JP2004098341A

JP2004098341A - Connection structure of circuit board

Info

Publication number: JP2004098341A
Application number: JP2002260231A
Authority: JP
Inventors: Isao Kobayashi; 小林　功
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP4039186B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connection structure of a circuit board capable of preventing occurrence of incomplete bonding between a flexible wiring board and the circuit board. <P>SOLUTION: A circuit board 21 comprises a basic part 21c having a width substantially equal to the width of a head holder, and a protrusion 21d narrower than the basic part 21c at a position closer to the side opposite to a wide ink cartridge. Since an output terminal group 64 is arranged above the protrusion 21d such that the distance D1 from a terminal at one end part thereof to the edge of the protrusion 21d on the same side is substantially equal to the distance D2 from a terminal at the other end part to the edge of the protrusion 21d on the same side, heat can be conducted uniformly to the terminals at the opposite end parts of the output terminal group 64 when heating is performed in order to connect a flexible wiring board through solder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット装置におけるフレキシブル配線基板と回路基板との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット装置では、カラー印刷等を行うために、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクカートリッジが利用されている。これらインクカートリッジを配列状態で収容保持するヘッドホルダには、各色のインクの噴射を行うための４つの記録ヘッドや、それらを駆動するためフレキシブル配線基板を介して記録ヘッドに接続された回路基板等が設けられ、記録ヘッドユニットとして構成されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、一般的に、４色のインクのうちブラックの使用頻度は高いので、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれのインクカートリッジと比べ、ブラックのインクカートリッジがその配列方向に大きめに構成されている。そして、ブラックのインクカートリッジは、配列方向の一端側に配置された状態でヘッドホルダに保持されるので、特許文献１および特許文献２に開示されているように、各記録ヘッドは、ブラックのインクカートリッジの配置されていない側の端部寄りに、ヘッドホルダに固定されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１０８５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−１０８３７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような記録ヘッドユニットにおいて、図１５は、本発明者が、先に考えた回路基板を示すもので、回路基板２２１は、その上の配線パターンや回路素子をできるだけ余裕を持って配置するために、ヘッドホルダの幅方向（インクカートリッジの配列方向）にほぼいっぱいの大きさに形成することが好ましい。各記録ヘッドに接続された各フレキシブル配線基板は、その回路基板の一側に並べてそれぞれ接続される。しかしながら、このとき、各記録ヘッドに接続された各フレキシブル配線基板は各記録ヘッドの偏り方向にずれたまま回路基板２２１に接続されるため、フレキシブル配線基板が接続される部分である回路基板２２１上の端子群２６４は、その配置位置が、回路基板２２１の長手方向の一端側に偏って配置されることになる。このため、この端子群２６４の列設方向（回路基板２２１の長手方向）の一端の端子から同一方向側の回路基板２２１の縁端までの距離Ｄ３と、他端の端子からその同一方向側の回路基板２２１の縁端までの距離Ｄ４とが異なっており、各端子と半田によって接合されるフレキシブル配線基板の前記他端を、端子群２６４上に配置してヒートバーで加熱した際、回路基板２２１において前記距離Ｄ３の部分とＤ４の部分とで熱の伝導が均等に行われず、一部の端子において加熱不足による接合不良が生ずるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、回路基板上の出力端子の配置位置を工夫することで、フレキシブル配線基板上の入力端子と、回路基板上の出力端子との接合において、接合不良が生ずるのを防止することができる回路基板の接続構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の回路基板の接続構造は、被記録媒体上にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、当該記録ヘッドに供給するインクを収容して平行に配列された複数のインクカートリッジのうち、一方の端に位置するインクカートリッジが、他のインクカートリッジよりもその配列方向に大きくなるように構成された前記複数のインクカートリッジを、その配列状態で収容するホルダと、可撓性を有する帯状絶縁体上に複数の導線が配設され、一端が前記記録ヘッドに接続されたフレキシブル配線基板と、前記複数のインクカートリッジの配列方向に平行な前記ホルダの側面に固定され、前記フレキシブル配線基板の他端に接続される配線パターンを有する回路基板とを備えたインクジェット装置における前記回路基板の接続構造であって、前記回路基板上に、前記複数のインクカートリッジの配列方向に列設され、前記配線パターンの端部を形成し、前記フレキシブル配線基板の前記複数の導線が接続される複数の端子を備え、前記回路基板は、前記配線パターンを有する第１の部分が、前記端子を有する第２の部分よりも、前記大きいインクカートリッジが位置する方向に長く形成され、前記複数の端子の前記回路基板の第２の部分上の配設位置が、前記複数の端子の列設方向における一方の端部の端子から、その端子と同方向側の前記第２の部分の縁端までの距離と、前記一方の端部の端子とは反対側の他方の端部の端子から、その端子と同方向側の前記第２の部分の縁端までの距離とが略同一となる位置に、前記複数の端子が配設されている。
【０００８】
この構成の回路基板の接続構造では、回路基板上の複数の端子の列設方向において、一方の端部の端子から、その端子と同方向側の第２の部分の縁端までの距離と、一方の端部の端子とは反対側の他方の端部の端子から、その端子と同方向側の第２の部分の縁端までの距離とが略同一となる位置に複数の端子が配設されているので、この複数の端子に対しフレキシブル配線基板の複数の導線を接続するための加熱を行う場合に、両端部の端子に対して均等な熱の伝導を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した回路基板の接続構造の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態の回路基板を備えたインクジェット装置の一例としてのインクジェットプリンタ１の構成について説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の内部構造を示す斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１の筐体２の内部にはキャリッジ８が設けられており、キャリッジ８は、ガイドロッド１１およびガイド部材１２に、各々スライド可能に支持され、ベルト１３に固着されて、キャリッジモータ１６により駆動されて往復移動される。キャリッジ８には、印字等の記録を行うための記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ（図２参照）を有する記録ヘッドユニット１７が取り付けられている。この記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは、４色のインク（シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫ）を被記録媒体である用紙Ｐ上に噴射して記録動作を行うインクジェット方式の記録ヘッドであり、前記各色のインクを噴射するために、用紙Ｐと対向する位置に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの噴射ノズル群７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ（図２参照）をそれぞれ備えている。
【００１１】
また、記録ヘッドユニット１７には、各噴射ノズル群７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに、各色のインクを供給する４つのインクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋが着脱可能に搭載されている。また、本実施の形態のインクジェットプリンタ１では、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋと対向する位置には、用紙Ｐを搬送するプラテンローラ１０が設けられ、プラテンローラ１０は、図示外のラインフィードモータの駆動により回転駆動される。そして、このプラテンローラ１０の回転によって、用紙Ｐがキャリッジ８の移動方向と直交する方向（図中矢印方向）に搬送されるようになっている。
【００１２】
次に、図２〜図６を参照して、記録ヘッドユニット１７の構造について説明する。図２，図３は、記録ヘッドユニット１７を、その底部の背面側から見た斜視図である。図４は、記録ヘッドユニット１７を、その上面側から見た平面図である。図５は、ヘッドホルダ１８を、その底部の背面側から見た斜視図である。図６は、ヘッドホルダ１８を、その上部の前面側から見た斜視図である。
【００１３】
図２に示すように、記録ヘッドユニット１７は、ヘッドホルダ１８と、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋと、回路基板２１と、ヘッドカバー７０と、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋと、弾性材２７（図１３参照）とから構成されており、ヘッドホルダ１８に各部材が設けられて構成されている。そして、各フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ上にそれぞれ設けられた発熱性の高いＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋの放熱を行うヒートシンクであるとともに保護するためのヒートシンク２６（図３参照）が、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを、ヘッドホルダ１８に対向する面側とは反対側の面側から覆うように、ヘッドホルダ１８に設けられるようになっている。そして、ヘッドホルダ１８は、図１に示すキャリッジ８に保持され、キャリッジ８とともに往復運動を行うようになっている。
【００１４】
