JP2015107565A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の単位ユニットの相互のコネクタ接続のずれを吸収し、小型化、薄型化した液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】液体噴射ヘッド１は回路基板２とヘッド部６とを備える。回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置されベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５とを有する。ヘッド部６は液滴を吐出するノズル面を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、被記録媒体に液滴を噴射して記録する液体噴射ヘッド、及びこの液体噴射ヘッドを用いる液体噴射装置に関する。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液滴として吐出する。液滴の吐出の際には、液体噴射ヘッドや被記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜や三次元構造を形成する。

この種の液体噴射ヘッドは、液体に圧力を印加するチャンネルが複数配列しチャンネル列を構成するアクチュエータ部と、各チャンネルに液体を供給する液室を備える液体供給部と、液滴を噴射するノズルが配列するノズルプレートとを備える。近年、記録密度の増大化に伴って、複数の液体噴射ヘッドを並べて設置する方式が実用化されている。

例えば、特許文献１には、インクジェット式記録ヘッドを複数並べて高密度記録化することが記載されている。図１０は特許文献１に記載されるインクジェット式記録ヘッド１００の側面図であり、全体の概略構成を表す。インクジェット式記録ヘッド１００は、ノズル面１１７から液滴を吐出する記録ヘッド本体１１４と、記録ヘッド本体１１４を駆動する駆動信号を生成するドライバ基板１１８と、ドライバ基板１１８から記録ヘッド本体１１４に駆動信号を伝達するツイストフラットケーブル１１９から構成される。この記録ヘッド本体１１４を複数並べて配置すれば、更に高密度記録を行うことができる。この場合に特許文献１では、１枚のドライバ基板１１８に複数の記録ヘッド本体１１４を接続して駆動することが記載されている。

また、特許文献２には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）用のフローティングコネクタが記載されている。多数のランド（配線電極）が設置される２枚のフレキシブル基板を電気的に接続するコネクタであり、フレキシブル基板の幅方向や厚さ方向に互いに位置ずれがある場合でも、コネクタの接続部が幅方向や厚さ方向に移動可能であり、両基板間の位置ずれを吸収して２枚のフレキシブル基板を電気的に接続することができる。

特開２０１３−３１９９４号公報 特開２００３−１００３９２号公報

例えば、特許文献１のインクジェット式記録ヘッド１００では、記録ヘッド本体１１４の最大使用数に対応するドライバ基板１１８を用意しておく必要がある。そのため、ドライバ基板１１８の規模が大きくなる。また、ツイストフラットケーブル１１９の容積も大規模となる。そして、記録ヘッド本体１１４の使用数が少ない場合は、ドライバ基板１１８に搭載されるドライバＩＣが無駄になる。つまり、特許文献１に記載されるインクジェット式記録ヘッド１００は、記録ヘッド本体１１４の使用数を選択したときに、その選択数に応じて配線周りやドライバ基板を必要最小限のコンパクトな構成とすることが難しい。

例えば、記録ヘッド本体１１４とツイストフラットケーブル１１９とドライバ基板１１８とを単位ユニットとして構成し、単位ユニット間をコネクタにより電気的に接続し、制御回路とは一つの単位ユニットを介して接続する構成とすれば、上記のような無駄な部品や無駄な空間を省くことができる。更に、単位ユニット間を電気的に接続するコネクタは、単位ユニットが複数配設される方向にできるだけ薄く、また、接続部の位置ずれを吸収することができるフローティング方式が好ましい。しかし、特許文献２に記載のＦＰＣ用のフローティングコネクタは、ＦＰＣどうしを接続する接続方向の高さが高く、その複雑な構造から小型化、薄型化するのが難しい。

本発明の液体噴射ヘッドは、ベース基板と、前記ベース基板に接続するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に設置され前記ベース基板に対して変位可能なコネクタ部とを有する回路基板と、前記回路基板が接続されるヘッド部と、を備えることとした。

