JP2008262969A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブルフラットケーブルに駆動回路チップを実装した電子装置において、ヒートシンクと駆動回路チップとが接触した状態で、駆動回路チップの角に対応する位置でのフレキシブルフラットケーブルの歪みを抑え、配線が切れたり、駆動回路チップが剥がれることの少ない電子装置を提供する。
【解決手段】 フレキシブルフラットケーブル１上の駆動回路チップ２の発熱を放熱するヒートシンク３を設ける際に、フレキシブルフラットケーブルの裏側に弾性部材４を配設して、該弾性部材とヒートシンク３との間で駆動回路チップ２を挟持する構成とし、弾性部材４を、駆動回路チップ２の角部２Ａに重ならずにその角部２Ａよりも内側で駆動回路チップ２と重なる程度の大きさとして、弾性部材４が駆動回路チップ２の角部２Ａに対してフレキシブルフラットケーブル１を押圧しない構成とした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブルに駆動回路チップを実装した電子装置に関する。

従来、フレキシブルフラットケーブルに駆動回路チップを実装した電子装置は知られている。例えば、特許文献１に示すように、インクジェットプリンタにおいて、インクを吐出して被記録媒体に印字記録するヘッドユニットに、データ信号を供給するフレキシブルフラットケーブルが接続され、そのフレキシブルフラットケーブル上に駆動回路チップが実装されている。データ信号は、駆動回路チップによってヘッドの駆動に適した電圧波形信号に変換されて、ヘッドユニットに供給される。

駆動回路チップは、ヘッドユニットの駆動に伴い発熱するため、放熱器（ヒートシンク）に接触して配置されている。
特開２００５−２８８９５７号公報

特許文献１に記載された構成においては、図５に示すように、上からヒートシンク３、駆動回路チップ２、フレキシブルフラットケーブル１、ゴム状の弾性部材４Ａの順に積層されている。そして、弾性部材４Ａの弾性力により、フレキシブルフラットケーブル１を介して駆動回路チップ２がヒートシンク３に押圧されている。通常は、図５（ｂ）に示すように、平面視において、弾性部材４Ａの長さＬ２が、駆動回路チップ２の長さＬ１及び幅Ｗ１よりも大きい。

駆動回路チップ２及びヒートシンク３が一般に剛体であるため、押圧の反力により、図５（ａ）に示すように、駆動回路チップ２が、その輪郭に沿ってフレキシブルフラットケーブル１及び弾性部材４Ａを凹ませることになる。特に、駆動回路チップ２の平面視における角において、フレキシブルフラットケーブル１は三次元的に複雑に曲げられる。このため、フレキシブルフラットケーブル１は、その角２Ａの部分に形成されたフレキシブルフラットケーブル上の配線が切れたり、駆動回路チップ２がフレキシブルフラットケーブル１から剥がれたりすることがある。

本発明の目的は、上記課題を解決し、フレキシブルフラットケーブルに駆動回路チップを実装した電子装置において、ヒートシンクと駆動回路チップとが接触した状態で、駆動回路チップの角に対応する位置でのフレキシブルフラットケーブルの歪みを抑え、配線が切れたり、駆動回路チップが剥がれることの少ない電子装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、フレキシブルフラットケーブル上に実装された駆動回路チップに接して、該駆動回路チップの発熱を放熱するヒートシンクを備える電子装置において、前記フレキシブルフラットケーブルを挟んで前記駆動回路チップの反対側に弾性部材を配設して、該弾性部材と前記ヒートシンクとの間で前記駆動回路チップを挟持する構成とすると共に、前記駆動回路チップ、フレキシブルフラットケーブル及びヒートシンクの積層方向から見て、前記駆動回路チップを角部のある形状とし、前記フレキシブルフラットケーブルを前記駆動回路チップよりも前記積層方向と直交する方向のいずれにも大きい形状とし、前記弾性部材を、前記駆動回路チップの角部に重ならずにその角部よりも内側で前記駆動回路チップと重なる程度の大きさとして、前記弾性部材が前記駆動回路チップの角部に対して前記フレキシブルフラットケーブルを押圧しない構成としたことを特徴としている。

上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、弾性部材の弾性力により、フレキシブルフラットケーブルを介して駆動回路チップをヒートシンクに押圧することになるが、弾性部材が、駆動回路チップの角部に重ならずにその角部よりも内側で駆動回路チップと重なる程度の大きさであるから、駆動回路チップの角部に押圧力が負担されず、該角部によるフレキシブルフラットケーブルの歪みを抑えることができる。

請求項２に係る発明は、前記駆動回路チップが所定の幅と長さの矩形であって、前記弾性部材の幅と長さのいずれか一方を前記駆動回路チップよりも短い寸法としたことを特徴としている。