図５，図６に示すように、ヘッドホルダ１８は、合成樹脂材料で一体成形されており、底壁１８ａと背壁１８ｂと左側壁１８ｃと右側壁１８ｄと前壁１８ｅとから構成され、上面が開放された略箱型形状となっている。背壁１８ｂおよび前壁１８ｅは略平行に配置され、底壁１８ａはそのそれぞれと直交している。左側壁１８ｃと右側壁１８ｄはともに、前記前壁１８ｅ、底壁１８ａおよび背壁１８ｂの左右両端に沿って設けられている。前述したインクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋは、この略箱形形状の開放部に着脱可能に搭載されるようになっている。
【００１５】
図４，図６に示すように、ヘッドホルダ１８の底壁１８ａには、ヘッドホルダ１８の上面側の開放部に搭載される各インクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋのインク放出部（図示外）に接続することができる各インク供給通路３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋが穿設されている。インク供給通路３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋは、底壁１８ａの前壁１８ｅ寄りの位置に、それと平行な方向に並んで設けられており、底壁１８ａを貫通している。さらに、各インク供給通路３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋの外周には、インクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋの各インク放出部と密接できるようにしたゴム製等のパッキン（図示外）が配設されることになる。
【００１６】
尚、ヘッドホルダ１８に搭載されるインクカートリッジ１４Ｋは、インクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙと比べて、それらの配列方向（図４において左右方向）においてやや大きい幅をもった構成となっている。すなわち、インクカートリッジ１４Ｋは、インクカートリッジ１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙよりインクの収容量が多くなるように構成されている。
【００１７】
また、図５に示すように、ヘッドホルダ１８の底壁１８ａの外側の壁面には、底壁１８ａから一段突出するように、背の低い略直方体のヘッド保持部２８が形成されている。ヘッド保持部２８の上面には、溝型のヘッド載置部２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ，２８Ｋがインクカートリッジの配列方向と平行に並んで形成され、各ヘッド載置部に記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋがそれぞれ１対１に対応して接着剤等により固着される。各ヘッド載置部２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ，２８Ｋは、インクカートリッジ１４Ｋが他のインクカートリッジよりも幅方向に大きい分、ヘッドホルダ１８においてそのインクカートリッジ１４Ｋの位置する側とは反対側に寄って配置されている。また、各ヘッド載置部２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ，２８Ｋの前壁１８ｅ側の端部には、前記インク供給通路３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋの下端が連通部３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋとして開口しており、それぞれが各記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの各噴射ノズル群７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに対応したインク流路に接続している。
【００１８】
ヘッドホルダ１８の背壁１８ｂの外側の壁面には、２つの略長方形のリブ３５ａ，３５ｂが突設され、そのリブ３５ａ，３５ｂの各々の先端が、回路基板２１（図２参照）の裏面に当接するようになっている。さらに、背壁１８ｂの外側壁面には、突起３６，３７が突設されている。突起３６，３７は、その先端部の円柱部３６ａ，３７ａを回路基板２１に穿設された貫通孔２１ａ，２１ｂ（図１１参照）にそれぞれ挿入して熱圧潰することにより、回路基板２１を固定するようになっている。
【００１９】
記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋと回路基板２１との間は、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋで接続されている。本実施の形態では、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋにそれぞれ設けられたプレート型圧電アクチュエータ１２０（図７参照）を駆動する駆動電圧を発生する駆動回路としてＩＣチップが用いられており、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋは、それぞれ対応する記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０ＫのためのＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋを、ヘッドホルダ１８側に対向する面とは反対側の面に搭載している。
【００２０】
図５に示すように、ヘッドホルダ１８は、その底壁１８ａと背壁１８ｂとの交差部近傍の外側面側で、ヒートシンク２６（図３参照）を保持するようになっている。すなわち、左右両側壁１８ｃ，１８ｄは、底壁１８ａと背壁１８ｂとの交差部近傍に傾斜稜線部を有しており、その傾斜稜線部を含む近傍をヒートシンク保持壁４０としてその対向内面部に段状にヒートシンク当接部４０ａを有している。左右のヒートシンク保持壁４０間はリブ３５ｃによって接続されている。
【００２１】
そして、図３に示すように、ヒートシンク２６は、その外周を、ヒートシンク当接部４０ａ（図５参照）に当接させつつ接着剤等で固定される。また、ヒートシンク２６と、後述するヘッドカバー７０（図２参照）との間、およびヒートシンク２６と回路基板２１との間にもシール剤７１（図１４参照）が充填され、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋおよびフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋに対してインク等が侵入するのを防止している。回路基板２１とリブ３５ｃ（図５参照）との間も必要に応じてシールすることができる。尚、ヒートシンク２６は、放熱効果のよいアルミニウム等の金属材料で、板状に製作されている。
【００２２】
さらに、図５に示すように、左右のヒートシンク保持壁４０間には、そのヒートシンク保持壁の傾斜稜線と平行な斜辺を有する複数のリブ２９が形成されている。後述するように、このリブ２９は、その斜辺にゴム等の弾性材２７（図１３参照）を載置してＩＣチップをヒートシンク２６に押しつけるためのものである。
【００２３】
次に、図７〜図９を参照して、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの構造について説明する。尚、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋはともに略同一構造を有しているので、ここでは記録ヘッド２０Ｋについてのみ説明し、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの説明は省略する。図７は、記録ヘッド２０Ｋの分解斜視図である。図８は、キャビティプレート１１０からプレート型圧電アクチュエータ１２０を離した状態を示す分解斜視図である、図９は、プレート型圧電アクチュエータ１２０の分解斜視図である。
【００２４】
図７に示すように、記録ヘッド２０Ｋは、略長方形に形成された金属板の積層構造からなるキャビティプレート１１０と、略長方形の板状に形成されたプレート型圧電アクチュエータ１２０とから構成される。キャビティプレート１１０は、その表面に、複数の圧力室１１６を、キャビティプレート１１０の長手方向に沿って２列平行に有する。そして、キャビティプレート１１０上に、プレート型圧電アクチュエータ１２０が、各圧力室１１６を塞ぐように接着される。プレート型圧電アクチュエータ１２０の上面には、フレキシブル配線基板２４Ｋのヘッド接続部４２が重ねて接合される。２列の圧力室１１６は、それぞれキャビティプレート１１０の下面の２列の噴射ノズル群７Ｋ（図２参照）に連通し、下向きにインクを噴射する。
【００２５】
図８に示すように、プレート型圧電アクチュエータ１２０は、例えば１０枚の圧電シート１２１〜１３０を積層した構造に形成されている。図９に示すように、各圧電シート１２１〜１３０のうち、圧電シート１２６，１２８，１３０は、全て同じ構造に形成され、その上面には、キャビティプレート１１０に設けられた各圧力室１１６に対応する位置に細幅の駆動電極１３６が各々形成されている。この各駆動電極１３６の端部１３６ａは、各圧電シート１２６，１２８，１３０の側面１２６ａ，１２６ｂ（他の圧電シートも同様）に各々露出するように形成されている。
【００２６】
また、圧電シート１２３，１２４，１２５，１２７，１２９は、全て同じ構造に形成され、その上面には、複数個の圧力室１１６に対して共通の電極となる帯状のコモン電極１３５が形成されている。また、各コモン電極１３５の端部１３５ａは、圧電シート１２３，１２４，１２５，１２７，１２９の側面１２３ａ，１２３ｂ（他の圧電シートも同様）に各々露出するように形成されている。
【００２７】
さらに、最上段の圧電シート１２１の上面には、前記各駆動電極１３６の各々に対応する表面電極１３１と、前記コモン電極１３５に対する表面電極１３２とが、圧電シート１２１の側面１２１ａ，１２１ｂに沿って並ぶように設けられている。そして、図８に示すように、プレート型圧電アクチュエータ１２０における圧電シート１２１〜１３０を積層した後、その各シートの前記両側面には、積層方向に対応する各駆動電極１３６と表面電極１３１とを電気的に接続する側面電極１３３、およびコモン電極１３５と表面電極１３２とを電気的に接続する側面電極１３４が、それぞれ形成されている。
【００２８】
次に、図１０を参照して、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの構造について説明する。尚、前記同様、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋはともに略同一構造を有しているので、ここではフレキシブル配線基板２４Ｋについてのみ説明し、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙの説明は省略する。図１０は、フレキシブル配線基板２４Ｋの平面図である。
【００２９】
図１０に示すように、フレキシブル配線基板２４Ｋは、可撓性を有するポリイミド樹脂からなる帯状絶縁体４１と、この帯状絶縁体４１上に設けられた複数の導線とから構成されている。帯状絶縁体４１は、記録ヘッド２０Ｋのプレート型圧電アクチュエータ１２０と重ねられて接続される略長方形のヘッド接続部４２と、ヘッド接続部４２の短辺側の一端から拡幅して延設された略長方形のＩＣチップ保持部４３と、さらにＩＣチップ保持部４３から延設され、回路基板２１と接続される接続部４４とからなっている。また、ＩＣチップ保持部４３の略中心部には、プレート型圧電アクチュエータ１２０を駆動する駆動電圧を発生する略長方形のＩＣチップ２２Ｋが設けられている。
【００３０】
ＩＣチップ２２Ｋは、電源線５０およびその電源のためのコモン線５４によって供給された電源により駆動され、信号線５１から入力された駆動信号に基づいて噴射ノズル群７Ｋ（図２参照）の各噴射ノズルに対応した出力線５３に噴射信号を出力する駆動回路を内蔵する。フレキシブル配線基板２４Ｋは、電源線５０、コモン線５４、信号線５１、出力線５３および長辺側の側縁に沿ったコモン線５２からなる配線パターンを、フレキシブル配線基板２４Ｋの長手方向中心線に対しておおむね左右対称に有しており、ＩＣチップ２２Ｋは、これに対応して２組の駆動回路を内蔵している。ヘッド接続部４２には、長辺側両側縁に沿って、出力線５３の端子５３ａと、コモン線５２の端子５２ａとがそれぞれ配置されている。
【００３１】
