JP2009274267A - 液体吐出ヘッド及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体吐出ヘッドを液体吐出装置のキャリッジへ装着する時に、液体吐出ヘッドに対して電圧が印加されるような不具合が発生した場合、液体吐出ヘッドに対して、適切な順に電圧が投入されないことがあった。このような場合であっても液体吐出ヘッドの駆動回路に不具合が発生しないようにする。
【解決手段】 複数の接続端子は少なくとも、液体吐出ヘッドが回動する回動中心から、駆動回路用の接地端子、駆動素子用の電圧印加端子または記録素子用のトランジスタゲート電圧印加端子、記録素子用の電圧印加端子の順に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器の着脱自在な部品又は部材間の端子の接続に係り、特に、記録装置における液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着する際の端子の接続に関するものである。

従来の電子機器、特に、記録装置において、液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着したときに、装置本体側からの電源や駆動信号を伝達するために、両者に設けられた接点が相互に接触して電気接続されるようになっている。そして、この種の接点接続構造においては、液体吐出ヘッドが、記録装置のキャリッジに対して装着されると共に、両者に設けられた接点が接続されるようになっている。そして、液体吐出ヘッドに設けられた接点は、例えば電気配線テープに格子状にパターンとして設けられ、キャリッジ側の接点は格子状のパターンに対応した配置でフレキシブル基板側にパターンとして設けられている。

このような、記録装置では、特許文献１に示すように、液体吐出ヘッド側に、駆動系電源および制御系電源により作動する駆動回路が設けられている。そして、記録装置のキャリッジに液体吐出ヘッドを装着することにより、記録装置のキャリッジ側のコネクタと液体吐出ヘッド側のコネクタが接続されて、液体吐出ヘッド側の駆動回路が記録装置の高電圧の駆動系電源および低電圧の制御系電源に接続されるようになっている。この時、液体吐出ヘッドの駆動回路の誤動作を防止するために、電源投入時には、制御系電源を投入した後に駆動系（発熱抵抗体用、トランジスタ用）電源を投入し、電源遮断時には、駆動系電源を遮断した後に制御系電源を遮断するというシーケンスが導入されている。これより、駆動系電源と制御系電源を独立させて、電源投入および遮断のタイミングを制御していた。
特開２００３−１６５２０６号公報

しかしながら、上述した従来の液体吐出ヘッドには、以下のような問題があった。

液体吐出ヘッドに対して前述した所定の順番で電源投入されないような場合が発生した場合、液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着する時に、液体吐出ヘッドの駆動回路に誤動作が発生する可能性があった。

本発明の液体吐出ヘッドは、記録装置に対して着脱可能であり、複数の記録素子と該複数の記録素子を駆動する複数の駆動素子と前記複数の記録素子を駆動するための駆動回路と前記記録装置と電気的接続を行うための複数の接続端子とを有し、前記液体吐出ヘッドの装着時に、前記液体吐出ヘッドが回動することにより、前記複数の接続端子を介して前記記録装置との電気的接続がなされ、前記複数の接続端子は、前記記録素子用の電圧印加端子と前記駆動素子用の電圧印加端子と前記駆動回路を制御するための信号入力端子と前記駆動回路用の接地端子とを含んで構成され、前記液体吐出ヘッドが回動する回動中心に最も近い位置に前記駆動回路用の接地端子が配置され、該駆動回路用の接地端子と前記記録素子用の電圧印加端子との間に少なくとも前記駆動素子用の電圧印加端子及び前記信号入力端子が配置されることを特徴とする。

本発明によれば、記録装置から液体吐出ヘッドへの電源の投入順番を制御しなくても、液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着する時に、液体吐出ヘッドの駆動回路の誤動作が発生しないような液体吐出ヘッド及び記録装置の提供が可能となる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、以下の各実施形態で示される数値は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施形態に限らず、これらをさらに組み合わせるものであってもよく、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。

図５から図６は、本発明が実施または適用される好適な液体吐出ヘッドを説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素について説明する。

本実施形態の液体吐出ヘッドは、インクタンク一体型のものであって、図５の（ａ）および図５の（ｂ）に示すような、カラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）が充填された液体吐出ヘッドＨ１００１からなる。この液体吐出ヘッドＨ１００１は、記録装置本体に搭載されている記録装置のキャリッジ上に、位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。充填されているインクが消費されてなくなった場合は、液体吐出ヘッドを交換することができる。

以下、この液体吐出ヘッドＨ１００１に関して、液体吐出ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素を詳細に説明する。

（液体吐出ヘッド）
液体吐出ヘッドＨ１００１は、いずれも電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する発熱抵抗体（記録素子）を用いたバブルジェット（登録商標）方式の液体吐出ヘッドであって、発熱抵抗体とインク吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の液体吐出ヘッドである。

