JP2007301880A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク貯留部と排気部とを有するインク供給部材をヘッドホルダに搭載し、ヘッドホルダの前面側から背面側の電気回路基板へ２つのフレキシブルフラットケーブルを引き上げて接続する構造において、フレキシブルフラットケーブルへのインク付着をなくし、またフレキシブルフラットケーブルの引き回しの無駄をなくし、コストの削減や２つのフレキシブルフラットケーブルの電気特性の均等化を図る。
【解決手段】ヘッドホルダ８の前面側に取り付けられるインクジェットヘッド１には、その背面に２つのフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒが、互いに離反する方向に引き出されるようにして並設され、２つのフレキシブルフラットケーブルのうち、一方１２Ｒはヘッドホルダ８に搭載されているインク供給部材２３のインク貯留部２４と排気部２５との間に形成された空間部２６を通って、他方１２Ｌは空間部２６とは反対側のインク貯留室２４の側方を通って、前面側から背面側に引き上げられ、それぞれ電気回路基板２２に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に、インクジェットヘッドと電気回路基板とがフレキシブルフラットケーブルで接続され、インクジェットヘッドと電気回路基板との間にインク供給部材が配置される構造を有するインクジェット記録装置に関するものである。

従来からインクジェット記録装置に適用されるインクジェットヘッドとしては、被記録媒体と対向する前面にノズルが配置されて内部にインク流通路を有するキャビティ部と、このキャビティ部内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータと、このアクチュエータに駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブルとを備えた構造が知られている。このようなインクジェットヘッドは、本出願人が特許文献１に開示しているように、ヘッドホルダに取り付けられてインクジェット記録装置に搭載される。

ところで、インクジェットヘッドは近年の記録の高速化や高密度化に対応するために、ノズル数ひいてはノズル列数が増加する傾向にある。従って、特許文献１では、２つのインクジェットヘッドをヘッドホルダにおける被記録媒体と対向する前面に並設して、ノズル列の増加に対応している。そして、各インクジェットヘッドからはフレキシブルフラットケーブルが互いに離反する方向に引き出されて、ヘッドホルダの背面側に取り付けられた１枚の電気回路基板における対向する位置にそれぞれ接続されている。

特許文献１では、ヘッドホルダにおける電気回路基板とインクジェットヘッドの間には、インク供給源からのインクをインクジェットヘッドに供給するためのインク供給部材（インクタンクに相当）が搭載されている。特許文献１のインク供給部材は、略直方体形状に形成されているため、各インクジェットヘッドから互いに離反する方向に引き出された２つのフレキシブルフラットケーブルは、インクジェットヘッドのあるヘッドホルダの前面側からインク供給部材の側方を通って、ヘッドホルダの背面側の電気回路基板まで、側面視で左右対称的に引き上げられるように構成されている。

一方、本出願人は、特許文献２にて、ヘッドホルダに搭載されるインク供給部材として、インクを貯留するインク貯留部（ダンパー装置に相当）とインク貯留部から気泡を除去するための排気部（排気装置に相当）とが一体的に連結された構造を開示している。この構造では、前記排気部がインク貯留部のインクに含まれる気泡を除去するから、気泡がインクジェットヘッド内に混入して吐出不良等を引き起こすことを防止することができる。
特開２００５−１７８３０６号公報（図２及び図３参照） 特開２００５−１２５６３６号公報（図４参照）

しかしながら、特許文献１のインク供給部材に代えて、特許文献２のインク供給部材をヘッドホルダに搭載する場合には、特許文献２のインク供給部材が、インク貯留部の側面に排気部が連結された複雑な形状を有しているため、２つのフレキシブルフラットケーブルを、側面視左右対称形に引き回す単純な構成にすることができない。

具体的には、特許文献２では、２つのインクジェットヘッドが、インク供給部材におけるインク貯留部の前面に対応して配置され、さらに、排気部がインク貯留部の側方に突出するように連結されている。従って、２つのインクジェットヘッドのフレキシブルフラットケーブルをインク供給部材の側方を通って背面側に引き回そうとすると、排気部が配置された側に引き出されるフレキシブルフラットケーブルは、排気部の側方（インク貯留部の反対側）を通る分だけその長さが他方のフレキシブルフラットケーブルよりも長くなるから、コストが嵩んだり、他方のフレキシブルフラットケーブルと電気的特性が揃わなかったりするという問題を招来する。