そして、図７に示すように、フレキシブル配線基板２４Ｋのヘッド接続部４２は、記録ヘッド２０Ｋのプレート型圧電アクチュエータ１２０の上面に重ねられ、プレート型圧電アクチュエータ１２０の各表面電極１３１にヘッド接続部４２の各出力線の端子５３ａ（図１０参照）が、また表面電極１３２にコモン線の端子５２ａ（図１０参照）がそれぞれ１対１に対応して半田付け接続される。
【００３２】
このように、各記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ（図７では一例として記録ヘッド２０Ｋを示す）に対して各フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを独立して設け、図１０に示すように、それぞれに対して各ＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋを設けているので、各フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの長辺側両側縁にそれぞれコモン線５２を配置し、各記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの８列の噴射ノズル群７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ（図２参照）に対応するコモン電極に対する表面電極１３２を、それぞれコモン線５２、回路基板２１の配線パターンのうちのコモン線を通して共通電位、すなわちグランドに接続することができる。
【００３３】
また、フレキシブル配線基板２４Ｋの接続部４４には、コモン線５２の他方の端部、電源線５０、コモン線５４および信号線５１の各端部が、複数列の入力端子列４５，４６，４７をなして配置されている。このように複数列に分けることで複数の入力端子を密に配置することができる。また、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの配列方向と平行にフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを配列させた状態で、回路基板２１に接続することができる。
【００３４】
次に、図１１を参照して、回路基板２１の構造について説明する。図１１は、回路基板２１の平面図である。図１１に示すように、回路基板２１は、通常の剛性にある絶縁基板によって構成され、一方の面に、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの複数列の入力端子列４５〜４７（図１０参照）のそれぞれと対応した複数列の出力端子列６１，６２，６３、キャリッジ上の配線基板（図示外）と接続する接点５５、および出力端子列６１〜６３と接点５５とを接続する図示外の配線パターン等を有している。
【００３５】
回路基板２１は略長方形を成し、そのうち１つの角部が方形に切欠された形状を有する。すなわち、回路基板２１は、前記接点５５および配線パターン（図示外）等が配設される基部２１ｃと、その下端側の縁端から突設され、前記複数列の出力端子列６１〜６３が配設される突設部２１ｄとで構成されている。基部２１ｃは、インクカートリッジの配列方向において背壁１８ｂの幅に対してほぼいっぱいの幅を有し、突設部２１ｄは、４つのフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋが並列に接続される幅、すなわち基部２１ｃよりも狭い幅を有して、基部２１ｃに対してインクカートリッジ１４Ｋと反対側寄りに位置している。また、基部２１ｃの突設部２１ｄ側の２つの角部には、回路基板２１をヘッドホルダ１８に固定するための貫通孔２１ａ，２１ｂがそれぞれ穿設されている。尚、基部２１ｃが、本発明における回路基板の「第１の部分」であり、突設部２１ｄが、「第２の部分」である。
【００３６】
回路基板２１の突設部２１ｄには、その各出力端子列６１〜６３の列設方向に、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋが、その短手方向に並列に配置されて接続されるようになっている。そして、整列された各出力端子列６１〜６３によって構成される出力端子群６４は、突設部２１ｄの略中央位置に配置されている。すなわち、突設部２１ｄの長手方向において、出力端子群６４の一方の端部の端子から、その同一方向側の突設部２１ｄの縁端までの距離Ｄ１と、出力端子群６４の他方の端部の端子から、その同一方向側の突設部２１ｄの縁端までの距離Ｄ２とが略同一となる突設部２１ｄ上の位置に、出力端子群６４が配設されている。
【００３７】
次に、図４および図１０〜図１４を参照して、記録ヘッドユニット１７の組み立てについて説明する。図１２は、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋおよび回路基板２１の接続状態を示す図である。図１３は、記録ヘッドユニット１７の分解斜視図である。図１４は、図４に示す一点鎖線Ａ−Ａ’における矢視方向から見た記録ヘッドユニット１７の要部拡大断面図である。
【００３８】
図１２に示すように、４つの記録ヘッドに接続された各フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋは短手方向に並列に配置されて、各接続部４４が回路基板２１の出力端子群６４（図１１参照）に接続される。すなわち、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋにおける、それぞれの入力端子列４５の各端子は図１１に示す出力端子列６１の端子に、それぞれの入力端子列４６の各端子は出力端子列６２の端子に、それぞれの入力端子列４７の各端子は出力端子列６３の端子に、それぞれ１対１で接続される。尚、ＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋの電源のためのコモン線５４、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋのコモン線５２（図１０参照）は、それぞれ回路基板２１内の配線パターンによって相互に接続されている。
【００３９】
このフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを回路基板２１に接続するに際して、回路基板２１の出力端子列６１，６２，６３の各端子、またはフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの各端子に対して、例えば印刷等の既知の方法によってあらかじめ半田（図示外）が載置されており、フレキシブル配線基板と回路基板２１との各端子を対応させ、ヒートバー（図示外）によりフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを回路基板２１に対して押圧しながら加熱することで、あらかじめ塗布されていた半田が溶解して、対応する端子同士が接続される。
【００４０】
ここで、上記のように、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは、図２に示すように、ヘッドホルダ１８の底壁１８ａの中央位置より、インクカートリッジ１４Ｋ側と反対側の右側壁１８ｄ寄りにずれて配置されている。このため、ヘッドホルダ１８の背壁１８ｂの大部分を覆うようにその壁面と平行に配置された回路基板２１と、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋとを接続するフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋが、回路基板２１上の右側壁１８ｄ側に偏った位置に接続されることになる。
【００４１】
しかし、前述したように、突設部２１ｄの左右に同じ距離Ｄ１，Ｄ２を残すように出力端子群６４を配置、すなわち突設部２１ｄの幅方向中央に配置したことで、出力端子群６４の全体にわたって各フレキシブル配線基板の接続部４４にヒートバーを押し当てたとき、突設部２１ｄの左右の距離Ｄ１，Ｄ２の部分において熱伝導がほぼ同一となる。
【００４２】
従って、回路基板２１の偏った位置にフレキシブル配線基板が接続されるのに拘わらず、出力端子群６４の両端付近の端子は均等に加熱され、これら端子上に載置された半田が溶解されるタイミングや溶解の程度は、ほぼ同様の状態となる。すなわち、出力端子群６４の一方の端部に配置された端子に載置された半田と、他方の端部に配置された端子に載置された半田とが略同等の加熱を受け、ともに溶融され、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ側の対応する端子とそれぞれ同程度の接合具合にて接続されることになる。このため、例えば、ヒートバーの加熱が所定期間行われた場合、その一方の端子に対する加熱は十分であるのに対し、他方の端子に対する加熱が加熱時間不足によって不十分となる不具合を回避することができる。
【００４３】
そして、図１３に示すように、ヘッドホルダ１８のヘッド保持部２８のそれぞれのヘッド載置部２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ，２８Ｋに記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋが接着固定され、それぞれヘッドカバー７０の開口７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙ，７０Ｋから各噴射ノズル群７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋが露出されるようにヘッドカバー７０が被せつけられ、ヘッド保持部２８に接着剤で接着固定される。回路基板２１は、前述のように背壁１８ｂの突起３６，３７に固定される。
【００４４】
このとき、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋは、ＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋを搭載した部分をリブ２９上に固定した弾性材２７の傾斜面に沿わせて、鈍角に曲げられて（図１２参照）配設される。
【００４５】
ヒートシンク２６（図３参照）は、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋを覆って、前述のようにその外周部分がヒートシンク保持壁４０等にシール剤７１により接着固定される。このとき、図１４に示すように、ヒートシンク２６はその内面をＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋに当接し、弾性材２７を圧縮させる。つまり、ＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋの熱を放出させることができる。また、ヒートシンク２６は、板バネ９５で回路基板２１を介してグランドに接続されているので静電気も放出することができ、静電気によりＩＣチップ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋが破壊されるのを防止することができる。
【００４６】
そして、回路基板２１の接点５５（図１１参照）に接続されるフレキシブルフラットケーブル５６は、ヘッドホルダ１８をキャリッジ８（図１参照）に取り付けたとき、キャリッジ側の配線基板（図示外）を介して本体側制御基板と接続される。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１の記録ヘッドユニット１７に使用される回路基板２１では、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋにそれぞれ接続されるフレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの各接続部４４に配設された入力端子列４５，４６，４７の各端子と、回路基板２１の突設部２１ｄに配設された出力端子群６４を構成する各出力端子列６１，６２，６３の各端子とが、半田によって１対１で接続される。この半田を溶解するためにヒートバーによる加熱が行われるが、回路基板２１上の出力端子群６４は、突設部２１ｄの略中央位置、すなわち、突設部２１ｄの長手方向において、出力端子群６４の両端部の端子から、それぞれ同一方向側の突設部２１ｄの各縁端までの距離Ｄ１，Ｄ２が略同一となる突設部２１ｄ上の位置に、出力端子群６４が配設されている。このため、突設部２１ｄがヒートバーの当接位置から左右対称形となっており、出力端子群６４の両端部の各端子が略同等の加熱を受けるので、半田による接合が均等に行われる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明の回路基板の接続構造では、回路基板上の複数の端子の列設方向において、一方の端部の端子から、その端子と同方向側の第２の部分の縁端までの距離と、一方の端部の端子とは反対側の他方の端部の端子から、その端子と同方向側の第２の部分の縁端までの距離とが略同一となる位置に複数の端子が配設されているので、この複数の端子に対しフレキシブル配線基板の複数の導線を接続するための加熱を行う場合に、両端部の端子に対して均等な熱の伝導を行うことができる。従って、一方の端部の端子と他方の端部の端子との加熱を均等に行うことができ、加熱不足による接合不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、インクジェットプリンタ１の内部構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、記録ヘッドユニット１７を、その底部の背面側から見た斜視図である。