上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、矩形の駆動回路チップの幅と長さとのいずれか一方より短い寸法の矩形の弾性部材を用いることで、前記駆動回路チップの角部に対して前記フレキシブルフラットケーブルを押圧しない構成を容易に実現することができる。

請求項３に係る発明は、前記駆動回路チップが、前記フレキシブルフラットケーブルが負荷から引き出された方向に対し直交する方向に長い矩形であって、前記弾性部材が、前記駆動回路チップよりも前記直交する方向において短いことを特徴としている。

上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、フレキシブルフラットケーブルが引き出される方向とは直交する方向に長い矩形の駆動回路チップが実装されていても、そのチップ両端の角部を押圧しない構成の弾性部材となり、駆動回路チップの角部に押圧力がフレキシブルフラットケーブルによって負担されるのを抑えることができる構成となる。

請求項４に係る発明は、前記ヒートシンクを、前記積層方向と直交する方向のいずれにも前記駆動回路チップよりも大きくすると共に、前記駆動回路チップとの当接面に、前記駆動回路チップを収容可能な窪みを設けたことを特徴としている。

上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、当接面に設ける窪みに、駆動回路チップを正確に配置可能となり、ヒートシンクを大型にする必要もなく適度な大きさのヒートシンクを用いて、駆動回路チップを正しい位置に固定することができる。

請求項５に係る発明は、前記弾性部材を、前記駆動回路チップが位置する前記フレキシブルフラットケーブルの裏側に固着していることを特徴としている。

上記の構成を有する請求項５に係る発明によれば、駆動回路チップと弾性部材との相対位置が変位しないので、ヒートシンクを当接させても、常に正しい位置関係の積層構成となって、駆動回路チップに対する片当たりが生じず、組み立て不良を防止することができる。

請求項６に係る発明は、前記弾性部材がゴム状弾性体であることを特徴としている。

上記の構成を有する請求項６に係る発明によれば、適度な弾性に容易に調整可能であり、ヒートシンクと弾性部材とで、フレキシブルフラットケーブル上に実装される駆動回路チップを柔らかく挟持することができる。

本発明によれば、フレキシブルフラットケーブルに駆動回路チップを実装した電子装置において、ヒートシンクと駆動回路チップとが接触した状態で、駆動回路チップの角に対応する位置でのフレキシブルフラットケーブルの歪みを抑え、配線が切れたり、駆動回路チップが剥がれることの少ない電子装置を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、インクジェットプリンタヘッドに適用した図面に基づいて詳細に説明する。図１は、インクジェットプリンタヘッドの要部分解斜視図、図２はその断面図である。

この実施の形態では、電気的な負荷として記録ヘッド１１を備える。図１のインクジェットプリンタヘッドは、この記録ヘッド１１を、筐体１２に支持している。

記録ヘッド１１は、公知のインクジェットプリンタ用の記録ヘッドと同様に、キャビティ部１７の下面に多数のノズル（図示せず）を有し、インク供給口１８から供給したインクに、アクチュエータ１９の駆動によって各ノズルごとに選択的に吐出エネルギーを付与してノズルからインク滴を吐出する。アクチュエータ１９としては、公知の圧電駆動式、静電気駆動式、発熱駆動式など各種のものが適用できる。アクチュエータ１９には、データ信号を供給するためのフレキシブルフラットケーブル１が接続されている。

筐体１２は、上面を開放した箱状に形成され、その上面をカバー２４にて覆われている。記録ヘッド１１は、中央に開口３３ａを有する枠状の補強フレーム３３の下面に接着剤等で固着され、さらにその補強フレーム３３を介在させて、筐体１２の底壁１２ａ下面に接着剤Ｓにより固着されている。接着剤Ｓは、底壁１２ａに貫通形成された複数の開口１２ｄから補強フレーム３３上へ充填され、固化される。記録ヘッド１１の周囲には、平面視コ字形状の保護カバー５１が配置されている。

筐体１２の底壁１２ａ上方には、インクタンク１４が配置されている。インクタンク１４は、取付孔１４ａを通してネジ２８を補強フレーム３３のネジ孔３３ｇ、３３ｆに挿入することにより、補強フレーム３３に固定されている。インクタンク１４は、複数種類のインクを貯留しており、補強フレーム３３の通路孔（３３ｂ〜３３ｅ）を通して記録ヘッド１１のインク供給口１８へインクを供給する。インクタンク１４のインク流出口と通路孔（３３ｂ〜３３ｅ）との間にはシール材３４が介挿されている。

フレキシブルフラットケーブル１は、アクチュエータ１９の上面から筐体１２の底壁１２ａのスリット１２ｅを通って、筐体１２内へ引き回され、筐体１２内に配置した剛体製の回路基板２２に接続される。回路基板２２は、プリンタ本体の制御部（図示せず）に、他のフレキシブルな配線材（図示せず）を介して接続されている。

