JP2008000992A - キャリッジ装置、記録装置、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の面に対して圧力が掛かっても回路基板自体と回路基板を保持しているコネクタホルダが変形しないようにしたキャリッジ装置を提供すること。
【解決手段】回路基板９とコネクタ１１が装着されるコネクタホルダ１３と、記録ヘッドユニット２を搭載し、インクカートリッジが収容され、コネクタホルダがその両側端部を保持されて取り付けられるキャリッジ１とを備え、コネクタ１１の各接触端子が、その両側に配置される回路基板とインクカートリッジの各導電接続部に弾性的に接触して両者の間の電気的な導通を実現するように構成されたキャリッジ装置であって、キャリッジには回路基板に当接して前記弾性的接触に基づく基板面の変形を規制する背面度当て部４１が設けられ、コネクタホルダには回路基板が装着される面と反対側の面に変形防止度当て部４３が形成され、該変形防止度当て部がキャリッジ内に形成された被度当て部２４に当接可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、キャリッジに収容されたインクカートリッジの情報を回路基板を介して読みとるために、コネクタによってインクカートリッジと回路基板との電気的導通を実現するようにしたキャリッジ装置および該キャリッジ装置を備えた記録装置に関する。
更に本発明は、インク等の液体をそのヘッドから吐出（噴射）して被記録材（被液体噴射材）に記録を実行する（液体を噴射する）インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関するものである。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録材に記録を行なうプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被液体噴射材に噴射して、前記液体を前記被液体噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。

また液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

特許文献１には、ヘッドカートリッジが、プリンタ装置上のキャリッジと分離着脱可能であり且つ記憶素子を有するインクタンクを着脱可能であり、キャリッジに配された電気接触端子で接続される回路基板を有し、この回路基板に配された電気接触端子でインクタンクの記憶素子と接続される回路基板が固定されるようになっており、回路基板の複数部位の固定手段で囲まれる領域内に、電気接触端子の支持部材の一部が固定されている、発明が開示されている。

特開２００４−３５８９１２号公報

しかし、上記発明では回路基板がインクタンクの位置する側と反対側への変形を規制することができるが、インクタンクの位置する側へは膨らむように変形する可能性がある。もしインクタンクが取り替え可能なインクカートリッジである場合に、回路基板がインクカートリッジの位置する側に膨らみ変形していると、インクカートリッジの装着時にインクカートリッジの一部が回路基板に衝突してしまい、インクカートリッジが所定の位置にセットすることができなくなる。

また、回路基板が変形すると、コネクタにおける接触端子が、インクカートリッジ側の導電接続部と回路基板側の導電接続部とに接触する接触圧が変化するため、非導電の箇所が生じてインクカートリッジの情報が正しく回路基板側へ伝達されない虞がある。

本発明の目的は、回路基板の面に対して圧力が掛かっても、回路基板自体および回路基板を保持しているコネクタホルダが変形しないようにしたキャリッジ装置及び記録装置、更に液体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、導電接続部を有する回路基板と、第１接触アームと第２接触アームを有するコネクタと、前記回路基板と前記コネクタが装着されるコネクタホルダと、記録ヘッドユニットを搭載し、導電接続部を有するインクカートリッジが収容され、更に前記コネクタホルダがその両側端部を保持されて取り付けられるキャリッジとを備え、前記コネクタの前記第１接触アームと第２接触アームにおけるそれぞれの接触端子が、該コネクタの両側にそれぞれ配置される前記回路基板の導電接続部とインクカートリッジの導電接続部とにそれぞれ弾性的に接触して前記回路基板とインクカートリッジとの間の電気的な導通を実現するように構成されたキャリッジ装置であって、該キャリッジには、前記回路基板に当接して前記弾性的接触に基づく基板面の変形を規制する背面度当て部が設けられ、前記コネクタホルダには、前記回路基板が装着される面と反対側の面に変形防止度当て部が形成され、該変形防止度当て部が前記キャリッジ内に形成された被度当て部に当接可能に構成されていることを特徴とするものである。