【図３】図３は、記録ヘッドユニット１７を、その底部の背面側から見た斜視図である。
【図４】図４は、記録ヘッドユニット１７を、その上面側から見た平面図である。
【図５】図５は、ヘッドホルダ１８を、その底部の背面側から見た斜視図である。
【図６】図６は、ヘッドホルダ１８を、その上部の前面側から見た斜視図である。
【図７】図７は、記録ヘッド２０Ｋの分解斜視図である。
【図８】図８は、キャビティプレート１１０からプレート型圧電アクチュエータ１２０を離した状態を示す分解斜視図である、
【図９】図９は、プレート型圧電アクチュエータ１２０の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、フレキシブル配線基板２４Ｋの平面図である。
【図１１】図１１は、回路基板２１の平面図である。
【図１２】図１２は、記録ヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ、フレキシブル配線基板２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋおよび回路基板２１の接続状態を示す図である。
【図１３】図１３は、記録ヘッドユニット１７の分解斜視図である。
【図１４】図１４は、図４に示す一点鎖線Ａ−Ａ’における矢視方向から見た記録ヘッドユニット１７の要部拡大断面図である。
【図１５】図１５は、従来の回路基板２２１の平面図である。
【符号の説明】
１　　　インクジェットプリンタ
１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ　インクカートリッジ
１８　　　ヘッドホルダ
２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ　記録ヘッド
２１　　　回路基板
２１ｃ　　基部
２１ｄ　　突設部
６４　　　出力端子群[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection structure between a flexible wiring board and a circuit board in an ink jet device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a conventional inkjet apparatus, for example, four color ink cartridges of cyan, magenta, yellow, and black are used to perform color printing and the like. A head holder for accommodating and holding these ink cartridges in an array state includes four recording heads for ejecting inks of respective colors, and a circuit board connected to the recording heads via a flexible wiring board for driving them. And is configured as a recording head unit (see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
By the way, in general, black is frequently used among the four color inks, so that the black ink cartridge is configured to be larger in the arrangement direction than the cyan, magenta, and yellow ink cartridges. Then, the black ink cartridge is held by the head holder in a state of being arranged at one end side in the arrangement direction. Therefore, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, each recording head is provided with a black ink cartridge. It is fixed to the head holder near the end where the cartridge is not disposed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-10850
[Patent Document 2]
JP-A-2000-108374
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such a recording head unit, FIG. 15 shows a circuit board considered by the present inventor in advance. The circuit board 221 is used to arrange wiring patterns and circuit elements thereon with as much margin as possible. In addition, it is preferable to form the head holder so as to be substantially full in the width direction of the head holder (the direction in which the ink cartridges are arranged). Each flexible wiring board connected to each recording head is arranged and connected to one side of the circuit board. However, at this time, since each flexible wiring board connected to each recording head is connected to the circuit board 221 while being shifted in the bias direction of each recording head, the flexible wiring board is connected to the circuit board 221 where the flexible wiring board is connected. The terminal group 264 is arranged such that its arrangement position is biased toward one end of the circuit board 221 in the longitudinal direction. Therefore, the distance D3 from one end of the terminal group 264 in the row direction (longitudinal direction of the circuit board 221) to the edge of the circuit board 221 in the same direction, and the other end of the terminal group 264 from the terminal in the same direction. The distance D4 to the edge of the circuit board 221 is different, and when the other end of the flexible wiring board joined to each terminal by solder is placed on the terminal group 264 and heated by a heat bar, the circuit board 221 is heated. In this case, there is a problem in that heat is not uniformly conducted between the portion at the distance D3 and the portion at D4, and bonding failure occurs due to insufficient heating at some terminals.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and by devising the arrangement position of the output terminal on the circuit board, the input terminal on the flexible wiring board and the output terminal on the circuit board can be joined. It is another object of the present invention to provide a circuit board connection structure capable of preventing occurrence of a joint failure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a circuit board connection structure according to the first aspect of the present invention includes a recording head that ejects ink onto a recording medium to perform recording, and a recording head that contains ink to be supplied to the recording head. Among the plurality of ink cartridges arranged in parallel, the plurality of ink cartridges configured such that the ink cartridge located at one end is larger in the arrangement direction than the other ink cartridges are arranged in the arrangement state. A holder for accommodating, a flexible wiring board having a plurality of conductive wires disposed on a flexible band-shaped insulator, one end of which is connected to the recording head; and the holder parallel to an arrangement direction of