さらに、排気部がフレキシブルフラットケーブルで覆われるので、排気部の外部開口端から気泡を排出する際にインクも排出され、このインクがフレキシブルフラットケーブルに付着し端子部分等に流れると電気的短絡を起こす。また、排気部を閉塞したり、開放して気泡を排出する制御が困難になるという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するものであって、インク貯留部と排気部とを有するインク供給部材をヘッドホルダに搭載し、ヘッドホルダの前面側から背面側の電気回路基板へ２つのフレキシブルフラットケーブルを引き上げて接続する構造において、排気部から気泡の排出にともない排出されるインクがフレキシブルフラットケーブルに付着することがないようにし、またフレキシブルフラットケーブルの引き回しの無駄をなくし、コストの削減や電気特性の均等化が可能となるインクジェット記録装置の実現を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェット記録装置は、複数のノズルが開口されたキャビティ部と、このキャビティ部のインクに吐出圧力を与えるアクチュエータと、一方の端部が前記アクチュエータに電気的に接続されるフレキシブルフラットケーブルとを有し、前記ノズルから選択的にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記フレキシブルフラットケーブルの他方の端部と電気的に接続される電気回路が形成された電気回路基板と、前記インクジェットヘッドが記録媒体と対向する前面側に備えられ、前記電気回路基板が背面側に備えられるヘッドホルダとを有するインクジェット記録装置において、前記ヘッドホルダは実質上箱形状に形成され、前記インクジェットヘッドと前記電気回路基板とは前記ヘッドホルダの背面側からの平面視で重なる位置に配置され、前記ヘッドホルダには、前記インクジェットヘッドと前記電気回路基板との間に、インク供給源からのインクを前記インクジェットヘッドに供給するためのインク供給部材が搭載され、前記インク供給部材には、インクを貯留するインク貯留部とこのインク貯留部に接続されそのインク貯留部から気泡を除去するための排気部とが備えられ、そのインク貯留部と排気部の外部開口端との間に、前面側から背面側に貫通する空間部が形成され、前記インクジェットヘッドの背面には、２つの前記フレキシブルフラットケーブルが、互いに離反する方向に引き出されるようにして並設され、２つの前記フレキシブルフラットケーブルのうちの、一方は前記空間部を通って、他方は前記空間部とは反対側の前記インク貯留室の側方を通って、それぞれ前記電気回路基板に接続され、前記排気部の外部開口端は、前記一方のフレキシブルフラットケーブルの前記インク貯留室とは反対側において外部に開口していることを特徴とするものである。

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記録装置において、前記排気部は、前記インク貯留部を前記外部開口端を通じて外部に対し開閉する排気弁を有し、前記ヘッドホルダ外に設けられた操作手段によって、前記排気弁が開閉操作されることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドホルダ外に、前記排気部の外部開口端に対し密着離脱可能に設けられ、前記外部開口端に対し密着した状態において前記インク貯留部から気泡を貯留する吸引手段をさらに備えることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記フレキシブルフラットケーブルは帯形状を呈し、前記空間部は前記フレキシブルフラットケーブルの帯形状の断面に対応したスリット状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記インク供給部材のインク貯留室と排気部とを連結する連結部分は、前記フレキシブルフラットケーブルを前記アクチュエータから引き出す位置における前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向に直交する幅または幅を延長した領域と、平面視にて一部重なる部分を有し、前記一方のフレキシブルフラットケーブルは前記連結部分を回避するように中途部または他方の端部が幅方向に偏倚した帯形状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記フレキシブルフラットケーブルは、複数のケーブルをその長手方向に連結して構成されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記各フレキシブルフラットケーブルは、前記アクチュエータに接合される平坦部と、この平坦部の一端に連続し前記アクチュエータを駆動するためのチップ状回路が搭載された可撓部とを有し、前記ヘッドホルダは、前面側に前記インクジェットヘッドが取り付けられる底板を有するとともに、その底板に前記フレキシブルフラットケーブルの可撓部を前記底板の背面側に引き出すためのスリット孔が前記可撓部毎に穿設され、前記底板の背面側には、前記各可撓部に対して、前記可撓部のチップ状回路と接触するとともに前記可撓部を前記電気回路基板へ案内するヒートシンクが設けられ、前記一方のフレキシブルフラットケーブルに対するヒートシンクは、前記空間部に沿って設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、インクジェットヘッドの背面に、互いに離反する方向に引き出されるようにして並設される２つのフレキシブルフラットケーブルのうち、一方は、インク供給部材のインク貯留部と排気部の外部開口端との間に形成された空間部を通り、他方は、前記空間部と反対側のインク貯留室の側方を通って、それぞれ電気回路基板に接続され、排気部の外部開口端が、一方のフレキシブルフラットケーブルのインク貯留室とは反対側において外部に開口しているから、排気部から気泡とともにインクが排出されてもフレキシブルフラットケーブルに付着することがなく、それによる短絡事故を回避することができる。また、２つのフレキシブルフラットケーブルの長さを揃えることが可能となる。これにより、２つのフレキシブルフラットケーブルの電気的な特性のバラツキを防止でき、またケーブルの長さが短くなることで部材のコストダウンも可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、上記のように排気部の外部開口端が、一方のフレキシブルフラットケーブルのインク貯留室とは反対側において外部に開口しているから、外部開口端を外部に対し開閉する排気弁を、操作手段により容易に開閉操作でき、適宜インク貯留部に蓄積された気泡を外部に排出できる。その結果、インク貯留部の気泡がインクジェットヘッドに混入して吐出不良を引き起こすことを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、上記のように排気部の外部開口端が、一方のフレキシブルフラットケーブルのインク貯留室とは反対側において外部に開口しているから、排気部の外部開口端に対し吸引手段を容易に密着離脱でき、インク貯留部に蓄積された気泡を確実に外部に排出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、空間部はフレキシブルフラットケーブルの帯形状の断面に対応したスリット状に形成されているから、インク供給部材全体の大きさを著しく大きくすることなく空間部を設けることができる。