コネクタの各接触端子が、それぞれインクカートリッジ側の導電接続部と回路基板の導電接続部とに圧接したときに回路基板が外側に撓む力が背面度当て部により抑えられる。その反作用としてコネクタホルダはインクカートリッジ側へ撓もうとする。
第１の態様によれば、変形防止度当て部が被度当て部に当接するため、コネクタホルダはインクカートリッジ側へも撓まず、当初の形状を維持し続けることができる。従って、コネクタホルダの変形に伴う回路基板の変形を抑制することができ、それでいて各接触端子と導電接続部との良好な接触状態を維持することができる。

特に、インクカートリッジが外された状態のときには、該インクカートリッジの導電接続部とコネクタとの弾性的接触が無くなるため、コネクタホルダのインクカートリッジ側への変形を低減する力が、その部分からはなくなる。本発明はこのような状態においても、当該度当て部と被度当て部の当接構造によってコネクタホルダの変形が抑えられるので、その技術的意義は大きい。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様のキャリッジ装置において、前記変形防止度当て部はコネクタホルダの幅方向において、変形量の大きい部分（通常中央部）に設けられた凸部で形成されていることを特徴とするものである。第２の態様によれば、構造簡単にして第１の態様の作用効果を得ることができる。

また、本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様のキャリッジ装置において、前記記録ヘッドユニットは、インクを吐出するノズル列を有するヘッド部と、該ヘッド部が固定されると共にインクカートリッジのインク出口部がセットされて位置決めされる位置決め部を有するヘッド基体とを備え、該ヘッド基体の前記位置決め部を区画する壁部が前記被度当て部として機能するように構成されていることを特徴とするものである。

第３の態様によれば、ヘッド基体の前記位置決め部を区画する壁部の両側が、それぞれインクカートリッジの位置決め機能とコネクタホルダの変形防止機能を発現するため、インクカートリッジの導電接続部とコネクタとの接触距離及び接触圧力を高精度にすることができると共に、キャリッジ内に新たに被度当て部を形成する必要がない。

また、本発明の第４の態様は、第３の態様のキャリッジ装置において、前記記録ヘッドユニットは、前記ヘッド基体の前記壁部の外側に位置する外側基体部を介してキャリッジに締結固定され、前記コネクタホルダはキャリッジ内の前記外側基体部上に位置するように構成されていることを特徴とするものである。

第４の態様によれば、記録ヘッドユニットとコネクタホルダは組み付け方向に対して互いにオーバーラップした配置で形成することができるため、キャリッジの奥行き方向のサイズを小型化することができる。

本発明の第５の態様は、被記録材を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される被記録材に記録を実行する記録実行部とを備え、前記記録実行部は被記録材の搬送方向と直交する主走査方向に往復移動するキャリッジを有するキャリッジ装置を備えてなる記録装置であって、前記キャリッジ装置は第１の態様から第４の態様のいずれかに記載されているキャリッジ装置であることを特徴とするものである。

本態様によれば、コネクタホルダの変形に伴う電気的な接触不良を無くし、各接触端子と導電接続部との良好な接触状態を維持することができるので、インクカートリッジの情報を認識できなかったり、誤認識して誤った記録動作をすることを防止できる。