また、前記コネクタ部は前記ベース基板の表面に対して平行方向に変位可能なこととした。

また、前記コネクタ部は前記ベース基板の表面に対して傾斜する方向に変位可能なこととした。

また、前記フレキシブル基板は、前記ベース基板に固定される固定部と、前記ベース基板から離間する中間部とを備え、前記コネクタ部は前記中間部に設置されることとした。

また、前記フレキシブル基板は、前記固定部と前記中間部との間の外周辺に切込み部を備えることとした。

また、前記切込み部は、対向する前記外周辺に千鳥状に配置されることとした。

また、前記ベース基板は開口部を有し、前記フレキシブル基板は、前記開口部を横断して前記ベース基板に固定されることとした。

また、前記コネクタ部は、前記フレキシブル基板の前記開口部の側の表面に設置されることとした。

また、前記フレキシブル基板は前記開口部の内側面に固定されることとした。

また、前記回路基板は、他のフレキシブル基板と、前記他のフレキシブル基板に設置され前記回路基板に対して変位可能な他のコネクタ部とを備え、前記フレキシブル基板は前記ベース基板の一方の表面に設置され、前記他のフレキシブル基板は前記ベース基板の他方の表面に設置されることとした。

また、前記回路基板は第一回路基板と第二回路基板とを含み、前記ヘッド部は、前記第一回路基板が接続される第一ヘッド部と前記第二回路基板が接続される第二ヘッド部とを含み、前記第一回路基板のコネクタ部と前記第二回路基板のコネクタ部とが接続されることとした。

また、前記第一回路基板の一方の表面と前記第二基板の一方の表面が対面するように配置され、前記第一回路基板と前記第二回路基板の２つのコネクタ部は、前記第一回路基板の他方の表面と前記第二回路基板の他方の表面の間に配置されることとした。

また、前記第二回路基板は前記第二ヘッド部を駆動する電気信号を前記第一回路基板から受け取る請求項９又は１０に記載の液体噴射ヘッド。

本発明の液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

本発明による液体噴射ヘッドは、ベース部と、ベース部に接続する可撓部と、可撓部に設置されベース部に対して変位可能なコネクタ部とを有する回路基板と、回路基板が接続されるヘッド部と、を備える。これにより、コネクタ部の位置ずれを吸収して他のコネクタに容易に接続することができ、かつ、コンパクトに構成することができる。

本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドの側面模式図である。 本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドの側面模式図である。 本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドに使用するフレキシブル基板の平面模式図である。 本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッドに使用するフレキシブル基板の平面模式図である。 本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 本発明の第八実施形態に係る液体噴射ヘッドに使用する回路基板の説明図である。 本発明の第九実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。 従来公知のインクジェット式記録ヘッドの側面図である。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図である。図１（ａ）は液体噴射ヘッド１をベース基板３の表面の垂直方向から見る平面模式図である。図１（ｂ）は液体噴射ヘッド１をベース基板３の横方向から見る側面模式図である。なお、図１（ｂ）を除いて以下の図において配線パターンＣ１〜Ｃ４は省略する。

液体噴射ヘッド１は、回路基板２と、回路基板２が接続されるヘッド部６を備える。回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置され、ベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５と、ベース基板３とヘッド部６を接続するフレキシブル回路基板１２とを有する。ヘッド部６は、回路基板２と電気的に接続し、回路基板２から駆動信号を入力して図示しないノズル面から液滴を吐出する。ここで、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して平行方向に変位可能に、又は／及び、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して傾斜する方向に変位可能にフレキシブル基板４に設置される。これにより、コネクタ部５を他のコネクタに接続する際に、コネクタ部５の位置ずれが吸収でき、容易に接続することができる。また、ベース基板３の表面に対し垂直方向の高さの低い構造の単純なコネクタを使用することができるので、液体噴射ヘッド１をコンパクトに構成することができる。