請求項５に記載の発明によれば、インク供給部材におけるインク貯留室と排気部との連結部分と、アクチュエータから引き出す位置におけるフレキシブルフラットケーブルの幅との位置関係に応じて、フレキシブルフラットケーブルを、その長手方向の中途部または他方の端部を幅方向に偏倚させた帯形状にあらかじめ形成しているから、空間部を通過させる一方のフレキシブルフラットケーブルを、長手方向の途中で捩れさせたり曲げたりすることなく、電気回路基板に接続することができる。

請求項６に記載の発明によれば、フレキシブルフラットケーブルは、複数のケーブルがその長手方向に連結されているから、アクチュエータに接続するケーブルと電気回路基板に接続するケーブルとを分け、インクジェットヘッド単体を取り扱うときには、電気回路基板に接続するケーブルを連結しない状態で作業できる。換言すれば、インクジェットヘッド単体を取り扱うときにフレキシブルフラットケーブルの長さを短くできるから、フレキシブルフラットケーブルとアクチュエータとの剥離やフレキシブルフラットケーブルの破損の虞を低減することができる。

請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータから互いに離反する方向に引き出されヘッドホルダの底板の背面側に引き上げられるフレキシブルフラットケーブルの各可撓部にそれぞれ対応して、ヘッドホルダの底板の背面側に２つのヒートシンクが設けられているから、各ヒートシンクによって、可撓部のチップ状回路が個別に放熱され且つ電気回路基板に案内される。

以下に本発明の基本的な実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用したインクジェット記録装置１００を示している。実施形態のインクジェット記録装置１００は、例えば、単独のプリンタ装置としてだけでなく、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能としても適用することができるものである。インクジェット記録装置１００は、本体フレーム２の内部に備えられ、被記録媒体である用紙ＰＡにインクを吐出させて記録するインクジェットヘッド１がキャリッジ３に搭載されて、主走査方向（Ｙ方向）に沿って走行するように構成されている。

キャリッジ３は、本体フレーム２内に主走査方向（Ｙ方向）に沿って平行状に設けられた後ガイド軸６と前ガイド軸７とに摺動自在に載置されており、本体フレーム２の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１７と、無端帯であるタイミングベルト１８とにより、主走査方向（Ｙ方向）へ往復移動するように構成されている。本体フレーム２内には、インク供給源（インクタンク）５ａ〜５ｄが静置され、インク供給管１４を介してキャリッジ３側にインクを供給するようになっており、この実施形態では４色のインク（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）が備えられている（図１参照）。

用紙ＰＡは、図示しない公知の用紙搬送機構により、主走査方向（Ｙ方向）と直交する副走査方向（Ｘ方向）に沿って、インクジェットヘッド１の下面側を水平状に搬送される（図１の矢印Ａ方向）。この用紙ＰＡに対して、主走査方向（Ｙ方向）に移動するインクジェットヘッド１のノズル４（図５参照）から下向きにインクが吐出されて記録が行われる。

搬送される用紙ＰＡの幅より外側では、その一端側（この実施形態では図１の左側）に設けられたフラッシング位置にインク受け部２０が配置され、他端側に設けられたヘッド待機位置にメンテナンスユニット２１が配置されている。これにより、記録動作中に定期的にインクジェットヘッド１はフラッシング位置でノズルの目詰まりを防止するためのインクの吐出を行って、このインクをインク受け部２０で受け、ヘッド待機位置では、メンテナンスユニット２１でノズル面を払拭してクリーニングを行うとともに、色毎にインクと気泡を選択的に吸引するための回復処理を、後述する排気部２５と協働して行う。

キャリッジ３には、ヘッドホルダ８が搭載されている。ヘッドホルダ８は、図２に示すように、上面を開放し底板８ａを有する実質上箱形状に形成され、さらに底板８ａの下面側に凹部８ｂが下向きに開口形成されている。凹部８ｂには、全体として略扁平形状を有するインクジェットヘッド１が、ノズル４が開口する面を下向きに露出させて収容され、且つ凹部８ｂの天井面となる底板８ａとほぼ平行になるように所定の間隔をおいて接着剤で固着される。なお、説明では、インクジェットヘッド１のノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。

ヘッドホルダ８の背面側には、電気回路が形成された剛性のある電気回路基板２２が、ヘッドホルダ８の上面開口の対向する二辺を橋渡して固定されている。この電気回路基板２２は、ヘッドホルダ８の背面側からの平面視で、インクジェットヘッド１と重なる位置に配置され、後述するフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒを介してインクジェットヘッド１と接続され、また、図示しないフレキシブルフラットケーブルを介して本体フレーム２の内部に静置された本体側制御基板と接続されている。このインクジェットヘッド１と電気回路基板２２との間であって、ヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、インク供給部材２３が搭載されている（図２参照）。インク供給部材２３は、インク供給管１４（１４ａ〜１４ｄ）を介して供給されたインクを一旦貯留して、インクジェットヘッド１に供給するように構成されている。