本発明の第６の態様は、被液体噴射材を搬送する搬送部と、搬送部による搬送される被液体噴射材に液体噴射を実行する液体噴射実行部とを備え、前記液体噴射実行部は被液体噴射材の搬送方向と直交する主走査方向に往復移動するキャリッジを有するキャリッジ装置を備えてなる液体噴射装置であって、前記キャリッジ装置は、導電接続部を有する回路基板と、第１接触アームと第２接触アームを有するコネクタと、前記回路基板と前記コネクタが装着されるコネクタホルダと、液体噴射ヘッドユニットを搭載し、導電接続部を有する液体カートリッジが収容され、更に前記コネクタホルダがその両側端部を保持されて取り付けられるキャリッジとを備え、前記コネクタの前記第１接触アームと第２接触アームにおけるそれぞれの接触端子が、該コネクタの両側にそれぞれ配置される前記回路基板の導電接続部と液体カートリッジの導電接続部とにそれぞれ弾性的に接触して前記回路基板と液体カートリッジとの間の電気的な導通を実現するように構成されたキャリッジ装置であって、該キャリッジには、前記回路基板に当接して前記弾性的接触に基づく基板面の変形を規制する背面度当て部が設けられ、前記コネクタホルダには、前記回路基板が装着される面と反対側の面に変形防止度当て部が形成され、該変形防止度当て部が前記キャリッジ内に形成された被度当て部に当接可能に構成されていることを特徴とするものである。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るキャリッジ装置が適用されるインクジェットプリンタ用のキャリッジ装置の斜視図であり、図２の（ａ）はコネクタ周辺の側断面図、（ｂ）はコネクタ周辺とその下方の拡大側断面図であり、図３はコネクタホルダを装着直前のキャリッジ内部の斜視図であり、図４はコネクタホルダ装着時のキャリッジ内部の斜視図であり、図５はコネクタホルダ周辺部材の分解斜視図であり、図６はコネクタの縦断面図であり、図７は回路基板と背面度当て部との関係を示すキャリッジ内部の斜視図であり、図８はコネクタホルダの背面側の斜視図であり、図９はコネクタホルダの正面側の斜視図である。

図１において、符号１はキャリッジであり、キャリッジ１の下面側には記録ヘッドユニット２（図２参照）が設けられている。記録ヘッドユニット２は、インクを吐出するノズル列（図示せず）を有するヘッド部４と、該ヘッド部４が固定されると共にインクカートリッジ５のインク出口部２０がセットされて位置決めされる位置決め部１８を有するヘッド基体４０とを備えている。そして、該ヘッド基体４０の位置決め部１８を区画する壁部８が後述する被度当て部２４として機能するように構成されている。更に、記録ヘッドユニット２は、ヘッド基体４０の前記壁部８の外側に位置する外側基体部４６を介してキャリッジ１に締結固定されている。

キャリッジ１は、キャリッジガイド軸またはキャリッジガイドレール３に沿って、被記録媒体の給送方向と直交する方向へ往復移動でき、被記録媒体に記録を実行する。キャリッジ１にはインクカートリッジ５を収納するための複数のカートリッジ収納部７が形成されている。なお本明細書においては図１で左斜め前方を向いている側をキャリッジ１の正面側とし、その反対側をキャリッジ１の背面側とする。その他のキャリッジ１に取り付けられる部材に関しても、キャリッジ１に取り付けられたときの向きに応じてキャリッジ１と同様に正面側および背面側の語を使用する。

キャリッジ１の背面側には回路基板９（図２（ａ）（ｂ）参照）が設けられ、回路基板９には導電接続部１２が形成されている。また、キャリッジ１の内面の背面側には各カートリッジ収納部７に対応してコネクタ１１が設けられている。各コネクタ１１はコネクタホルダ１３に保持される（図９には代表して１つのコネクタ１１が保持された状態を示している）。また、図３に示す如く、コネクタホルダ１３の両端部１４がキャリッジ１内の溝部１６にスライド式に嵌り込むことにより保持されるようになっている。この保持状態でコネクタホルダ１３は、キャリッジ１内の外側基体部４６上に位置するようになっている。すなわち、記録ヘッドユニット２とコネクタホルダ１３は、組み付け方向に対して互いにオーバーラップした配置で構成され、キャリッジ１の奥行き方向のサイズの小型化を可能にしている。

また、キャリッジ１の内側底部は前記記録ヘッドユニット２のヘッド基体４０で構成されているが、この部分には各カートリッジ収納部７に対応してインク供給口６が突出形成され、各インク供給口６の周囲が突出する壁部８によって区画され、区画された内部がインクカートリッジ５の位置決めを行うための位置決め部１８になっている。この実施例では、各カートリッジ収納部７に対応して４つの位置決め部１８が形成されている。また、前記壁部８のコネクタホルダ１３側、即ち位置決め部１８と反対側の壁面は被度当て部２４として形成されている。被度当て部２４の作用については後述する。

