の下端部（２つに分かれている）に設けられた２つの電極の内の他方が嵌合されるようになっている。
【００３５】
前記フレキシブル配線基板２３は、駆動回路基板１９ａ，１９ｂをキャリッジ３に設置されたコネクタと電気的に接続することで、制御手段から駆動回路基板１９ａ，１９ｂに送信される制御信号やヘッドチップ１５の圧電素子に供給される電力を中継するものである。
フレキシブル配線基板２３の２つに分かれた下端部の電極は、それぞれ内部コネクタ２０ａ，２０ｂと嵌合するよう、ほぼ同じ形状を有して構成される。
【００３６】
この実施の形態の筐体フレーム１４は、放熱板１４ｋを一体に備えている。前記放熱板１４ｋは、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａの長手方向（方向Ｅ）の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈの少なくとも一方より突出するように形成される。なお、ここでは、前記放熱板１４ｋは、図２及び図３に示すように、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａの長手方向（方向Ｅ）の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈの一方から突出して他方に達する長さを有しており、その結果、側壁部１４ｇ，１４ｈに架け渡すように形成されている。また、この放熱板１４ｋは、図５に示すように、ヘッドチップ１５側から内部コネクタ２０ａ，２０ｂ側に向かう方向に幅が広がった略台形の断面形状を有している。そして、前記フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５と接続された状態の２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂが、それぞれ裏面の下端部が放熱板１４ｋの両側面１４ｓ，１４ｔに当接する形態で筐体フレーム１４に設置される。これにより、駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、略逆ハ字状（すなわち、ヘッドチップ１５から内部コネクタ２０ａ，２０ｂに向かう方向にほぼ沿って、内部コネクタ２０ａ，２０ｂに向かうにつれて互いの間隔が広がる形態）になるように放熱板１４ｋに固定される。固定方法としては、例えば、接着剤による接着固定等が挙げられる。
【００３７】
このように、駆動回路基板１９ａ，１９ｂが放熱板１４ｋに当接して設置されると共に、放熱板１４ｋが筐体フレーム１４と一体に形成されていることで、駆動回路（駆動ＩＣ）から発生した熱は、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した後、筐体フレーム１４の他の部分にも伝導しやすく、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した熱が逃げやすい構成となっている。この実施の形態の筐体フレーム１４は、前記放熱板１４ｋも含めて熱伝導性の高い部材、ここでは特にアルミニウム成形品で構成されている。なお、熱伝導性の良好なものであれば、他の部材（材質）で放熱板及び筐体フレームを構成しても良い。熱伝導性の良い部材（材質）としては、例えば、マグネシウム合金、ＳＵＳ（特殊用途ステンレス鋼板）、チタン合金、鉄、銅、いわゆるダイカスト成形品に用いられる種々の金属、熱伝導性の高い樹脂等が挙げられる。
【００３８】
さらに、ここでは、前記放熱板１４ｋが、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａから立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレーム１４において、インクジェットヘッドチップ１５等の他の部材を保持する基端フレーム部１４ａと直接的に接しない箇所を放熱板１４ｋとすることができ、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した熱が、インクジェットヘッドチップ１５等に伝わり難く、確実にキャリッジ３に伝導することができ、駆動回路基板１９ａ，１９ｂが熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００３９】
なお、この実施の形態では、前記ヘッドチップ１５及び筐体フレーム１４を含むインクジェットヘッド２を搭載するキャリッジ３も熱伝導性の高い部材（例えば、アルミニウム成形品等、前記筐体フレームを構成する部材として挙げたものが好ましい）で構成されている。このため、駆動回路基板１９ａ，１９ｂで発生した熱が、放熱板及び筐体フレームを経てキャリッジ等のインクジェットヘッド外部へ効率よく放出されやすく、さらに熱が逃げやすい構成となっている。
【００４０】
また、駆動回路基板１９ａ，１９ｂを放熱板１４ｋに固定する際には、まず、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介して駆動回路基板１９ａ，１９ｂと接続されているヘッドチップ１５を筐体フレーム１４の所定位置に保持する。ここでは、ヘッドチップ１５の両端部を、筐体フレーム１４の両側壁部１４ｇ，１４ｈの内側にそれぞれ形成されたヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊにそれぞれ保持する。そして、放熱板１４ｋの両側面１４ｓ，１４ｔに２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂが略逆ハ字状に保持されるように当接させ、その状態で放熱板に駆動回路基板を接着剤等で接着固定する。このような順で固定すると、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂ等に無理な力を掛けることなく、駆動回路基板１９ａ，１９ｂを放熱板１４ｋに固定することができる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態におけるインクジェットヘッドチップによれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【００４２】