インクジェットヘッド１は、複数のノズル４を外部に開口させ内部にインク流路を有するキャビティ部１０と、このキャビティ部１０内のインクに複数のノズル４から選択的に吐出する圧力を与える圧電アクチュエータ１１と、この圧電アクチュエータ１１に駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒとが積層配置される構造を有している。

この実施形態では、図３に示すように、１つのキャビティ部１０の背面に、２つの圧電アクチュエータ１１がＹ方向に並んで積層され、各圧電アクチュエータ１１にそれぞれフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒが積層され、２つのフレキシブルフラットケーブルが、Ｙ方向に沿って、互いに離反する方向に引き出されている。そして、キャビティ部１０の背面に、２つの圧電アクチュエータ１１を一括して囲むように、補強フレーム１５が積層されている。

インクジェットヘッド１のキャビティ部１０には、図４の下面図に示すように、ノズル４の列が、キャリッジ３のＸ方向（副走査方向）に長く１０列形成されている。１０列のノズル列のうち、４列はブラックインク（Ｂｋ）に対応し、残りは２列ずつマゼンタインク（Ｍ）とシアンインク（Ｃ）とイエローインク（Ｙ）とに対応している。この実施形態では、図４の左側のノズル列から順に、シアン、シアン、イエロー、ブラック、ブラック、ブラック、ブラック、イエロー、マゼンタ、マゼンタのインク色が割り当てられている。

キャビティ部１０は、特開２００２−６７３１２号公報、特開２００１−２１９５６０号公報などで公知のものと同様に、その上面のＸ方向の一端側にインク取入口１３（図３）が８個開口し、後述するインク貯留部２４のインク流出口４１ａ〜４１ｄから各インク取入口１３に個別に供給されたインクを、それぞれマニホールド室７０を介して多数の圧力室７１に分配し、各圧力室７１に対応する圧電アクチュエータ１１の駆動により、各圧力室７１に連通するノズル４から選択的に吐出するように構成されている（図４参照）。

フレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒは、帯状を呈し、その一端は圧電アクチュエータ１１の上面に積層状態に接合される平坦部１２ａとなり、平坦部１２ａに連続する他端側は可撓部１２ｂとなる。可撓部１２ｂには、圧電アクチュエータ１１を駆動するためのチップ状回路１２ｃが搭載されている（図２、図５及び図６参照）。この実施形態のフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒは、圧電アクチュエータ１１と接続される側の第１のケーブル１２１と、電気回路基板２２に接続される側の第２のケーブル１２２とを長手方向に連結して構成されている。

第１のケーブル１２１は平坦部１２ａを含んでおり、図５及び図６に示すように、平坦部１２ａの圧電アクチュエータ１１と対向する面には、圧電アクチュエータ１１と電気的に接続するための端子電極１２ｄが複数形成されている。これらの端子電極１２ｄは、すべての圧力室７１と対応する圧電アクチュエータ１１の作動部とそれらの共通電極とに接続される。第１のケーブル１２１には、第２のケーブル１２２に比べて長さの短い可撓部１２ｂが含まれ、この可撓部１２ｂにチップ状回路１２ｃが搭載され、可撓部１２ｂの平坦部１２ａと反対側の端部には、第２のケーブル１２２と接続するための接続端子１２ｅが設けられている。

第２のケーブル１２２は全体が可撓性を有し、第１のケーブル１２１に比べて長さの長い可撓部１２ｂが含まれており、その一端に第１のケーブル１２１と接続するための接続端子１２ｆが、他端に電気回路基板２２上のコネクタ１２ｈと接続するための接続端子１２ｇがそれぞれ設けられている。フレキシブルフラットケーブル１２の形状については、後述する。

ヘッドホルダ８の底板８ａには、図２に示すように、フレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒの可撓部１２ｂを前面側から背面側に挿通させるＸ方向に長いスリット孔８０が、２個Ｙ方向に間隔をおいて穿設されている。２個のスリット孔８０に隣接するヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、ヒートシンク８２が取り付けられている。ヒートシンク８２は、底板８ａに平行な底面と、ヘッドホルダ８のＹ方向に対向する側壁と平行に立ち上がる側面とが側面視Ｌ字状をなすように折り曲げ形成された熱伝導性の良好な金属部材である。

フレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒの可撓部１２ｂは、ヒートシンク８２の底面と底板８ａとの間に通され、チップ状回路１２ｃがヒートシンク８２の底面に、ゴム状弾性体８１に押圧されて熱伝導可能に接触され、チップ状回路１２ｃの発熱をヒートシンク８２によって放熱させるようにしている。また、ヒートシンク８２の側面の下端部寄りの位置で、第１のケーブル１２１の接続端子１２ｅと第２のケーブル１２２の接続端子１２ｆとが接続され、第２のケーブル１２２はヒートシンク８２に側面に沿って、ヘッドホルダ８の背面側に位置する電気回路基板２２に案内される（図２参照）。