各インクカートリッジ５には、図５に示す如く、コネクタ１１と対向する側の面にカートリッジ側基板１５が形成されており、その上方にはインクカートリッジ５をキャリッジ１に固定するためのロックレバー１７（図１参照）が設けられている。また、カートリッジ側基板１５には導電接続部１０（図５等参照）が形成されている。インクカートリッジ５がカートリッジ収納部７に押し込まれるとき、ロックレバー１７が一時的に僅かに弾性変形することで、スナップ式にインクカートリッジ５がカートリッジ収納部７内に固定されるようになっている。

次に、コネクタ１１は、図６に示す如く、カートリッジ側基板１５に面する第１面１９とキャリッジ１の背面側に設けられる回路基板９に面する第２面２１とを有し、カートリッジ側基板１５と回路基板９との間に介在して両者間の電気的導通をもたらす機能を有する。コネクタ１１は、公知の材料から成るハウジング２３に対して、一例として９本の金属製のコンタクト２５が互いに平行に配置されている。９本のコンタクト２５は側面視で一つおきに同じ位置になるように２列に配置され、隣接するコンタクト２５同士はハウジング２３の長手方向に位置がずれて配置され、全体として千鳥状に配置されている。

各コンタクト２５は同じ形状である。各コンタクト２５は、基端部２７を起点として第１面１９側に延びる第１接触アーム２９と、第２面２１側に延び、第１接触アーム２９より短い第２接触アーム３１とを主体として構成され、各接続アーム２９、３１の先端にはほぼ半円形状の接触端子３３、３５が形成されている。第２接触アーム３１は第１接触アーム２９より短く形成されている。コンタクト２５は、その基端部２７がハウジング２３に形成された薄い板状部３７に圧入されることによりハウジング２３に支持されている。

第１接触アーム２９の接触端子３３および第２接触アーム３１の接触端子３５は、それぞれ第１面１９と第２面２１から突出し、且つ接触端子３３、３５に荷重が掛かったときには第１接触アーム２９と第２接触アーム３１とが板バネ状に内側へ湾曲するようになっている。このようなバネ作用により、各接触端子３３、３５が、それぞれカートリッジ側基板１５の導電接続部１０と回路基板９の導電接続部１２とに圧接することができるため、確実な電気的接続を実現することができる。

次に本発明の特徴的構成について説明する。図８に示す如く、回路基板９は、コネクタホルダ１３の背面側に保持リブ３９により保持されている。そして、コネクタホルダ１３がキャリッジ１内にセットされた状態では、図７（コネクタホルダ１３は図を解りやすくするため省略されている）に示す如く、キャリッジ１内に形成された４つのリブ形状の背面度当て部４１が回路基板９の背面側に当接して回路基板９が後ろ側へ撓むように変形することを防止している。これは、上述したように各接触端子３３、３５が、それぞれカートリッジ側基板１５の導電接続部１０と回路基板９の導電接続部１２とに圧接したときに回路基板９が外側に撓む力が作用するため、回路基板９の撓みを規制して確実な電気的接続を維持するためである。

図９に示す如く、コネクタホルダ１３の正面側、即ちインクカートリッジ５が位置する側の底部には変形防止度当て部４３が形成されている。変形防止度当て部４３はコネクタホルダ１３の中央付近に凸部として設けられ、ほぼ台形形状を有し、台形の短い側の辺は度当て面４５となっている。図４に示す如く、コネクタホルダ１３がキャリッジ１内にセットされているとき、度当て面４５が壁部８のコネクタホルダ１３側に形成された被度当て部２４に当接するように変形防止度当て４３の寸法が設定されている。