フレキシブルフラットケーブル１上には、駆動回路チップ２が実装されている。駆動回路チップ２は、公知にように、プリンタ本体の制御部からシリアル転送されたデータ信号を、記録ヘッド１１のノズル毎のパラレル信号であってかつアクチュエータの駆動に適した電圧波形信号に変換して、アクチュエータに供給するものである。

駆動回路チップ２の発熱を放熱するために、ヒートシンク３が筐体１２内に設けられる。ヒートシンク３は、アルミニウム、銅、鉄などの熱伝達性良好な材料で、断面Ｕ字形状に形成されているが、放熱面積を大きくするために適宜の大きさ、形状に形成することができる。

ヒートシンク３は、筐体１２内の１つの壁、例えば底壁１２ａとの間にフレキシブルフラットケーブル１、駆動回路チップ２及び弾性部材４を挟んで固定される。この固定には、ネジなど公知の手段を用いることができるが、この実施の形態では、底壁１２ａから突出した突起１２ｂにヒートシンク３の孔（図示せず）を嵌合し、突起１２ｂの先端を熱と圧力で潰す構成を採っている。

駆動回路チップ２は、フレキシブルフラットケーブル１上のヒートシンク３側の面に実装され、弾性部材４は、フレキシブルフラットケーブル１を挟んで駆動回路チップ２と反対側であって、フレキシブルフラットケーブル１と底壁１２ａとの間に配置されている。

弾性部材４は、ヒートシンンク３を上記のように固定したとき、圧縮され、その反力により、駆動回路チップ２をヒートシンク３に直接熱伝導可能に接触するように押圧している。つまり、弾性部材４とヒートシンク３との間で駆動回路チップ２を挟持している。

弾性部材４は、ゴム、合成樹脂材またはそれらの多孔質材の平面視矩形状の塊で形成される。弾性部材４は、図３（ａ）に示すように、フレキシブルフラットケーブル１を記録ヘッド１１から引き出した方向と直交する方向の長さＬ３を、駆動回路チップ２の同方向の長さＬ１よりも小さく、また、図３（ｂ）に示すように、その引き出し方向の弾性部材４の幅Ｗ２を、駆動回路チップ２の同方向の幅Ｗ１よりも大きく形成されている。なお、フレキシブルフラットケーブル１は、平面視において駆動回路チップ２の長さ、幅よりも十分に大きい形状である。

そして、弾性部材４は、平面視矩形状をなす駆動回路チップ２に対しその角２Ａには対向しない位置に配置される。これにより、ヒートシンク３により上記のように弾性部材４が圧縮されても、フレキシブルフラットケーブル１は、引き出し方向における駆動回路チップ２の前後両稜線部で二次元的に曲げられるが、引き出し方向と直交する方向における駆動回路チップ２の左右両端では曲げられない。

つまり、フレキシブルフラットケーブル１は、図５の従来のように三次元的に曲げられることはない。従って、フレキシブルフラットケーブル１上に形成した配線が、駆動回路チップ２の角２Ａにおいて切れたり、フレキシブルフラットケーブル１から駆動回路チップ２が剥がれたりすることを抑えることができる。

なお、フレキシブルフラットケーブル１は、図２に示すように引き出し方向と直交する方向に屈曲しながら筐体１２内に配置されるため、この屈曲部分に近い位置で駆動回路チップ２がヒートシンク３に接する場合、上記のように、弾性部材４の長さＬ３を駆動回路チップ２の長さＬ１よりも小さくすることが好ましい。このように屈曲することなく、フレキシブルフラットケーブル１が平坦に配置される場合には、弾性部材４の幅Ｗ２を駆動回路チップ２の幅Ｗ１よりも小さくするようにしても、フレキシブルフラットケーブル１は二次元的にのみ曲げられる。また、弾性部材４の長さ、幅とも駆動回路チップ２のそれよりも小さくすれば、フレキシブルフラットケーブル１は曲げられることはない。

つまり、駆動回路チップ２、フレキシブルフラットケーブル１及びヒートシンク３の積層方向から見て、弾性部材４の幅と長さのいずれか一方を駆動回路チップ２よりも短い寸法とすれば、弾性部材４が駆動回路チップ２の角部２Ａに重ならずにその角部よりも内側で駆動回路チップ２を押圧することで、上記のような断線や剥離を抑えることができる。

さらに、この実施の形態では、ヒートシンク３に対して、駆動回路チップ２を所定位置に正確に位置させるために、ヒートシンク３の駆動回路チップ２が当接する面に、駆動回路チップ２を収容する窪み３１を設けている。このように、ヒートシンク３は、駆動回路チップ２側の面を積層方向と直行する２方向のいずれにも駆動回路チップ２よりも大きくして窪み３１を設け、駆動回路チップ２をこの窪み３１に位置決めすることで、駆動回路チップ２全面をこのヒートシンク３に正確に当接させ、放熱を確実に達成することができる。