補強フレーム１５は、キャビティ部１０を補強するための扁平な部材であり、キャビティ部１０よりも剛性に優れた素材（例えば、ＳＵＳなどの金属板）からなる枠形状で、平面視において外形が、キャビティ部１０よりもひと回り大きく形成されている。この補強フレーム１５を、キャビティ部１０の背面に沿って、圧電アクチュエータ１１を囲むように積層することで、薄い扁平形状のキャビティ部１０の変形や歪みを防止している。補強フレーム１５の枠部のうち、Ｘ方向の一方の端部にはその表裏面を貫通して、キャビティ部１０のインク取入口１３と、後述するインク貯留部２４のインク流出口４１ａ〜４１ｄとを接続するための、接続穴１５ａが８個並んで穿設されている。

次に、インク供給部材２３について説明する。インク供給部材２３は、内部が複数のインク室２７〜３０に区画されインク色毎に分離してインクを貯留するインク貯留部２４と、インク貯留部２４中に滞留する気泡を除去するための排気部２５とが一体的に連結されている。排気部２５は、インク貯留部２４と後述する連結部分２４ａによって連結されている。

各インク室２７〜３０のインク流出口４１ａ〜４１ｄは、インク貯留部２４の底面におけるＸ方向の一方側の位置に設けられており、ヘッドホルダ８の底板８ａに貫通形成された開口部（図示せず）の内側で、インクジェットヘッド１のインク取入口１３と、補強フレーム１５の接続穴１５ａ及び弾性シール部材（図示せず）を介して接続され、インク室２７〜３０からインクジェットヘッド１の各インク取入口１３にインクが色毎に独立して供給される。

インク貯留部２４と排気部２５との連結部分２４ａは、インク貯留部２４のインク流出口４１ａ〜４１ｄが設けられている側（Ｘ方向の一方側）に偏って配置され、インク貯留部２４からＹ方向側方に延びており、インク貯留部２４と排気部２５との間に、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒの帯形状の断面に対応したスリット状の空間部２６が、前面側から背面側に貫通し、かつ平面視でＸ方向の他方側から切り込み状に形成されている。空間部２６は平面視切り込み状に形成するだけでなく、必要に応じて平面視長孔状に形成してもよい。詳細には、連結部分２４ａは、Ｘ方向におけるその領域が、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒを圧電アクチュエータ１１から引き出す位置におけるフレキシブルフラットケーブルの長手方向に直交する幅と、平面視で一部重なる部分を有するように設けられている。換言すると、平面視において、圧電アクチュエータ１１からの引き出し位置におけるフレキシブルフラットケーブル１２ＲのＸ方向の幅が、連結部分２４ａにおけるＸ方向の幅と重なっている。

インクジェットへッド１の２つのフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒのうち、排気部２５が設けられている側に引き出される一方１２Ｒは排気部２５とインク貯留部２４との間に形成された空間部２６を通って立ち上がり、他方１２Ｌはインク貯留部２４の排気部と反対側の側方を通って立ち上がり、背面側に配置された電気回路基板２２の対向する位置に接続される。これにより、一方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｒは、排気部２５の外側を通る場合に比べて引き回しの距離が短くなるので、前記他方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｌとその長さ寸法を同じにすることができる。

２つのフレキシブルフラットケーブル１２Ｌ，１２Ｒは、いずれも、圧電アクチュエータ１１との接続位置から、電気回路基板２２との接続位置までを繋ぐように延びるが、引き回しに際してインク供給部材２２の連結部分２４ａ及び電気回路基板２２との接触を避けるために、その帯形状がその幅方向に適宜偏倚した形状に形成されている。

この実施形態では、排気部２５の無い側の側方（図２の左側）を通って引き上げられる他方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｌは、図５に示すように、その中途部（詳細には第２のケーブル１２２の中途部）の幅が、平坦部１２ａの幅（圧電アクチュエータ１１からの引き出し位置の幅）に対して幅方向（Ｘ方向）に、Ｌ１だけ偏倚して形成されている。これは、図７に示すように電気回路基板２２の左側部に平面視直角に切り欠かれた切欠部２２ａをフレキシブルフラットケーブル１２Ｌが通る位置で、フレキシブルフラットケーブル１２Ｌの幅方向側縁と、それと対向する切欠部２２ａの辺との干渉を避けるためである。

一方、排気部２５のある側（図２の右側）に引き出され、空間部２６を通って引き上げられる一方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｒは、図６に示すように、その中途部（詳細には第２のケーブル１２２の中途部）の幅が、平坦部１２ａの幅（圧電アクチュエータ１１からの引き出し位置の幅）に対して幅方向（Ｘ方向）に、前記Ｌ１よりも大きいＬ２だけ偏倚して形成されている。これは、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒの幅方向側縁と、インク供給部材２２の連結部分２４ａとの干渉を避けるためである。

次に、この実施形態に適用しているインク供給部材２３の詳細な構成について、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図９を用いて説明する。なお、以下に説明するインク供給部材２３の内部の構成は一例であり、これに限定するものではない。