また、この実施の形態では、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００４３】
さらに、この実施の形態では、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００４４】
またさらに、この実施の形態では、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【００４５】
なお、本発明に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタとしては、前記した実施形態に限るものではなく、他の構成のものにも適用可能である。例えば、インクジェットヘッドは、ヘッドチップに圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。
また、この実施の形態では、放熱板は、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された２つの側壁部同士を架け渡すように形成されているが、これに限るものではない。例えば、前記放熱板が、側壁部のうちの一方より突出するように、すなわち側壁部の一方のみで放熱板を支持するようになっていても良い。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【００４７】
請求項２に記載の発明によれば、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００４９】
請求項４に記載の発明によれば、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【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概略を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを図２に対してほぼ１８０度異なる方向から描図した分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレームの放熱板に駆動回路基板が固定された状態を示す拡大斜視図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ キャリッジレール
５ 保湿ユニット
６ 保湿キャップ
７ メンテナンスユニット
８ 吸引キャップ
９ 吸引ポンプ
１０ 廃インクタンク
１１ 清掃ブレード
１２ インク受器
１３ 記録媒体
１４ 筐体フレーム
１４ａ 基端フレーム部
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 支点当接部
１４ｅ，１４ｆ ボルト挿通部
１４ｇ，１４ｈ 側壁部
１４ｉ，１４ｊ ヘッドチップ保持部
１４ｋ 放熱板
１４ｍ コネクタ支持部
１４ｎ 流路形成部
１４ｐ 流路コネクタ
１５ ヘッドチップ（インクジェットヘッドチップ）
１５ａ 端部
１５ｂ ノズル面（先端面）
１６ａ，１６ｂ マニホールド
１７ キャップ受け板
１７ａ 開口部
１８ａ，１８ｂ フレキシブル配線基板
１９ａ，１９ｂ 駆動回路基板
２０ａ，２０ｂ 内部コネクタ
２１ 外部コネクタ
２２ 配線支持板
２３ フレキシブル配線基板
２４ カバー
２４ａ コネクタ保持開口
２５ インクタンク
２６ インク供給管
Ａ 主走査方向
Ｂ ホームポジション領域
Ｃ 記録領域
Ｄ メンテナンス領域
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用紙やプラスチック薄板等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。インクジェットプリンタは、ノズル（インクの吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェット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している。
【０００３】
ところで、前記インクジェットプリンタにおいては、圧電素子（ピエゾ素子）やヒータを用いたインクジェットヘッドによってインク吐出を行うようになっている。そして、このインクジェットヘッドは、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を介して駆動ＩＣを備えた駆動回路基板と接続されるようになっており、この様な状態のインクジェットヘッドが筐体フレームに固定されるようになっている。なお、従来、前記駆動回路基板は、特に固定されることなく筐体フレーム内に収納されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、インクジェットプリンタの高精細化、印字スピードの向上等により、インク吐出口の数が増加される傾向にあると共に、１回当たりのインク吐出量を減らす代りに時間当りの吐出回数を増やすために、インクジェットヘッドの駆動周波数が高周波数とされる傾向にある。そして、周波数が高くなることと、ノズル数の増加によりスイッチング素子が増加（駆動ＩＣの増加）することにより、駆動ＩＣによる発熱量が増加しており、従来の構造では、必ずしも熱の逃げ場がなく、駆動ＩＣ等が熱により悪影響を受ける可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、駆動回路基板が発熱しても、当該熱を適切に逃がすことにより、駆動ＩＣが熱による悪影響を受けないようにすることができるインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