図４に示すように、ヒートシンク３を筐体１２に装着する前、フレキシブルフラットケーブル１はスリット１２ｅから上方へ立ち上がるように引き出され、駆動回路チップ２が底壁１２ａから浮き上がった状態にある。この状態で、ヒートシンク３を底壁１２ａに固定するには、浮き上がっている駆動回路チップ２を底壁１２ａへ向けヒートシンク３で押す（図中Ｄ２の方向）ことになるが、このとき、駆動回路チップ２がヒートシンク３の底面を滑ってヒートシンク３から外れてしまうことがある。ヒートシンク３の底面が平坦なものにおいて、これを防止するには、フレキシブルフラットケーブル１の引き出し方向におけるヒートシンク３の幅Ｗ３を大きく形成しておく必要がある。

しかしながら、前述した窪み３１を備えるヒートシンク３であれば、ヒートシンク３に駆動回路チップ２を外れずに位置させることができるので、その幅Ｗ３を小さくすることが可能となり、筐体を小型化することができる。

また、弾性部材４は、予め底壁１２ａの上面に固着しておいてもよいが、駆動回路チップ２が位置するフレキシブルフラットケーブル１の裏側に予め固着しておくこともできる。後者のようにすることで、駆動回路チップ２と弾性部材４との相対位置が変位しない構成とすることが可能となり、ヒートシンク３を当接させても、駆動回路チップ２に対する片当たりが生じず、組み立て不良を防止することができる。

なお、ヒートシンク３に窪み３１を設けること、及び弾性部材４をフレキシブルフラットケーブル１の裏側に予め固着しておくことは、図３のように駆動回路チップ２と弾性部材４とのサイズ関係を設定するものにおいて、必須ではない。また、前二者は、図５のように、駆動回路チップよりも弾性部材のサイズが大きいものにも適用することができる。

本発明に係る電子装置は、フレキシブルフラットケーブル上に実装される駆動回路チップを備える構成であればよく、上記で説明したインクジェットプリンタ以外の、例えば液晶表示装置にフレキシブルフラットケーブル及び駆動回路チップを接続したものなど、他の電子装置に対しても有効である。

本発明を適用したインクジェットプリンタヘッドの要部分解斜視図である。 図１のインクジェットプリンタヘッドの断面図である。 （ａ）は駆動回路チップとヒートシンクと弾性部材との位置関係を示す、図２の紙面に直交する方向の側面図であり、（ｂ）は平面図である。 ヒートシンクを筐体に組み付ける過程を説明する、図２の要部断面図である。 従来の電子装置を説明する、図３相当図である。

符号の説明

１ フレキシブルフラットケーブル
２ 駆動回路チップ
２Ａ 角部
３ ヒートシンク
４ 弾性部材
１１ 記録ヘッド
１２ 筐体
３１ 窪み

Claims (6)

1. フレキシブルフラットケーブル上に実装された駆動回路チップに接して、該駆動回路チップの発熱を放熱するヒートシンクを備える電子装置において、
   前記フレキシブルフラットケーブルを挟んで前記駆動回路チップの反対側に弾性部材を配設して、該弾性部材と前記ヒートシンクとの間で前記駆動回路チップを挟持する構成とすると共に、前記駆動回路チップ、フレキシブルフラットケーブル及びヒートシンクの積層方向から見て、前記駆動回路チップを角部のある形状とし、前記フレキシブルフラットケーブルを前記駆動回路チップよりも前記積層方向と直交する方向のいずれにも大きい形状とし、前記弾性部材を、前記駆動回路チップの角部に重ならずにその角部よりも内側で前記駆動回路チップと重なる程度の大きさとして、前記弾性部材が前記駆動回路チップの角部に対して前記フレキシブルフラットケーブルを押圧しない構成としたことを特徴とする電子装置。
2. 前記駆動回路チップが所定の幅と長さの矩形であって、前記弾性部材の幅と長さのいずれか一方を前記駆動回路チップよりも短い寸法としたことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記駆動回路チップが、前記フレキシブルフラットケーブルが負荷から引き出された方向に対し直交する方向に長い矩形であって、前記弾性部材が、前記駆動回路チップよりも前記直交する方向において短いことを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記ヒートシンクを、前記積層方向と直交する方向のいずれにも前記駆動回路チップよりも大きくすると共に、前記駆動回路チップとの当接面に、前記駆動回路チップを収容可能な窪みを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子装置。
5. 前記弾性部材を、前記駆動回路チップが位置する前記フレキシブルフラットケーブルの裏側に固着していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子装置。
6. 前記弾性部材がゴム状弾性体であ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電子装置。

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