the plurality of ink cartridges. And a circuit board having a wiring pattern connected to the other end of the flexible wiring board. The circuit board connection structure, wherein the plurality of ink cartridges are arranged in a row in the arrangement direction on the circuit board to form an end of the wiring pattern, and the plurality of conductive wires of the flexible wiring board are connected to each other. The circuit board is formed such that a first portion having the wiring pattern is formed longer in a direction in which the larger ink cartridge is located than a second portion having the terminal. The position of the terminal on the second part of the circuit board is from the terminal at one end in the direction in which the plurality of terminals are arranged, and the edge of the second part in the same direction as the terminal. And the distance from the terminal at the other end opposite to the terminal at the one end to the edge of the second portion in the same direction as the terminal. Wherein the plurality of terminals are disposed. There.
[0008]
In the circuit board connection structure of this configuration, in the row direction of the plurality of terminals on the circuit board, the distance from the terminal at one end to the edge of the second portion in the same direction as the terminal, A plurality of terminals are arranged at positions where the distance from the terminal at the other end opposite to the terminal at one end to the edge of the second portion in the same direction as the terminal is substantially the same. Therefore, when heating for connecting the plurality of conductors of the flexible wiring board to the plurality of terminals, uniform heat conduction can be performed to the terminals at both ends.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a circuit board connection structure embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, a configuration of an inkjet printer 1 as an example of an inkjet device including the circuit board of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of the inkjet printer 1.
[0010]
As shown in FIG. 1, a carriage 8 is provided inside the housing 2 of the inkjet printer 1. The carriage 8 is slidably supported by guide rods 11 and guide members 12, and is fixed to a belt 13. Then, it is driven by the carriage motor 16 and reciprocated. A recording head unit 17 having recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K (see FIG. 2) for performing recording such as printing is attached to the carriage 8. The recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K are ink-jet recording in which a recording operation is performed by ejecting four color inks (cyan C, magenta M, yellow Y, and black K) onto paper P as a recording medium. A head, which is provided with four ejection nozzle groups 7C, 7M, 7Y, and 7K (see FIG. 2) of cyan, magenta, yellow, and black at positions facing the paper P to eject the inks of the respective colors. ing.
[0011]
Further, the recording head unit 17 is detachably mounted with four ink cartridges 14C, 14M, 14Y and 14K for supplying inks of respective colors to the respective ejection nozzle groups 7C, 7M, 7Y and 7K. In the inkjet printer 1 according to the present embodiment, a platen roller 10 for transporting the paper P is provided at a position facing the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K. The motor is driven to rotate by the motor. The rotation of the platen roller 10 causes the paper P to be conveyed in a direction perpendicular to the moving direction of the carriage 8 (the direction of the arrow in the drawing).
[0012]
Next, the structure of the recording head unit 17 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are perspective views of the recording head unit 17 as viewed from the back side of the bottom. FIG. 4 is a plan view of the recording head unit 17 as viewed from the upper surface side. FIG. 5 is a perspective view of the head holder 18 as viewed from the rear side of the bottom thereof. FIG. 6 is a perspective view of the head holder 18 as viewed from the upper front side thereof.
[0013]
As shown in FIG. 2, the recording head unit 17 includes a head holder 18, recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K, a circuit board 21, a head cover 70, flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K. The head holder 18 is provided with elastic members 27 (see FIG. 13). A heat sink 26 for radiating heat of the IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K having high heat generation provided on the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K, respectively, and for protecting the heat sink 26 (see FIG. 3). ) Are provided on the head holder 18 so as to cover the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K from the side opposite to the side facing the head holder 18. The head holder 18 is held by the carriage 8 shown in FIG. 1, and reciprocates with the carriage 8.
[0014]
As shown in FIGS. 5 and 6, the head holder 18 is integrally formed of a synthetic resin material, and includes a bottom wall 18a, a back wall 18b, a left side wall 18c, a right side wall 18d, and a front wall 18e. Has an open box shape. The back wall 18b and the front wall 18e are arranged substantially in parallel, and the bottom wall 18a is orthogonal to each of them. The left side wall 18c and the right side wall 18d are both provided along the left and right ends of the front wall 18e, the bottom wall 18a, and the back wall 18b. The above-described ink cartridges 14C, 14M, 14Y, and 14K are configured to be removably mounted on the substantially box-shaped opening.