先端面にインク吐出口を備えるインクジェットヘッドチップと、
フレキシブル配線基板を介して前記インクジェットヘッドチップと接続され、該インクジェットヘッドチップを駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板と、
を、筐体フレーム内に収納しているインクジェットヘッドであって、
前記筐体フレームは、前記駆動回路基板を固定して該駆動回路基板で発生する熱を筐体フレームを介してキャリッジに伝導させる放熱板を一体に備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記放熱板が、前記筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記放熱板を一体に備えた筐体フレームが、アルミニウム成形品で構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを搭載するキャリッジを備えるインクジェットプリンタであって、
前記キャリッジは、熱伝導性を有する部材で構成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１５】
まず図１を参照して、本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成について説明する。図１は本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成図である。
【００１６】
図１に示すように本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド２と、キャリッジ３と、キャリッジレール４と、保湿ユニット５と、メンテナンスユニット７と、インクタンク２５と、インク供給管２６と、制御手段（非図示）とを備えて構成される。
【００１７】
インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体１３は、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における主走査方向Ａと直交した副走査方向に搬送される。記録媒体１３の搬送は図示しない搬送手段によって行われる。
【００１８】
キャリッジ３はインクジェットヘッド２，２，…を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体１３上の主走査が行われる。
【００１９】
この主走査中にインクジェットヘッド２が、記録媒体１３に向けてインクを吐出することで記録媒体１３に画像を形成する。ノズル吐出方向が垂直下向きとなるようにインクジェットヘッド２を垂直置きする場合や、ノズル吐出方向が水平方向となるようにインクジェットヘッド２を水平置きする場合があるが、その他の方向でも実施可能である。いずれの場合でも、インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルの吐出口が配列されたノズル面１５ｂが記録媒体１３と対向するように設置される。
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２，２，…がキャリッジ３に設置される。中央に図示されるインクジェットヘッド２の奥側にもう１つのインクジェットヘッド２が配置されている。
なお、カラー表現するためにはインクジェットヘッドを通常４個以上用いる。インクジェットヘッドの数を４〜８個とするカラープリンタが実用されている。
【００２０】
インクタンク２５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留する。インクタンク２５は１個のインクジェットヘッド２に対して１個が設置される。インク供給管２６はインクジェットヘッド２とインクタンク２５とを連通する形態で設置され、インクタンク２５からインクジェットヘッド２にインクを導く。
【００２１】
メンテナンスユニット７はメンテナンス領域Ｄに配置され、吸引キャップ８と、清掃ブレード１１と、インク受器１２と、吸引ポンプ９と、廃インクタンク１０等を有して構成される。メンテナンスユニット７は一連のメンテナンス動作により、インクジェットヘッド２内の異物を除去してインクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させる。
【００２２】
吸引キャップ８は吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１０と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド２のノズル面１５ｂを覆う。吸引キャップ８は４個が備えられる。吸引キャップ８，８，…は、上述の様に上昇した時に全てのインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…のキャリッジ３での配列に対応して配列される。
吸引ポンプ９はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成される。吸引ポンプ９は吸引キャップ８がノズル面１５ｂを覆った状態で作動することにより、吐出口からインクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生する。
【００２３】
清掃ブレード１１はインクジェットヘッド２のインク吸引後、ノズル面１５ｂに付着しているインクを除去する。その後、インク受器１２はインクジェットヘッド２が予備吐出したインクを受ける。廃インクタンク１０は吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留する。
【００２４】