具体的に説明する。ベース基板３はフレキシブル基板４よりもリジッドな基板からなる。フレキシブル基板４は、可撓性を有する基板からなり、例えば厚さ１０μｍ〜０．１ｍｍのポリイミドフィルムなどからなる。フレキシブル基板４はベース基板３に固定される二カ所の固定部７ａ、７ｂと、ベース基板３から離間する中間部８と、を備える。コネクタ部５は、フレキシブル基板４の中間部８に設置される。フレキシブル基板４とベース基板３とは、例えば、固定部７ａ、７ｂのベース基板３側に設ける電極とベース基板３の表面に設ける電極とを半田により電気的に接続して固定する。フレキシブル基板４は、固定部７ａ、７ｂと中間部８との間の外周辺に切込み部９ａ〜９ｄが形成される。切込み部９ａ〜９ｄは、対向する外周辺に千鳥状に配置される。そのため、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して平行方向や垂直方向に、また、ベース基板３の表面に対して傾斜する方向に変位可能である。また、切込み部９ａ〜９ｄは楔形の切込みに限定されず、半円形や曲線状の切込みであってもよい。

フレキシブル基板４はコネクタ部５に電気的に接続する配線パターンＣ１を備える。ベース基板３は、ドライバＩＣ１１とドライバＩＣ１１に電気的に接続する配線パターンＣ２と配線パターンＣ３とを備える。コネクタ部５とドライバＩＣ１１とは配線パターンＣ１と配線パターンＣ２を介して電気的に接続される。ドライバＩＣ１１は電気信号を入力してヘッド部６を駆動する駆動信号を生成する。フレキシブル回路基板１２は配線パターンＣ４を備え、ベース基板３の配線パターンＣ３とヘッド部６の端子Ｔとを電気的に接続し、ドライバＩＣ１１により生成される駆動信号をヘッド部６に伝達する。なお、ドライバＩＣ１１に供給する電気信号は、コネクタ部５から受け取ってもよいし、回路基板２に別に設けるインターフェースコネクタから受け取ってもよい。

ヘッド部６は、ドライバＩＣ１１からの駆動信号に基づいて図示しないノズルから液滴を吐出し、図示しない被記録媒体に記録する。ヘッド部６の吐出方式は限定されないが、例えばピエゾ方式によるヘッド部を使用することができる。ピエゾ方式によるヘッド部は、圧電体基板の表面に複数の溝が並列に形成され、溝と溝を区画する圧電体からなる側壁を駆動信号に応じて変形させ、溝に充填される液体を溝に連通するノズルから液滴として吐出する。

なお、本実施形態では、ベース部３にドライバＩＣ１１を搭載するが、本発明の液体噴射ヘッド１はこの構成に限定されない。ドライバＩＣ１１は、例えば、フレキシブル回路基板１２やヘッド部６に設置する構成であってもよいし、回路基板２とヘッド部６にドライバＩＣ１１が設置されず、コネクタ部５がヘッド部６を駆動する駆動信号を入力する構成であってもよい。また、本実施形態では、ベース基板３とヘッド部６がフレキシブル回路基板１２を介して接続されるが、これに代えて、フレキシブル回路基板１２を除去し、ベース基板３の配線パターンＣ３とヘッド部６の端子Ｔとが直接接続する構成であってもよい。