[0015]
As shown in FIG. 4 and FIG. 6, on the bottom wall 18a of the head holder 18, the ink discharge portions (not shown) of the ink cartridges 14C, 14M, 14Y, and 14K mounted on the open portion on the upper surface side of the head holder 18 are provided. ) Are formed in each of the ink supply passages 30C, 30M, 30Y, and 30K. The ink supply passages 30C, 30M, 30Y, and 30K are provided at positions near the front wall 18e of the bottom wall 18a, in a direction parallel to the front wall 18e, and penetrate the bottom wall 18a. Further, a packing (not shown) made of rubber or the like is provided on the outer periphery of each of the ink supply passages 30C, 30M, 30Y, and 30K so as to be able to come into close contact with the ink discharge portions of the ink cartridges 14C, 14M, 14Y, and 14K. Will be done.
[0016]
The ink cartridge 14K mounted on the head holder 18 has a configuration in which the width is slightly larger than the ink cartridges 14C, 14M, and 14Y in the arrangement direction (the left-right direction in FIG. 4). That is, the ink cartridge 14K is configured to have a larger ink storage capacity than the ink cartridges 14C, 14M, and 14Y.
[0017]
Further, as shown in FIG. 5, a short rectangular parallelepiped head holding portion 28 is formed on the outer wall surface of the bottom wall 18a of the head holder 18 so as to protrude one step from the bottom wall 18a. On the upper surface of the head holding portion 28, groove-shaped head mounting portions 28C, 28M, 28Y, and 28K are formed in parallel with the arrangement direction of the ink cartridges, and the recording heads 20C, 20M, and 20Y are provided on each head mounting portion. , 20K are fixed with an adhesive or the like in a one-to-one correspondence. Each of the head mounting portions 28C, 28M, 28Y, and 28K is disposed closer to the side opposite to the side where the ink cartridge 14K is located in the head holder 18 because the ink cartridge 14K is larger in the width direction than the other ink cartridges. Have been. In addition, the lower ends of the ink supply passages 30C, 30M, 30Y, and 30K are opened as communication portions 32C, 32M, 32Y, and 32K at ends of the head mounting portions 28C, 28M, 28Y, and 28K on the front wall 18e side. Each is connected to an ink flow path corresponding to each of the ejection nozzle groups 7C, 7M, 7Y, and 7K of each of the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K.
[0018]
Two substantially rectangular ribs 35a and 35b are protruded from the outer wall surface of the back wall 18b of the head holder 18, and tips of the ribs 35a and 35b are provided on the back surface of the circuit board 21 (see FIG. 2). It comes into contact. Further, projections 36 and 37 are protruded from the outer wall surface of the back wall 18b. The protrusions 36 and 37 are fixed to the circuit board 21 by inserting the columnar portions 36a and 37a at the tips thereof into through holes 21a and 21b (see FIG. 11) formed in the circuit board 21 and crushing them by heat. It is supposed to.
[0019]
The recording heads 20C, 20M, 20Y, 20K and the circuit board 21 are connected by flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, 24K. In the present embodiment, an IC chip is used as a drive circuit that generates a drive voltage for driving the plate-type piezoelectric actuator 120 (see FIG. 7) provided in each of the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K. The wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K are provided with IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K for the corresponding recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K, respectively, on the side opposite to the surface facing the head holder 18 side. Mounted on the surface.
[0020]
As shown in FIG. 5, the head holder 18 holds a heat sink 26 (see FIG. 3) on the outer side near the intersection of the bottom wall 18a and the back wall 18b. That is, the left and right side walls 18c and 18d have an inclined ridge near the intersection of the bottom wall 18a and the back wall 18b, and the vicinity including the inclined ridge is used as the heat sink holding wall 40 on the opposed inner surface. It has a stepped heat sink contact portion 40a. The left and right heat sink holding walls 40 are connected by a rib 35c.
[0021]
Then, as shown in FIG. 3, the heat sink 26 is fixed with an adhesive or the like while the outer periphery thereof is in contact with the heat sink contact portion 40a (see FIG. 5). Also, a sealant 71 (see FIG. 14) is filled between the heat sink 26 and a head cover 70 (see FIG. 2) described later, and between the heat sink 26 and the circuit board 21, so that the recording heads 20C, 20M, and 20Y are filled. , 20K and the flexible printed circuit boards 24C, 24M, 24Y, 24K. The space between the circuit board 21 and the rib 35c (see FIG. 5) can be sealed if necessary. The heat sink 26 is made of a metal material such as aluminum having a good heat radiation effect, and is manufactured in a plate shape.
[0022]
Further, as shown in FIG. 5, between the left and right heat sink holding walls 40, a plurality of ribs 29 having oblique sides parallel to the inclined ridge lines of the heat sink holding walls are formed. As will be described later, the rib 29 is for placing an elastic material 27 such as rubber (see FIG. 13) on its oblique side and pressing the IC chip against the heat sink 26.
[0023]
Next, the structure of the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K will be described with reference to FIGS. Since the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K have substantially the same structure, only the recording head 20K will be described here, and the description of the recording heads 20C, 20M, and 20Y will be omitted. FIG. 7 is an exploded perspective view of the recording head 20K. FIG. 8 is an exploded perspective view showing a state in which the plate-type piezoelectric actuator 120 is separated from the cavity plate 110. FIG. 9 is an exploded perspective view of the plate-type piezoelectric actuator 120.
[0024]
As shown in FIG. 7, the recording head 20K includes a cavity plate 110 having a laminated structure of a metal plate formed in a substantially rectangular shape, and a plate-type piezoelectric actuator 120 formed in a substantially rectangular plate shape. The cavity plate 110 has a plurality of pressure chambers 116 on its surface in two rows parallel to the longitudinal direction of the cavity plate 110. Then, a plate-type piezoelectric actuator 120 is bonded onto the cavity plate 110 so as to close each pressure chamber 116. On the upper surface of the plate type piezoelectric actuator 120, the head connection portion 42 of the flexible wiring board 24K is overlapped and joined. The two rows of pressure chambers 116 communicate with two rows of ejection nozzle groups 7K (see FIG. 2) on the lower surface of the cavity plate 110, respectively, and eject ink downward.
[0025]
As shown in FIG. 8, the plate-type piezoelectric actuator 120 has a structure in which, for example, ten piezoelectric sheets 121 to 130 are stacked. As shown in FIG. 9, among the piezoelectric sheets 121 to 130, the piezoelectric sheets 126, 128, and 130 are all formed in the same structure, and the upper surface thereof corresponds to each of the pressure chambers 116 provided in the cavity plate 110. The narrow drive electrodes 136 are formed at the positions where they are to be. The ends 136a of the drive electrodes 136 are formed so as to be exposed on the side surfaces 126a, 126b of the piezoelectric sheets 126, 128, 130 (the same applies to other piezoelectric sheets).
[0026]
The piezoelectric sheets 123, 124, 125, 127, and 129 are all formed in the same structure, and a band-shaped common electrode 135 serving as a common electrode for the plurality of pressure chambers 116 is formed on the upper surface thereof. I have. The end 135a of each common electrode 135 is formed so as to be exposed on the side surfaces 123a and 123b of the piezoelectric sheets 123, 124, 125, 127 and 129 (the same applies to other piezoelectric sheets).
[0027]
Further, on the upper surface of the uppermost piezoelectric sheet 121, a surface electrode 131 corresponding to each of the drive electrodes 136 and a surface electrode 132 for the common electrode 135 are provided along side surfaces 121a and 121b of the piezoelectric sheet 121. They are arranged side by side. Then, as shown in FIG. 8, after laminating the piezoelectric sheets 121 to 130 in the plate-type piezoelectric actuator 120, the drive electrodes 136 and the surface electrodes 131 corresponding to the laminating direction are provided on both sides of each of the sheets. A side electrode 133 for electrically connecting and a side electrode 134 for electrically connecting the common electrode 135 and the surface electrode 132 are formed, respectively.