保湿ユニット５はホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ６，６，…を有して構成される。保湿キャップ６は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面１５ｂを覆うことでインクジェットヘッド２，２，…のインクを保湿する。保湿キャップ６，６，…は４個が備えられる。これら４個の保湿キャップ６，６，…は、４個のインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…の配列に対応して配列される。
【００２５】
制御手段は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御する。メモリは、記録媒体１３に形成する画像のデータや、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶される。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して本発明に係るインクジェットヘッド２について説明する。
図２及び図３は本実施形態のインクジェットヘッド２の分解斜視図である。図２と図３は互いに異なる方向（ほぼ１８０度異なる）から見て描いたものである。
本実施形態のインクジェットヘッド２は、筐体フレーム１４と、インクジェットヘッドチップ（以下単に「ヘッドチップ」という。）１５と、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂと、キャップ受け板１７と、２つのフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂと、２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、外部コネクタ２１と、配線支持板２２と、フレキシブル配線基板２３と、カバー２４とを備えて構成される。
ヘッドチップ１５の端部１５ａには多数のノズルが矢印Ｅ方向に連続して設けられている。具体的には、ノズル形状の孔を加工した金属や樹脂等からなるプレート（ノズルプレート）を端部１５ａの加圧室出口が設けられた端面に貼付することによりヘッドチップ１５の所定位置にノズルを設ける。その結果、ノズル出口がノズル面１５ｂに配置される。この矢印Ｅ方向に連続して設けられたノズルの列をノズル列ということとする。インクジェットヘッド２はノズル列が２列構成されたものである。これらのノズルの出口がインク吐出口となる。ヘッドチップ１５は矢印Ｅ方向に長尺な外形を有する。インクジェットヘッド２は矢印Ｅ方向と図１に図示された主走査方向Ａとが直交するようにキャリッジ３に搭載される。
【００２７】
ヘッドチップ１５はその内部に形成されたインク流路（加圧室）に充填されたインクをノズルから吐出する装置である。ヘッドチップ１５の端部１５ａのノズル入口前にはそのノズルからインクを吐出するための圧力（吐出力）を発生する圧電素子が付設されたインク流路（加圧室）が各ノズル毎に対応して形成されている。ヒータ素子等他の手段によって吐出力を発生させても良い。一方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９ａに実装された駆動回路により駆動し、他方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９ｂに実装された駆動回路により駆動する。そのために、駆動回路基板１９ａ，１９ｂはそれぞれフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５の両側面に接続される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂと外部との電気的接続は外部コネクタ２１、フレキシブル配線基板２３、内部コネクタ２０ａ，２０ｂにより行われる。内部コネクタ２０ａ，２０ｂは駆動回路基板１９ａ，１９ｂにそれぞれ実装されている。フレキシブル配線基板２３の外部電極は外部コネクタ２１に接続されており、この外部電極を含むフレキシブル配線基板２３の一端部は配線支持板２２上に貼付されて支持されている。フレキシブル配線基板２３の他端部は二股に分かれるように配線支持板２２から延設され、その先端にそれぞれ内部電極が形成されている。これらの内部電極が各内部コネクタ２０ａ，２０ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２１はキャリッジ３に設置されたコネクタに接続される。
【００２８】
ヘッドチップ１５の両側面にはそれぞれマニホールド１６ａ，１６ｂが取り付けられる。マニホールド１６ａ，１６ｂのヘッドチップ１５の側面側にはフィルタ設置部ａ１，ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ３，ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１，ａ２に熱圧着若しくは接着により取り付けられるのが好ましい。また、フィルタ設置部ａ１を図３に示し、フィルタ設置部ａ２を図２に示している。
キャップ受け板１７はマニホールド１６ａ，１６ｂに取り付けられる。このとき、キャップ受け板１７に設けられた開口部１７ａを介してノズル面１５ｂが露出する。
筐体フレーム１４に形成された流路コネクタ１４ｐに図１に示したインク供給管２６からインクが供給される。流路コネクタ１４ｐ及び流路形成部１４ｎ内に連続してインク流路が形成されており、このインク流路が各マニホールド１６ａ，１６ｂに形成されたインク流路に接続する。マニホールド１６ａ，１６ｂに到達するインクはフィルタａ３，ａ４を通過して、さらにヘッドチップ１５に形成されたインク流路（加圧室）に導入される。
キャップ受け板１７は吸引キャップ８や保湿キャップ６を受けて、これらと密着するものである。
【００２９】