（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１の側面模式図である。本実施形態は、第一実施形態の液体噴射ヘッド１を２つ積層した構成を有する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図２に示すように、液体噴射ヘッド１は第一液体噴射ヘッド１ａと第二液体噴射ヘッド１ｂを含む。第一液体噴射ヘッド１ａは、第一回路基板２ａと第一回路基板２ａが接続される第一ヘッド部６ａを備える。第二液体噴射ヘッド１ｂは、第二回路基板２ｂと第二回路基板２ｂが接続される第二ヘッド部６ｂを備える。第一回路基板２ａは、ベース基板３ａと、ベース基板３ａの第一表面Ｓｘａに接続するフレキシブル基板４ａと、フレキシブル基板４ａに設置されベース基板３ａに対して変位可能なコネクタ部５ａと、ベース基板３ａと第一ヘッド部６ａを接続するフレキシブル回路基板１２ａと、外部から電気信号を受け取るインターフェースコネクタ１６とを有する。第二回路基板２ｂは、ベース基板３ｂと、ベース基板３ｂの第一表面Ｓｘｂに接続するフレキシブル基板４ｂと、フレキシブル基板４ｂに設置されベース基板３ｂに対して変位可能なコネクタ部５ｂと、ベース基板３ｂと第二ヘッド部６ｂを接続するフレキシブル回路基板１２ｂとを有する。そして、第一回路基板２ａのコネクタ部５ａと第二回路基板２ｂのコネクタ部５ｂとは着脱可能に接続される。第一液体噴射ヘッド１ａ及び第二液体噴射ヘッド１ｂは、第一実施形態における液体噴射ヘッド１と同様の構成であり、具体的な説明は省略する。

第一回路基板２ａの第一表面Ｓｘａ（一方の表面）と第二回路基板２ｂの第一表面Ｓｘｂ（一方の表面）は対面するように配置される。第一回路基板２ａと第二回路基板２ｂの２つのコネクタ部５ａ、５ｂは、第一回路基板２ａの第二表面Ｓｙａ（他方の表面）と第二回路基板２ｂの第二表面Ｓｙｂ（他方の表面）との間に配置される。例えば、第一回路基板２ａのコネクタ部５ａはレセプタクルコネクタであり、第二回路基板２ｂのコネクタ部５ｂはプラグコネクタであり、プラグコネクタをレセプタクルコネクタに装着することによりフレキシブル基板４ａの図示しない配線パターンとフレキシブル基板４ｂの図示しない配線パターンとが電気的に接続される。２つのコネクタ部５ａ、５ｂはベース基板３ａ、３ｂの表面に対して平行方向と垂直方向に変位可能に、又は／及び、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して傾斜する方向に変位可能なので、第一回路基板２ａと第二回路基板２ｂの間に位置ずれがあっても２つのコネクタ部５ａ、５ｂを容易に接続することができる。また、コネクタ部５ａ、５ｂは複雑な構造を必要とせず薄く形成することができる。フレキシブル基板４ａ、４ｂ及びコネクタ部５ａ、５ｂは、２つのベース基板３ａ、３ｂの間であり、２つのベース基板３ａ、３ｂの外周よりも内側に収納されるので、第一及び第二回路基板２ａ、２ｂの全体の容積を小さく構成することができる。

第一液体噴射ヘッド１ａのベース基板３ａは、例えば、図示しない制御回路からインターフェースコネクタ１６を介して電気信号を受け取る。受け取った電気信号はドライバＩＣ１１ａに供給され、ドライバＩＣ１１ａは電気信号から駆動信号を生成し、第一ヘッド部６ａに供給する。電気信号は、更に、コネクタ部５ａ及びコネクタ部５ｂを介して第二液体噴射ヘッド１ｂに転送され、ドライバＩＣ１１ｂに供給される。つまり、第二液体噴射ヘッド１ｂは、第一液体噴射ヘッド１ａを経由して電気信号を受け取る。従って、制御回路は第一液体噴射ヘッド１ａと接続すればよく、第二液体噴射ヘッド１ｂとは接続する必要が無く、外部の制御回路との間の接続が簡単化される。その結果、第一及び第二回路基板２ａ、２ｂの全体の容積が縮小し、回路回りをコンパクトに構成することができる。