（記録素子基板）
図６は記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するために一部破断して示す斜視図であり、シアン、マゼンタ、イエロー用の３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されている。それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側に発熱抵抗体Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７とが一列に並んで形成されている。Ｓｉ基板Ｈ１１０１上には、電気配線、ヒューズもしくは抵抗等、電極部Ｈ１１０４などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によってインク流路壁Ｈ１１０６や吐出口Ｈ１１０７が形成されており、電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。

（電気配線テープ）
電気配線テープＨ１３０１は、記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものであり、ポリイミドのベース基材上に銅箔の配線パターンを形成することで構成されている。また、記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部Ｈ１３０３が形成されており、この開口部の縁付近には、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子Ｈ１３０４が形成されている。さらに、電気配線テープＨ１３０１には、本体装置からの電気信号を受け取るための接点（接続端子）Ｈ１３０２が形成されており、この接点Ｈ１３０２と電極端子Ｈ１３０４が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。

電気配線テープＨ１３０１と記録素子基板Ｈ１１０１の電気的接続は、例えば、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に形成されたバンプＨ１１０５と、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に対応する電気配線テープＨ１３０１の電極端子Ｈ１３０４とが熱超音波圧着法により電気接合されることでなされている。

インク貯留部材に固定された記録素子基板Ｈ１１０１の周囲の平面（記録ヘッドＨ１００１が記録装置のキャリッジに装着された際には、記録媒体と対面する面である。）には、電気配線テープＨ１３０１の一部の裏面が接着剤により接着固定される。そして、電気配線テープＨ１３０１の未接着部は折り曲げられ、インク貯留部材の記録素子基板Ｈ１１０１の接着面にほぼ垂直な側面に接着剤等で固定される。

図１は本実施例における電気配線テープＨ１３０１を、記録装置のキャリッジ側から見た正面図であり、上側が相対移動方向の前端側１０１であり、下側が相対移動方向の後方側１０２である。また、図２には本発明に関係する接点の役割が記載されており、同様に、上側が相対移動方向の前端側１０１であり、下側が相対移動方向の後方側１０２である。各接点のうち、駆動系電源接点１は、発熱抵抗体駆動用電源の接点（電圧印加端子）を示し、駆動系グランド接点２は、発熱抵抗体駆動用グランドの接点（電圧印加端子）を示す。また、制御系電源（駆動回路用電源）接点３は、ロジック回路（駆動回路）用電源の接点（信号入力端子）を示し、制御系グランド接点４は、ロジック回路（駆動回路）用グランドの接点（接地端子）を示し、駆動系トランジスタ（駆動素子）用電源接点５は、発熱抵抗体駆動用トランジスタゲート電圧発生電源の接点を示す。さらに、図９には各接点の接続をあらわす回路図を示す。各接点に付与された役割や機能に基づき接点接続の順序を考慮して、相互に対面する液体吐出ヘッドの電気配線テープＨ１３０１の接点と、記録装置のキャリッジのフレキシブル基板側導体の接点は、液体吐出ヘッドと記録装置のキャリッジに面対称に配置されている。すなわち、両者が面接触するとき所定の役割を担った所定の接点同士が接触する。

本構成によれば、図７、図８に示すように、液体吐出ヘッドが記録装置のキャリッジに対して斜め上の方向から接近し（図７）、装着されるとき（図８）、まず、制御系グランド接点４と駆動系グランド接点２がほぼ同時に接触する。そして、次いで制御系電源接点３と駆動系トランジスタ接点５がほぼ同時に接触する。さらに、駆動系電源接点１が接触する。この場合、グランドが先に接触し、次いで、制御系グランドをアースとする制御系電源と駆動系トランジスタが接触、その後、駆動系電源が接触することになる。これより、制御系が先に接触することで、ロジックが不定となることなく、また、駆動系トランジスタが駆動系電源より先に接触することで、トランジスタが不定となることがない。

すなわち、記録装置から液体吐出ヘッドへの電源の投入順番を制御しなくても、液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着する時に、液体吐出ヘッドの駆動回路の誤動作が発生しないような液体吐出ヘッド及び記録装置の提供が可能となる。

本実施形態の液体吐出ヘッドは、インクタンク一体型のものであって、ブラックインクが充填された液体吐出ヘッドからなる。この液体吐出ヘッドは、記録装置本体に搭載されている記録装置のキャリッジ上に、位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、記録装置のキャリッジに対して着脱可能となっている。充填されているインクが消費されてなくなった場合は、液体吐出ヘッドを交換することができる。