筐体フレーム１４は、ヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ及びキャップ受け板１７を収納する基端フレーム部１４ａと、基端フレーム部１４ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈと、両側壁部１４ｇ，１４ｂに架け渡すように形成された放熱板１４ｋ及びコネクタ支持部１４ｍと、両側壁部１４ｇ，１４ｈの内側にそれぞれ形成されたヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊとを備える。
ヘッドチップ１５の両端部がヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊにそれぞれ保持される。ヘッドチップ１５、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７及び基端フレーム部１４ａは互いに接着剤により固定される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂは放熱板１４ｋに接合される。コネクタ支持部１４ｍは外部コネクタ２１を支持する。
筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられ、ヘッド筐体の４側面と上端面（＝ノズル面１５ｂと反対側の面）が構成される。ヘッド筐体の上端面を構成するカバー２４の端面には、コネクタ保持開口２４ａが形成されている。筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられると、外部コネクタ２１及び配線支持板２２はコネクタ保持開口２４ａによって保持される。
また、基端フレーム部１４ａの外周には３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、２つのボルト挿通部１４ｅ，１４ｆとが付設されている。３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはキャリッジ３へインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。位置決め後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトがボルト挿通部１４ｅ，１４ｆに穿設されたボルト挿通孔に挿通される。
【００３０】
次に、図４及び図５を参照し、インクジェットヘッドチップ（ヘッドチップ）１５を駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、筐体フレーム１４において前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂを固定する放熱板１４ｋについてさらに詳細に説明する。
【００３１】
この実施の形態では、前記ヘッドチップ１５は、前記したように、図２の矢印Ｅ方向に連続して設けられたノズル列を２列有しており、各ノズル列に対して駆動回路基板を有している。このため、この実施の形態では、ヘッドチップ１５に対して、２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂを備えており、ヘッドチップ１５の上端部と駆動回路基板の下端部を接続するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）も２つ（符号１８ａ，１８ｂ）備えている。なお、ここでは、ヘッドチップ１５の圧電素子は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で構成されている。
【００３２】
前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、制御手段から送信された制御信号に基づいて圧電素子に電圧を印加する駆動回路（駆動ＩＣ）を有して構成され、互いにほぼ同じ形状を有して構成される。また、前記駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、それぞれヘッドチップ１５の１列分のノズル（インク吐出口）にフレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介して接続されている。ここで、以降の説明では、駆動回路基板１９ａ，１９ｂにおいて駆動回路を形成する駆動ＩＣ等の電子部品が実装された側の面を表面、表面の反対側を裏面と呼ぶ。
【００３３】
前記したように、駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５と接続される。フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂは、柔軟性、絶縁性を具備したプラスチックフィルムに、駆動回路基板１９ａ，１９ｂと個々の圧電素子とを接続するための配線を備えて構成される。
【００３４】
また、駆動回路基板１９ａ，１９ｂの表面には、それぞれ内部コネクタ２０ａ，２０ｂが設置されている。この内部コネクタ２０ａ，２０ｂは、互いにほぼ同じ形状を有している。そして、内部コネクタ２０ａには、前記配線支持板２２のフレキシブル配線基板２３の下端部（２つに分かれている）に設けられた２つの電極の内の一方が嵌合される。また、内部コネクタ２０ｂには、前記配線支持板２２のフレキシブル配線基板２３の下端部（２つに分かれている）に設けられた２つの電極の内の他方が嵌合されるようになっている。
【００３５】
前記フレキシブル配線基板２３は、駆動回路基板１９ａ，１９ｂをキャリッジ３に設置されたコネクタと電気的に接続することで、制御手段から駆動回路基板１９ａ，１９ｂに送信される制御信号やヘッドチップ１５の圧電素子に供給される電力を中継するものである。