このようにコネクタホルダ１３がキャリッジ１内にセットされているとき、変形防止度当て部４３がキャリッジ１内に設けられた被度当て部２４に当接するようになっていることで以下のような作用が得られる。
即ち各接触端子３３、３５が、それぞれカートリッジ側基板１５の導電接続部１０と回路基板９の導電接続部１２とに圧接したときに回路基板９が外側に撓む力が背面度当て部４１により抑えられる結果、その反作用としてコネクタホルダ１３はインクカートリッジ５側へ撓もうとする。しかし、変形防止度当て４３が被度当て部２４に当接しているため、コネクタホルダ１３はインクカートリッジ５側へ撓まず、当初の形状を維持し続けることができる。従って、コネクタホルダ１３の変形に伴う回路基板９の変形を抑制することができ、各接触端子３３、３５と導電接続部１０、１２との良好な接触状態を維持することができる。

特に、インクカートリッジ５がカートリッジ収納部７から外された状態のときには、該インクカートリッジ５の導電接続部１０とコネクタ１１との弾性的接触が無くなるため、コネクタホルダ１３のインクカートリッジ５側への変形を低減する力が、その部分からはなくなる。本例はこのような状態においても、当該度当て部４３と被度当て部２４の当接構造によってコネクタホルダ１３の変形が抑えられる。

更に、インクカートリッジ５のインク出口部２０がセットされて位置決めされる位置決め部１８を区画する壁部８が被度当て部２４として機能するように構成されているので、即ちヘッド基体４０の位置決め部１８を区画する壁部８の内外両壁面が、それぞれインクカートリッジ５の位置決め機能とコネクタホルダ１３の変形防止機能を発現するため、インクカートリッジ５の導電接続部１０とコネクタ１１との接触距離及び接触圧力を高精度にすることができる。

以上、本発明を一実施形態に関して説明したが、他にも種々の変形例を採用することができる。例えば上記実施形態では変形防止度当て部４３を１つの台形形状のものとしているが、変形防止度当て部４３は上記機能を有するものであれば他の形状でもよく、またコネクタホルダ１３に複数形成するようにしてもよい。また、上記実施形態では変形防止度当て部４３をコネクタホルダ１３の底部に形成しているが、キャリッジ１内に変形防止度当て４３が当接すべき被度当て部２４を設けることができれば、変形防止度当て４３および被度当て部２４を底部以外の位置に形成することも可能である。

更に上記実施形態は記録装置としてのインクジェットプリンタを例にとって説明したが、インクに代えてその用途に対応する液体を記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被液体噴射材に噴射して、液体を被液体噴射材に付着させる液体噴射装置にも同様に適用することができる。

本発明が適用されるインクジェットプリンタ用のキャリッジ装置の斜視図。 （ａ）はコネクタ周辺の側断面図、（ｂ）はコネクタ周辺とその下方の拡大側断面図。 コネクタホルダを装着直前のキャリッジ内部の斜視図。 コネクタホルダ装着時のキャリッジ内部の斜視図。 コネクタホルダ周辺部材の分解斜視図。 コネクタの縦断面図。 回路基板と背面度当てリブとの関係を示すキャリッジ内部の斜視図。 コネクタホルダの背面側の斜視図。 コネクタホルダの正面側の斜視図。

符号の説明

１ キャリッジ、２ 記録ヘッドユニット、３ キャリッジガイド軸またはキャリッジガイドレール、４ ヘッド部、５ インクカートリッジ、６ インク供給口、７ カートリッジ収納部、８ 壁部、９ 回路基板、１０ カートリッジ側基板の導電接続部、１１ コネクタ、１２ 回路基板の導電接続部、１３ コネクタホルダ、１４ コネクタホルダの両端部、１５ カートリッジ側基板、１６ 溝部、１７ ロックレバー、１８ 位置決め部、１９ コネクタの第１面、２０ インク出口部、２１ コネクタの第２面、２３ ハウジング、２４ 被度当て部、２５ コンタクト、２７ 基端部、２９ 第１接触アーム、３１ 第２接触アーム、３３、３５ 接触端子、３７ 板状部、３９ 保持リブ、４０ ヘッド基体、４１ 背面度当て部、４３ 変形防止度当て部、４５ 度当て面、４６ 外側基体部