図３は本実施例における電気配線テープＨ１３００を、記録装置のキャリッジ側から見た正面図であり、上側が相対移動方向の前端側１１１であり、下側が相対移動方向の後方側１１２である。また、図４には本発明に関係する接点の役割が記載されており、同様に、上側が相対移動方向の前端側１１１であり、下側が相対移動方向の後方側１１２である。図３に示すように、各接点に付与された役割や機能に基づき接点接続の順序を考慮して、相互に対面する液体吐出ヘッドの電気配線テープＨ１３００の接点と、記録装置のキャリッジのフレキシブル基板側導体の接点は、液体吐出ヘッドと記録装置のキャリッジに面対称に配置されている。すなわち、両者が面接触するとき所定の役割を担った所定の接点同士が接触する。

本構成によれば、液体吐出ヘッドが記録装置のキャリッジに対して斜め上の方向から接近し装着されるとき、まず、制御系グランド接点１４が接触し、次いで制御系電源接点１３が接触する。さらに、駆動系トランジスタ接点１５と駆動系グランド接点１２がほぼ同時に接触し、その後、駆動系電源接点１１が接触する。この場合、制御系グランドが先に接触し、次いで、制御系電源が接触する。さらに、制御系グランドをアースとする駆動系トランジスタと駆動系グランドが接触し、その後、駆動系電源が接触することになる。これより、制御系が先に接触することで、ロジックが不定となることなく、また、駆動系トランジスタが駆動系電源より先に接触することで、トランジスタが不定となることがない。すなわち、記録装置から液体吐出ヘッドへの電源の投入順番を制御しなくても、液体吐出ヘッドを記録装置のキャリッジへ装着する時に、液体吐出ヘッドの駆動回路の誤動作が発生しないような液体吐出ヘッド及び記録装置の提供が可能となる。

本発明の第１の実施例を示す図。 第１の実施例を説明する図。 本発明の第２の実施例を示す図。 第２の実施例を説明する図。 液体吐出ヘッドを示す図。 記録素子基板を示す図。 液体吐出ヘッドが記録装置のキャリッジに装着される様子を示す図。 液体吐出ヘッドが記録装置のキャリッジに装着した様子を示す図。 各接点の接続をあらわす回路図。

符号の説明

Ｈ１００１ 液体吐出ヘッド
Ｈ１１０１ 記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０３ 発熱抵抗体
Ｈ１１０４ 電極部
Ｈ１１０５ バンプ
Ｈ１１０６ インク流路壁
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１３００ 電気配線テープ（ブラックインク用）
Ｈ１３０１ 電気配線テープ（カラーインク用）
Ｈ１３０２ 接点
Ｈ１３０３ 開口部
Ｈ１３０４ 電極端子
１ 駆動系（発熱抵抗体用）電源接点
２ 駆動系グランド接点
３ 制御系電源接点
４ 制御系グランド接点
５ 駆動系トランジスタ電源用接点
１０１ 相対移動方向の前端側
１０２ 相対移動方向の後方側
１１ 駆動系電源接点
１２ 駆動系グランド接点
１３ 制御系電源接点
１４ 制御系グランド接点
１５ 駆動系トランジスタ接点
１１１ 相対移動方向の前端側
１１２ 相対移動方向の後方側

Claims (3)

1. 記録装置に対して着脱可能な液体吐出ヘッドであって、
   前記液体吐出ヘッドは複数の記録素子と該複数の記録素子を駆動する複数の駆動素子と前記複数の記録素子を駆動するための駆動回路と前記記録装置と電気的接続を行うための複数の接続端子とを有し、
   前記液体吐出ヘッドの装着時に、前記液体吐出ヘッドが回動することにより、前記複数の接続端子を介して前記記録装置との電気的接続がなされ、
   前記複数の接続端子は、前記記録素子用の電圧印加端子と前記駆動素子用の電圧印加端子と前記駆動回路を制御するための信号入力端子と前記駆動回路用の接地端子とを含んで構成され、
   前記液体吐出ヘッドが回動する回動中心に最も近い位置に前記駆動回路用の接地端子が配置され、該駆動回路用の接地端子と前記記録素子用の電圧印加端子との間に少なくとも前記駆動素子用の電圧印加端子及び前記信号入力端子が配置されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記複数の接続端子はさらに前記記録素子用の接地端子を含んで構成され、該記録素子用の接地端子は、前記記録素子用の電圧印加端子よりも前記回動中心に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッドを搭載可能な記録装置であって、
   前記記録装置は前記液体吐出ヘッドを搭載するためのキャリッジを備え、
   前記キャリッジは、前記液体吐出ヘッドに設けられた複数の接続端子と接触して接続される複数の接続端子を有することを特徴とする記録装置。

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