フレキシブル配線基板２３の２つに分かれた下端部の電極は、それぞれ内部コネクタ２０ａ，２０ｂと嵌合するよう、ほぼ同じ形状を有して構成される。
【００３６】
この実施の形態の筐体フレーム１４は、放熱板１４ｋを一体に備えている。前記放熱板１４ｋは、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａの長手方向（方向Ｅ）の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈの少なくとも一方より突出するように形成される。なお、ここでは、前記放熱板１４ｋは、図２及び図３に示すように、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａの長手方向（方向Ｅ）の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈの一方から突出して他方に達する長さを有しており、その結果、側壁部１４ｇ，１４ｈに架け渡すように形成されている。また、この放熱板１４ｋは、図５に示すように、ヘッドチップ１５側から内部コネクタ２０ａ，２０ｂ側に向かう方向に幅が広がった略台形の断面形状を有している。そして、前記フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５と接続された状態の２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂが、それぞれ裏面の下端部が放熱板１４ｋの両側面１４ｓ，１４ｔに当接する形態で筐体フレーム１４に設置される。これにより、駆動回路基板１９ａ，１９ｂは、略逆ハ字状（すなわち、ヘッドチップ１５から内部コネクタ２０ａ，２０ｂに向かう方向にほぼ沿って、内部コネクタ２０ａ，２０ｂに向かうにつれて互いの間隔が広がる形態）になるように放熱板１４ｋに固定される。固定方法としては、例えば、接着剤による接着固定等が挙げられる。
【００３７】
このように、駆動回路基板１９ａ，１９ｂが放熱板１４ｋに当接して設置されると共に、放熱板１４ｋが筐体フレーム１４と一体に形成されていることで、駆動回路（駆動ＩＣ）から発生した熱は、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した後、筐体フレーム１４の他の部分にも伝導しやすく、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した熱が逃げやすい構成となっている。この実施の形態の筐体フレーム１４は、前記放熱板１４ｋも含めて熱伝導性の高い部材、ここでは特にアルミニウム成形品で構成されている。なお、熱伝導性の良好なものであれば、他の部材（材質）で放熱板及び筐体フレームを構成しても良い。熱伝導性の良い部材（材質）としては、例えば、マグネシウム合金、ＳＵＳ（特殊用途ステンレス鋼板）、チタン合金、鉄、銅、いわゆるダイカスト成形品に用いられる種々の金属、熱伝導性の高い樹脂等が挙げられる。
【００３８】
さらに、ここでは、前記放熱板１４ｋが、筐体フレーム１４における基端フレーム部１４ａから立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレーム１４において、インクジェットヘッドチップ１５等の他の部材を保持する基端フレーム部１４ａと直接的に接しない箇所を放熱板１４ｋとすることができ、駆動回路基板１９ａ，１９ｂから放熱板１４ｋに伝導した熱が、インクジェットヘッドチップ１５等に伝わり難く、確実にキャリッジ３に伝導することができ、駆動回路基板１９ａ，１９ｂが熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００３９】
なお、この実施の形態では、前記ヘッドチップ１５及び筐体フレーム１４を含むインクジェットヘッド２を搭載するキャリッジ３も熱伝導性の高い部材（例えば、アルミニウム成形品等、前記筐体フレームを構成する部材として挙げたものが好ましい）で構成されている。このため、駆動回路基板１９ａ，１９ｂで発生した熱が、放熱板及び筐体フレームを経てキャリッジ等のインクジェットヘッド外部へ効率よく放出されやすく、さらに熱が逃げやすい構成となっている。
【００４０】
また、駆動回路基板１９ａ，１９ｂを放熱板１４ｋに固定する際には、まず、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂを介して駆動回路基板１９ａ，１９ｂと接続されているヘッドチップ１５を筐体フレーム１４の所定位置に保持する。ここでは、ヘッドチップ１５の両端部を、筐体フレーム１４の両側壁部１４ｇ，１４ｈの内側にそれぞれ形成されたヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊにそれぞれ保持する。そして、放熱板１４ｋの両側面１４ｓ，１４ｔに２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂが略逆ハ字状に保持されるように当接させ、その状態で放熱板に駆動回路基板を接着剤等で接着固定する。このような順で固定すると、フレキシブル配線基板１８ａ，１８ｂ等に無理な力を掛けることなく、駆動回路基板１９ａ，１９ｂを放熱板１４ｋに固定することができる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態におけるインクジェットヘッドチップによれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【００４２】
また、この実施の形態では、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００４３】
さらに、この実施の形態では、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００４４】