Claims (6)

1. 導電接続部を有する回路基板と、
   第１接触アームと第２接触アームを有するコネクタと、
   前記回路基板と前記コネクタが装着されるコネクタホルダと、
   記録ヘッドユニットを搭載し、導電接続部を有するインクカートリッジが収容され、更に前記コネクタホルダがその両側端部を保持されて取り付けられるキャリッジとを備え、
   前記コネクタの前記第１接触アームと第２接触アームにおけるそれぞれの接触端子が、該コネクタの両側にそれぞれ配置される前記回路基板の導電接続部とインクカートリッジの導電接続部とにそれぞれ弾性的に接触して前記回路基板とインクカートリッジとの間の電気的な導通を実現するように構成されたキャリッジ装置であって、
   該キャリッジには、前記回路基板に当接して前記弾性的接触に基づく基板面の変形を規制する背面度当て部が設けられ、
   前記コネクタホルダには、前記回路基板が装着される面と反対側の面に変形防止度当て部が形成され、該変形防止度当て部が前記キャリッジ内に形成された被度当て部に当接可能に構成されていることを特徴とするキャリッジ装置。
2. 請求項１に記載のキャリッジ装置において、前記変形防止度当て部はコネクタホルダの幅方向において、変形量の大きい部分に設けられた凸部で形成されていることを特徴とするキャリッジ装置。
3. 請求項１または２に記載のキャリッジ装置において、前記記録ヘッドユニットは、インクを吐出するノズル列を有するヘッド部と、該ヘッド部が固定されると共にインクカートリッジのインク出口部がセットされて位置決めされる位置決め部を有するヘッド基体とを備え、該ヘッド基体の前記位置決め部を区画する壁部が前記被度当て部として機能するように構成されていることを特徴とするキャリッジ装置。
4. 請求項３に記載のキャリッジ装置において、前記記録ヘッドユニットは、前記ヘッド基体の前記壁部の外側に位置する外側基体部を介してキャリッジに締結固定され、前記コネクタホルダはキャリッジ内の前記外側基体部上に位置するように構成されていることを特徴とするキャリッジ装置。
5. 被記録材を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される被記録材に記録を実行する記録実行部とを備え、前記記録実行部は被記録材の搬送方向と直交する主走査方向に往復移動するキャリッジを有するキャリッジ装置を備えてなる記録装置であって、前記キャリッジ装置は請求項１から４のいずれか１項に記載されているキャリッジ装置であることを特徴とする記録装置。
6. 被液体噴射材を搬送する搬送部と、搬送部による搬送される被液体噴射材に液体噴射を実行する液体噴射実行部とを備え、前記液体噴射実行部は被液体噴射材の搬送方向と直交する主走査方向に往復移動するキャリッジを有するキャリッジ装置を備えてなる液体噴射装置であって、前記キャリッジ装置は、
   導電接続部を有する回路基板と、
   第１接触アームと第２接触アームを有するコネクタと、
   前記回路基板と前記コネクタが装着されるコネクタホルダと、
   液体噴射ヘッドユニットを搭載し、導電接続部を有する液体カートリッジが収容され、更に前記コネクタホルダがその両側端部を保持されて取り付けられるキャリッジとを備え、
   前記コネクタの前記第１接触アームと第２接触アームにおけるそれぞれの接触端子が、該コネクタの両側にそれぞれ配置される前記回路基板の導電接続部と液体カートリッジの導電接続部とにそれぞれ弾性的に接触して前記回路基板と液体カートリッジとの間の電気的な導通を実現するように構成されたキャリッジ装置であって、
   該キャリッジには、前記回路基板に当接して前記弾性的接触に基づく基板面の変形を規制する背面度当て部が設けられ、
   前記コネクタホルダには、前記回路基板が装着される面と反対側の面に変形防止度当て部が形成され、該変形防止度当て部が前記キャリッジ内に形成された被度当て部に当接可能に構成されていることを特徴とする液体噴射装置。

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