インク供給部材２３は、上ケース３１と下ケース３２と２枚の可撓性膜３３、３４（図２参照）とで、インク貯留部２４及び排気部２５を構成しており、可撓性膜３３、３４は、合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルムである。インク貯留部２４には、インク色毎にインク室２７〜３０が設けられており、各インク室２７〜３０は、主仕切り壁３５と副仕切り壁３６、３７とによって区画されている。

主仕切り壁３５は、下ケース３２に、その下面の大部分を開放して形成された開口部と平行状で且つ間隔をおいて一体的に形成され、副仕切り壁３６は、下ケース３２に、主仕切り壁３５の上面から立ち上がるように一体的に形成され（図２，図９参照）、副仕切り壁３７は、上ケース３１における、下ケース３２の副仕切り壁３６を上方に延長した位置に形成されている（図８（ａ）参照）。

可撓性膜３３は、下ケース３２におけるインク貯留部２４の下面の開口部を覆うように貼着され、可撓性膜３４は、上ケース３１におけるインク貯留部２４と排気部２５との両方に跨ってこれらを覆うように貼着されている。

インク室のうち、ブラックインク（Ｂｋ）用のインク室２７は、下ケース３２における主仕切り壁３５の下面と可撓性膜３３との間に形成された第１室２７ａと、下ケース３２の主仕切り壁３５の上面において副仕切り壁３６で区画された第２室２７ｂと、上ケース３１において副仕切り壁３７で区画された第３室２７ｃとで構成されている。第３室２７ｃの上面は、可撓性膜３４で覆われている。

インク室のうち、シアンインク（Ｃ）用のインク室２８、マゼンタインク（Ｍ）のインク室２９、イエローインク（Ｙ）のインク室３０は、それぞれ上ケース３１において副仕切り壁３７で区画された第１室２８ａ、２９ａ、３０ａと、下ケース３２の主仕切り壁３５の上面において副仕切り壁３６で区画された第２室２８ｂ、２９ｂ、３０ｂとを有している。第１室２８ａ、２９ａ、３０ａの上面は、可撓性膜３４で覆われている。

上ケース３１の底壁３８には、カラーインク用（シアン、マゼンタ、イエロー）の第１室２８ａ、２９ａ、３０ａと第２室２８ｂ、２９ｂ、３０ｂ室とを、それぞれ連通させる通路孔３９と、ブラックインク用の第２室２７ｂと第３室２７ｃとを連通させる空気孔４０が穿設されている。

インクジェットヘッド１にインクを流出させるためのインク流出口４１ａ〜４１ｄは、図８（ｂ）及び図９に示すように、各色の第２室２７ｂ〜３０ｂにおける下面に並んで位置し、可撓性膜３３よりも下方に延長した位置で、下向きに開口している。

インク供給部材２３の一端（平面視でインク流出口４１ａ〜４１ｄの反対側）に設けられたインク流入口４７ａ〜４７ｄには、インク供給源（インクタンク）５ａ〜５ｄからのインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄが各々接続されている。ブラックインク（ＢＫ）は、インク流入口４７ａから凹通路４８を通ってその第１室２７ａに流入し、通路４２を通って第２室２７ｂに流入する（図８（ｂ）及び図９参照）。他のカラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー）は、インク流入口４７ｂ〜４７ｄから凹通路４８、連通路４９（下ケース３２と上ケース３１とに連続するように形成されている）を通って、上ケース３１に形成されているそれぞれの第１室２８ａ〜３０ａに流入したのち、通路孔３９を通って、下ケース３２に形成されているそれぞれの第２室２８ｂ〜３０ｂに流入する（図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９参照）。

第１室２７ａ〜３０ａに流入した各インクは、それぞれ対向する可撓性膜３３、３４によって、その動圧変動を吸収（緩衝）するようにしている。インク供給部材２３は、可撓性膜３３とヘッドホルダ８の底板８ａとの間に、可撓性膜３３の変形のための間隙が確保されてヘッドホルダ８に固着されている。

この構成のインク貯留部２４では、インクに含まれる気泡が、各第２室２７ｂ〜３０ｂの上方に分離浮上して蓄積され、徐々にその量が増加するから、溜まった気泡を外部に排出するために、上ケース３１には、各インク流出口４１ａ〜４１ｄの上方に対応する位置において、それぞれ各第２室２７ｂ〜３０ｂの上部に連通する複数の排気孔５３が貫通形成されている（図８（ａ）参照）。各排気孔５３は、上ケース３１の上面に互いに独立して溝状に凹み形成された排気通路５１の端部にそれぞれ連通し、その排気通路５１は連結部分２４ａに沿ってＹ方向に延びて他端が排気部２５の通路孔５６と接続されている。排気通路５１と通路孔２６の上面は、可撓膜３４で覆われている。

シアンインク（Ｃ）用、イエローインク（Ｙ）用及びマゼンタインク（Ｍ）用の各排気孔５３は、上ケース３１から各第２室２８ｂ〜３０ｂ内に垂下する筒状部材（図示せず）内を貫通して形成され、後述するように排気孔から気泡の排出動作を行ったとき、各第２室２８ｂ〜３０ｂの上部に筒状部材の高さ（所定量）分だけ空気を残留させるようにしている。ブラックインク用の排気孔５３も、同様に構成しても良いが、第３室２７ｃを設けることによって所定量の空気が確保されている。