またさらに、この実施の形態では、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【００４５】
なお、本発明に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタとしては、前記した実施形態に限るものではなく、他の構成のものにも適用可能である。例えば、インクジェットヘッドは、ヘッドチップに圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。
また、この実施の形態では、放熱板は、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された２つの側壁部同士を架け渡すように形成されているが、これに限るものではない。例えば、前記放熱板が、側壁部のうちの一方より突出するように、すなわち側壁部の一方のみで放熱板を支持するようになっていても良い。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、筐体フレームと一体に設けられた放熱板に駆動回路基板を固定しているため、駆動回路基板が発熱しても、その熱を放熱板から筐体フレームを経てキャリッジに伝導して放熱させることができる。これにより、効率的に駆動回路基板で発生する熱を逃がすことができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを防止することができる。
【００４７】
請求項２に記載の発明によれば、放熱板が、筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されているため、筐体フレームにおける、インクジェットヘッドチップ等の他の部材を保持する基端フレーム部と直接的に接しない箇所を放熱板とすることができ、駆動回路基板から放熱板に伝導した熱が、インクジェットヘッドチップに伝わり難く、確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのを確実に防止することができる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、放熱板を含む筐体フレームが熱伝導性の高いアルミニウム成形品で構成されているため、駆動回路基板からの発熱を確実にキャリッジに伝導することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをより確実に防止することができる。
【００４９】
請求項４に記載の発明によれば、キャリッジが熱伝導性を有する部材で構成されていることにより、より確実に駆動回路基板から発生する熱を放熱することができ、駆動回路基板が熱により悪影響を受けるのをさらに確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【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概略を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを図２に対してほぼ１８０度異なる方向から描図した分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレームの放熱板に駆動回路基板が固定された状態を示す拡大斜視図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ キャリッジレール
５ 保湿ユニット
６ 保湿キャップ
７ メンテナンスユニット
８ 吸引キャップ
９ 吸引ポンプ
１０ 廃インクタンク
１１ 清掃ブレード
１２ インク受器
１３ 記録媒体
１４ 筐体フレーム
１４ａ 基端フレーム部
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 支点当接部
１４ｅ，１４ｆ ボルト挿通部
１４ｇ，１４ｈ 側壁部
１４ｉ，１４ｊ ヘッドチップ保持部
１４ｋ 放熱板
１４ｍ コネクタ支持部
１４ｎ 流路形成部
１４ｐ 流路コネクタ
１５ ヘッドチップ（インクジェットヘッドチップ）
１５ａ 端部
１５ｂ ノズル面（先端面）
１６ａ，１６ｂ マニホールド
１７ キャップ受け板
１７ａ 開口部
１８ａ，１８ｂ フレキシブル配線基板
１９ａ，１９ｂ 駆動回路基板
２０ａ，２０ｂ 内部コネクタ
２１ 外部コネクタ
２２ 配線支持板
２３ フレキシブル配線基板
２４ カバー
２４ａ コネクタ保持開口
２５ インクタンク
２６ インク供給管
Ａ 主走査方向
Ｂ ホームポジション領域
Ｃ 記録領域
Ｄ メンテナンス領域
Claims (4)
- 先端面にインク吐出口を備えるインクジェットヘッドチップと、
フレキシブル配線基板を介して前記インクジェットヘッドチップと接続され、該インクジェットヘッドチップを駆動させる駆動ＩＣを備えた駆動回路基板と、
を、筐体フレーム内に収納しているインクジェットヘッドであって、
前記筐体フレームは、前記駆動回路基板を固定して該駆動回路基板で発生する熱を筐体フレームを介してキャリッジに伝導させる放熱板を一体に備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記放熱板が、前記筐体フレームにおける基端フレーム部から立設された側壁部より突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
- 前記放熱板を一体に備えた筐体フレームが、アルミニウム成形品で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを搭載するキャリッジを備えるインクジェットプリンタであって、
前記キャリッジは、熱伝導性を有する部材で構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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