[0028]
Next, the structure of the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K will be described with reference to FIG. As described above, since the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K have substantially the same structure, only the flexible wiring board 24K is described here, and the description of the flexible wiring boards 24C, 24M, and 24Y is omitted. I do. FIG. 10 is a plan view of the flexible wiring board 24K.
[0029]
As shown in FIG. 10, the flexible wiring board 24 </ b> K includes a strip-shaped insulator 41 made of a polyimide resin having flexibility, and a plurality of conductive wires provided on the strip-shaped insulator 41. The band-shaped insulator 41 has a substantially rectangular head connecting portion 42 that is connected to the plate-type piezoelectric actuator 120 of the recording head 20K so as to be overlapped therewith, and a substantially rectangular extending and extending from one end of the short side of the head connecting portion 42. It comprises a rectangular IC chip holding portion 43 and a connecting portion 44 extending from the IC chip holding portion 43 and connected to the circuit board 21. A substantially rectangular IC chip 22K that generates a drive voltage for driving the plate-type piezoelectric actuator 120 is provided at a substantially central portion of the IC chip holding section 43.
[0030]
The IC chip 22K is driven by a power supply supplied by a power supply line 50 and a common line 54 for the power supply, and each ejection of the ejection nozzle group 7K (see FIG. 2) is performed based on a drive signal input from a signal line 51. A drive circuit for outputting an ejection signal to the output line 53 corresponding to the nozzle is built in. The flexible wiring board 24K is configured such that a wiring pattern including a power supply line 50, a common line 54, a signal line 51, an output line 53, and a common line 52 along a long side edge is disposed on a longitudinal center line of the flexible wiring board 24K. The IC chip 22K has two sets of drive circuits corresponding to this. A terminal 53a of the output line 53 and a terminal 52a of the common line 52 are arranged on the head connection portion 42 along both long side edges.
[0031]
Then, as shown in FIG. 7, the head connection part 42 of the flexible wiring board 24K is superposed on the upper surface of the plate type piezoelectric actuator 120 of the recording head 20K, and the head connection part 42 is attached to each surface electrode 131 of the plate type piezoelectric actuator 120. The terminals 53a (see FIG. 10) of the respective output lines and the terminals 52a (see FIG. 10) of the common lines are connected to the surface electrode 132 one by one.
[0032]
As described above, each of the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K is independently provided for each of the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K (in FIG. 7, the recording head 20K is shown as an example), and is shown in FIG. As described above, since each of the IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K is provided for each of the IC chips, the common lines 52 are arranged on both long side edges of each of the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K. The surface electrodes 132 corresponding to the common electrodes corresponding to the eight nozzle groups 7C, 7M, 7Y, and 7K (see FIG. 2) of the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K are connected to the common line 52 and the wiring pattern of the circuit board 21, respectively. Among them can be connected to a common potential, that is, the ground.
[0033]
Further, the other end of the common line 52, the respective ends of the power supply line 50, the common line 54, and the signal line 51 are connected to the connection portion 44 of the flexible wiring board 24K by a plurality of input terminal rows 45, 46, and 47. It is arranged in the form. By dividing the input terminals into a plurality of columns, a plurality of input terminals can be densely arranged. Further, the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, 24K can be connected to the circuit board 21 in a state where the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, 24K are arranged in parallel to the arrangement direction of the recording heads 20C, 20M, 20Y, 20K.
[0034]
Next, the structure of the circuit board 21 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a plan view of the circuit board 21. As shown in FIG. 11, the circuit board 21 is formed of an insulating substrate having a normal rigidity. On one surface, a plurality of input terminal rows 45 to 47 of flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K are provided. 10), a plurality of output terminal rows 61, 62, 63 corresponding to each of them, a contact 55 for connecting to a wiring board (not shown) on the carriage, and an illustration for connecting the output terminal rows 61 to 63 to the contact 55. It has an external wiring pattern and the like.
[0035]
The circuit board 21 has a substantially rectangular shape, one of which has a square cutout. That is, the circuit board 21 is provided with the base 21c on which the contacts 55 and the wiring pattern (not shown) are provided, and protrudes from the lower edge thereof, and the plurality of output terminal rows 61 to 63 are provided. And a projecting portion 21d to be provided. The base 21c has a width that is substantially full with respect to the width of the back wall 18b in the direction in which the ink cartridges are arranged, and the protruding portion 21d has four flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K connected in parallel. It has a width, that is, a width smaller than the base 21c, and is located closer to the opposite side of the ink cartridge 14K with respect to the base 21c. Further, through-holes 21a and 21b for fixing the circuit board 21 to the head holder 18 are formed in two corners of the base 21c on the side of the projecting portion 21d. The base 21c is a “first portion” of the circuit board according to the present invention, and the protruding portion 21d is a “second portion”.
[0036]
Flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K are arranged and connected in parallel to the protruding portions 21d of the circuit board 21 in the direction in which the output terminal rows 61 to 63 are provided. It has become. The output terminal group 64 composed of the aligned output terminal rows 61 to 63 is arranged at a substantially central position of the protruding portion 21d. That is, in the longitudinal direction of the projecting portion 21d, the distance D1 from the terminal at one end of the output terminal group 64 to the edge of the projecting portion 21d in the same direction, and the other end of the output terminal group 64. The output terminal group 64 is disposed at a position on the projecting portion 21d where the distance D2 from the terminal of the portion to the edge of the projecting portion 21d in the same direction is substantially the same.
[0037]
Next, an assembly of the recording head unit 17 will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram showing a connection state of the recording heads 20C, 20M, 20Y, 20K, the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, 24K and the circuit board 21. FIG. 13 is an exploded perspective view of the recording head unit 17. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the recording head unit 17 as viewed from the direction of the dashed-dotted line AA ′ shown in FIG.
[0038]
As shown in FIG. 12, the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K connected to the four recording heads are arranged in parallel in the short direction, and each connection section 44 is connected to the output terminal group 64 of the circuit board 21. (See FIG. 11). That is, in the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K, each terminal of each input terminal row 45 is a terminal of the output terminal row 61 shown in FIG. 11, and each terminal of each input terminal row 46 is an output terminal row 62. , And each terminal of each input terminal row 47 is connected to a terminal of the output terminal row 63 on a one-to-one basis. The common lines 54 for the power supply of the IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K and the common lines 52 of the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K (see FIG. 10) are respectively formed by wiring patterns in the circuit board 21. Interconnected.
[0039]
When connecting the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K to the circuit board 21, each terminal of the output terminal row 61, 62, and 63 of the circuit board 21 or each terminal of the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K. On the other hand, solder (not shown) is mounted in advance by a known method such as printing, and the terminals of the flexible wiring board and the circuit board 21 are made to correspond to each other, and the flexible wiring board 24C is heated by a heat bar (not shown). , 24M, 24Y, and 24K are heated while being pressed against the circuit board 21, so that the previously applied solder is melted and the corresponding terminals are connected.
[0040]
Here, as described above, the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K are closer to the right side wall 18d on the side opposite to the ink cartridge 14K side than the center position of the bottom wall 18a of the head holder 18 as shown in FIG. Are shifted from each other. For this reason, the flexible wiring boards 24C, 24M, which connect the circuit board 21 arranged in parallel with the back wall 18b of the head holder 18 so as to cover most of the back wall 18b, and the recording heads 20C, 20M, 20Y, 20K. 24Y and 24K are connected to positions on the circuit board 21 biased toward the right side wall 18d.