排気部２５には、インク色ごとに、４つの通路孔５６が上下方向に長く且つ上下に開口するように形成されている（図８（ａ）参照）。各通路孔５６は、図２に示すように、上半の大径部５６ａと下半の小径通路５６ｂとからなっている。小径通路５６ｂの下端は、インクヘッドヘッド１のノズル４の開口面とほぼ同一平面上において外部に開口している。大径部５６ａには、排気弁５７が挿入され、この排気弁５７には小径通路５６ｂに挿通される小径のバルブロッド５８が一体的に形成されている。排気弁５７の下端面側にバルブロッド５８に被嵌されてシール用のオーリング等のパッキン５９が配置されている。バルブロッド５８の下端は小径通路５６ｂの外部開口端近傍まで延びている。大径部５６ａ内に設けたコイルバネ等のばね手段６０にて排気弁５７を常時下向きに押圧している。この状態で、パッキン５９が通路孔５６の大径部５６ａの底面に押圧されて、弁閉止となる（図２参照）。

メンテナンスユニット２１は、インクジェットヘッド１のノズル４の開口面を開閉可能に覆うキャップ部材７６と、排気部２５の外部開口端すなわち各小径通路５６ｂの外部開口端を個別に開閉可能に覆う複数の小キャップ部材７２とを備える。両キャップ部材７６，７２は、公知のメンテナンスユニットと同様に上下移動機構７３により、キャリッジ３が待機位置（図１において右端位置）に移動したときに、ノズル４の開口面及び排気部２６の外部開口端に密着するように上昇し、他の位置ではそれらの面から離隔するように下降する。

各小キャップ部材７２は、そのキャップ部材７２よりも突出した突起部７２ａ（請求項の操作手段に相当）をそれぞれ有し、排気部２５の外部開口端に密着したとき、突起部７２ａによりバブルロッド５８をばね手段６０の付勢力に抗して押し上げ、パッキン５９を大径部５６ａの内底部から離し、弁開放状態にする。また、各小キャップ部材７２は共通の流路を介して吸引手段である吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動により各インク室の第２室２７ｂ〜３０ｂ内に蓄積した気泡が一括して吸引排出される。

また、キャップ部材７６は、公知のメンテナンスユニットと同様に吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動によりノズル４から増粘したインクや異物が吸引除去される。

キャップ部材７６と小キャップ部材７２は、切替弁７５により択一的に吸引ポンプ７４に接続される。キャップ部材７６と小キャップ部材７２は、上下移動機構７３により、同時にノズル４の開口面及び排気部２６の外部開口端に密着する。なお、ノズル２２からのインク吸引のみ、または第２室２７ｂ〜３０ｂの気泡の排出のみを、それぞれ単独に行い、あるいは各突起部７２ａをそれぞれ独立して移動可能にし各第２室２７ｂ〜３０ｂの気泡の排出を個別に行うように構成してもよい。また、上記のように吸引ポンプ７４の吸引動作に代えて、インクタンク５側から、インクに正圧を加えて、ノズル２２から増粘したインクや異物を吸引除去したり、第２室２７ｂ〜３０ｂの気泡を排出することもできる。あるいは、吸引動作とインクへの正圧印加を併用することもできる。

上記構成のインクジェット記録装置１００では、ヘッドホルダ８に搭載されているインク供給部材２３が、インク貯留部２４の側部に排気部２５が一体的に並設された形態であるが、インク貯留部２４と排気部２５との間に空間部２６が形成されているから、排気部側２５側に引き出される一方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｒを、前記空間部２６を通して電気回路基板２２側に引き上げて接続することができる。これにより、前記一方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｒと、排気部２５側と反対側に引き出される他方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｌとの長さを揃えることができ、電気的特性のバラツキを防止することができる。また、引き回し長さを短くすることで、フレキシブルフラットケーブル１２のコストダウンも図ることができる。

また、排気部２５の外部開口端が、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒの引き回しの外に開口するから、小キャップ部材７２及び突起部７２ａが排気部２５の外部開口端に対して容易に離脱することができ、排気部２５の外部開口端から気泡とともに排出されたインクがフレキシブルフラットケーブルの端子部を電気的に短絡させるということも回避できる。

また、空間部２６を通る一方のフレキシブルフラットケーブル１２Ｒを、インク貯留部２４と排気部２５との連結部分２４ａと接触しないように、あらかじめその長手方向の中途部を幅方向に偏倚させて形成しているから、空間部２６を通すためにフレキシブルフラットケーブル１２Ｒを捻ったり曲げたりする必要がなく、すっきりと配置することができる。

この実施形態では、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒの中途部を幅方向に偏倚させているが、圧電アクチュエータ１１と電気回路基板２２との平面視における位置関係に応じて、フレキシブルフラットケーブル１２Ｒの電気回路基板２２側となる他端を幅方向に偏倚させてもよい。