[0041]
However, as described above, by arranging the output terminal group 64 so as to leave the same distances D1 and D2 on the left and right sides of the projecting portion 21d, that is, by arranging the output terminal group 64 at the center in the width direction of the projecting portion 21d, When the heat bar is pressed against the connection portion 44 of each flexible wiring board over the whole, the heat conduction becomes substantially the same at the left and right distances D1 and D2 of the protruding portion 21d.
[0042]
Therefore, regardless of whether the flexible wiring board is connected to the biased position of the circuit board 21, the terminals near both ends of the output terminal group 64 are uniformly heated, and the solder placed on these terminals is melted. The timing and the degree of dissolution are almost the same. That is, the solder placed on the terminal located at one end of the output terminal group 64 and the solder placed on the terminal located at the other end receive substantially the same heating, and both melt. Then, the connection is made with the same degree of bonding to the corresponding terminals on the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, 24K. Therefore, for example, when the heating of the heat bar is performed for a predetermined period, it is possible to avoid a problem that the heating of one terminal is sufficient while the heating of the other terminal is insufficient due to insufficient heating time. it can.
[0043]
Then, as shown in FIG. 13, the recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K are adhesively fixed to the head mounting portions 28C, 28M, 28Y, and 28K of the head holding portion 28 of the head holder 18, respectively. The head cover 70 is covered so that the injection nozzle groups 7C, 7M, 7Y, 7K are exposed from the openings 70C, 70M, 70Y, 70K, and is fixed to the head holding portion 28 with an adhesive. The circuit board 21 is fixed to the projections 36 and 37 of the back wall 18b as described above.
[0044]
At this time, the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K are bent at an obtuse angle along the inclined surface of the elastic member 27 in which the portions on which the IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K are mounted are fixed on the ribs 29. (See FIG. 12).
[0045]
The heat sink 26 (see FIG. 3) covers the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K, and the outer peripheral portion thereof is bonded and fixed to the heat sink holding wall 40 and the like with the sealant 71 as described above. At this time, as shown in FIG. 14, the inner surface of the heat sink 26 comes into contact with the IC chips 22C, 22M, 22Y and 22K to compress the elastic material 27. That is, the heat of the IC chips 22C, 22M, 22Y, and 22K can be released. Further, since the heat sink 26 is connected to the ground via the circuit board 21 by the leaf spring 95, the heat sink 26 can also discharge static electricity, thereby preventing the IC chips 22C, 22M, 22Y, 22K from being destroyed by the static electricity. be able to.
[0046]
When the head holder 18 is attached to the carriage 8 (see FIG. 1), the flexible flat cable 56 connected to the contact point 55 (see FIG. 11) of the circuit board 21 passes through a wiring board (not shown) on the carriage side. Connected to the control board on the main body side.
[0047]
As described above, in the circuit board 21 used for the recording head unit 17 of the ink jet printer 1 of the present embodiment, the flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y connected to the recording heads 20C, 20M, 20Y, 20K, respectively. , 24K, and input terminal rows 45, 46, 47 provided in the connection sections 44, and output terminal rows 61 constituting output terminal groups 64 provided in the protruding sections 21d of the circuit board 21. , 62, 63 are connected one-to-one by soldering. Heating is performed by a heat bar to melt the solder. The output terminal group 64 on the circuit board 21 is located substantially at the center of the projecting portion 21d, that is, in the longitudinal direction of the projecting portion 21d. The output terminal group 64 is disposed at a position on the projecting portion 21d at which the distances D1, D2 from the terminals at both ends of the projecting portion 21d to the respective edges of the projecting portion 21d in the same direction are substantially the same. . For this reason, the projecting portion 21d is symmetrical from the contact position of the heat bar, and the terminals at both ends of the output terminal group 64 receive substantially the same heating, so that the soldering is performed uniformly.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, in the circuit board connection structure according to the first aspect of the present invention, in the row direction of the plurality of terminals on the circuit board, the terminal at one end is connected to the second terminal on the same direction as the terminal. And the distance from the terminal at the other end opposite to the terminal at one end to the edge of the second portion in the same direction as the terminal is substantially the same. Since a plurality of terminals are arranged at the positions where と and 加熱、複数加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱加熱. Conduction can take place. Therefore, the terminal at one end and the terminal at the other end can be uniformly heated, and the occurrence of poor connection due to insufficient heating can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of an inkjet printer 1. FIG.
FIG. 2 is a perspective view of the recording head unit 17 as viewed from the rear side at the bottom thereof.
FIG. 3 is a perspective view of the recording head unit 17 as viewed from the rear side at the bottom thereof.
FIG. 4 is a plan view of the recording head unit 17 viewed from the upper surface side.
FIG. 5 is a perspective view of the head holder 18 as viewed from the rear side of the bottom thereof.
FIG. 6 is a perspective view of the head holder 18 as viewed from the upper front side thereof.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a recording head 20K.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a state where the plate-type piezoelectric actuator 120 is separated from the cavity plate 110.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the plate-type piezoelectric actuator 120.
FIG. 10 is a plan view of a flexible wiring board 24K.
FIG. 11 is a plan view of a circuit board 21;
FIG. 12 is a diagram illustrating a connection state of recording heads 20C, 20M, 20Y, and 20K, flexible wiring boards 24C, 24M, 24Y, and 24K, and a circuit board 21;
FIG. 13 is an exploded perspective view of the recording head unit 17.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the recording head unit 17 viewed from the direction of the dashed-dotted line AA ′ shown in FIG.
FIG. 15 is a plan view of a conventional circuit board 221.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet printer
14C, 14M, 14Y, 14K ink cartridge
18 Head holder
20C, 20M, 20Y, 20K recording head
21 Circuit board
21c base
21d projecting part
64 output terminals

Claims

A recording head that performs recording by ejecting ink onto a recording medium, and an ink cartridge that is located at one end of a plurality of ink cartridges that house ink to be supplied to the recording head and are arranged in parallel, A holder for accommodating the plurality of ink cartridges configured to be larger in the arrangement direction than other ink cartridges in the arrangement state, and a plurality of conductive wires are disposed on a flexible band-shaped insulator. A circuit having a flexible wiring board having one end connected to the recording head, and a wiring pattern fixed to a side surface of the holder parallel to an arrangement direction of the plurality of ink cartridges and connected to the other end of the flexible wiring board. A connection structure of the circuit board in an ink jet device including a substrate,
On the circuit board, arranged in the arrangement direction of the plurality of ink cartridges, forming an end of the wiring pattern, comprising a plurality of terminals to which the plurality of conductors of the flexible wiring board are connected,
The circuit board is formed such that a first portion having the wiring pattern is formed longer in a direction in which the larger ink cartridge is located than a second portion having the terminal, and a first portion of the circuit board having the plurality of terminals is formed. The arrangement position on the portion 2 is a distance from a terminal at one end in the direction of arranging the plurality of terminals to an edge of the second portion on the same side as the terminal, and The plurality of terminals are arranged at positions where the distance from the terminal at the other end opposite to the terminal at the end to the edge of the second portion in the same direction as the terminal is substantially the same. A connection structure for a circuit board, wherein the connection structure is provided.