また、フレキシブルフラットケーブル１２Ｌ、１２Ｒは、２本のケーブル１２１，１２２を長手方向に連結して構成しているため、インクジェットヘッド１をヘッドホルダ８に取り付ける前の製造工程では、第１のケーブル１２１と第２のケーブル１２２とを連結せずに、ケーブル長さが短い状態で、インクジェットヘッド１を取り扱うことができる。従って、作業中にケーブルを引っ掛けたりする虞が低減し、フレキシブルフラットケーブル１２の電気的断線や圧電アクチュエータ１１からの剥離を防止することができる。

本発明が適用されたインクジェット記録装置の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図で、メンテナンスユニットとの関係を示す図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 インクジェットヘッドの下面図である。 排気部と反対側に引き出されるフレキシブルフラットケーブルの展開図である。 排気部側に引き出されるフレキシブルフラットケーブルの展開図である。 インク供給部材とフレキシブルフラットケーブル他との位置関係を示す平面図である。 （ａ）はインク供給部材を上方から見た斜視図、（ｂ）は下方から見た斜視図である。 インク供給部材の下ケースの平面図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
８ ヘッドホルダ
１０ キャビティ部
１１ 圧電アクチュエータ
１２ フレキシブルフラットケーブル
２１ メンテナンスユニット
２２ 電気回路基板
２３ インク供給部材
２４ インク貯留部
２４ａ 連結部分
２５ 排気部
２６ 空間部
８１ 弾性部材
８２ ヒートシンク
１００ インクジェット記録装置

Claims (7)

1. 複数のノズルが開口されたキャビティ部と、このキャビティ部のインクに吐出圧力を与えるアクチュエータと、一方の端部が前記アクチュエータに電気的に接続されるフレキシブルフラットケーブルとを有し、前記ノズルから選択的にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記フレキシブルフラットケーブルの他方の端部と電気的に接続される電気回路が形成された電気回路基板と、
   前記インクジェットヘッドが記録媒体と対向する前面側に備えられ、前記電気回路基板が背面側に備えられるヘッドホルダとを有するインクジェット記録装置において、
   前記ヘッドホルダは実質上箱形状に形成され、前記インクジェットヘッドと前記電気回路基板とは前記ヘッドホルダの背面側からの平面視で重なる位置に配置され、
   前記ヘッドホルダには、前記インクジェットヘッドと前記電気回路基板との間に、インク供給源からのインクを前記インクジェットヘッドに供給するためのインク供給部材が搭載され、
   前記インク供給部材には、インクを貯留するインク貯留部とこのインク貯留部に接続されそのインク貯留部から気泡を除去するための排気部とが備えられ、そのインク貯留部と排気部の外部開口端との間に、前面側から背面側に貫通する空間部が形成され、
   前記インクジェットヘッドの背面には、２つの前記フレキシブルフラットケーブルが、互いに離反する方向に引き出されるようにして並設され、２つの前記フレキシブルフラットケーブルのうちの、一方は前記空間部を通って、他方は前記空間部とは反対側の前記インク貯留室の側方を通って、それぞれ前記電気回路基板に接続され、
   前記排気部の外部開口端は、前記一方のフレキシブルフラットケーブルの前記インク貯留室とは反対側において外部に開口していることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記排気部は、前記インク貯留部を前記外部開口端を通じて外部に対し開閉する排気弁を有し、前記ヘッドホルダ外に設けられた操作手段によって、前記排気弁が開閉操作されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ヘッドホルダ外に、前記排気部の外部開口端に対し密着離脱可能に設けられ、前記外部開口端に対し密着した状態において前記インク貯留部から気泡を吸引する吸引手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記フレキシブルフラットケーブルは帯形状を呈し、前記空間部は前記フレキシブルフラットケーブルの帯形状の断面に対応したスリット状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インク供給部材のインク貯留室と排気部とを連結する連結部分は、前記フレキシブルフラットケーブルを前記アクチュエータから引き出す位置における前記フレキシブルフラットケーブルの長手方向に直交する幅または幅を延長した領域と、平面視にて一部重なる部分を有し、
   前記一方のフレキシブルフラットケーブルは前記連結部分を回避するように中途部または他方の端部が幅方向に偏倚した帯形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記フレキシブルフラットケーブルは、複数のケーブルをその長手方向に連結して構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記各フレキシブルフラットケーブルは、前記アクチュエータに接合される平坦部と、この平坦部の一端に連続し前記アクチュエータを駆動するためのチップ状回路が搭載された可撓部とを有し、
   前記ヘッドホルダは、前面側に前記インクジェットヘッドが取り付けられる底板を有するとともに、その底板に前記フレキシブルフラットケーブルの可撓部を前記底板の背面側に引き出すためのスリット孔が前記可撓部毎に穿設され、前記底板の背面側には、前記各可撓部に対して、前記可撓部のチップ状回路と接触するとともに前記可撓部を前記電気回路基板へ案内するヒートシンクが設けられ、
   前記一方のフレキシブルフラットケーブルに対するヒートシンクは、前記空間部に沿って設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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