（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド１の側面模式図である。本実施形態では４つの第一〜第四液体噴射ヘッド１ａ〜１ｄを備える。図３（ａ）は第二又は第三液体噴射ヘッド１ｂ、１ｃの側面模式図であり、図３（ｂ）は、第一〜第四液体噴射ヘッド１ａ〜１ｄからなる液体噴射ヘッド１の側面模式図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図３（ｂ）に示すように、第一液体噴射ヘッド１ａはベース基板３ａにインターフェースコネクタ１６が設置される点を除いて第一実施形態の液体噴射ヘッド１と同じ構造を備えている。第四液体噴射ヘッド１ｄは第一実施形態の液体噴射ヘッド１と同じ構造を備えている。第二及び第三液体噴射ヘッド１ｂ、１ｃは、各ベース基板３ｂ、３ｃの第一表面Ｓｘｂ、Ｓｘｃにそれぞれフレキシブル基板４ｂ、４ｃを備え、各ベース基板３ｂ、３ｃの第二表面Ｓｙｂ、Ｓｙｃにそれぞれ他のフレキシブル基板４ｚｂ、４ｚｃを備え、各フレキシブル基板４ｂ、４ｃにはそれぞれコネクタ部５ｂ、５ｃが設置され、各他のフレキシブル基板４ｚｂ、４ｚｃにはそれぞれ他のコネクタ部５ｚｂ、５ｚｃが設置される。

具体的に説明する。図３（ａ）は、第二及び第三液体噴射ヘッド１ｂ、１ｃの構成を表す。液体噴射ヘッド１は、回路基板２と、回路基板２が接続されるヘッド部６を備える。回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３の第一表面Ｓｘに接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置されるコネクタ部５と、ベース基板３の第二表面Ｓｙに接続する他のフレキシブル基板４ｚと、他のフレキシブル基板４ｚに設置される他のコネクタ部５ｚとを備える。コネクタ部５と他のコネクタ部５ｚはともにベース基板３に対して変位可能に設置される。回路基板２は、更に、ベース基板３の第一表面Ｓｘに設置されるドライバＩＣ１１と、回路基板２とヘッド部６とを電気的に接続するフレキシブル回路基板１２を備える。

ベース基板３の第一表面Ｓｘに接続するフレキシブル基板４は、ベース基板３に固定される２つの固定部７ａ、７ｂと、ベース基板３から離間する中間部８と、を備え、コネクタ部５はこの中間部８に設置される。同様に、ベース基板３の第二表面Ｓｙに接続する他のフレキシブル基板４ｚは、ベース基板３に固定される２つの固定部７ａｚ、７ｂｚと、ベース基板３から離間する中間部８ｚと、を備え、他のコネクタ部５ｚはこの中間部８ｚに設置される。従って、２つのコネクタ部５及び他のコネクタ部５ｚは、いずれもベース基板３の表面に対して平行方向や垂直方向に変位可能に、又は／及び、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して傾斜する方向に変位可能に固定される。図３（ｂ）に示す第二及び第三液体噴射ヘッド１ｂ、１ｃは、図３（ａ）に示す液体噴射ヘッド１の構成を備える。

図３（ｂ）に示すように、第一液体噴射ヘッド１ａのコネクタ部５ａと第二液体噴射ヘッド１ｂのコネクタ部５ｂが接続され、第二液体噴射ヘッド１ｂの他のコネクタ部５ｚｂと第三液体噴射ヘッド１ｃの他のコネクタ部５ｚｃが接続され、第三液体噴射ヘッド１ｃのコネクタ部５ｃと第四液体噴射ヘッド１ｄのコネクタ部５ｄが接続される。例えば、図示しない制御回路から第一回路基板２ａがインターフェースコネクタ１６を介して電気信号を受け取る。受け取った電気信号はドライバＩＣ１１ａに供給され、駆動信号に変換されて第一ヘッド部６ａに供給される。更に、電気信号はコネクタ部５ａ及びコネクタ部５ｂを介して第二回路基板２ｂに転送される。第二回路基板２ｂが受け取った電気信号はドライバＩＣ１１ｂに供給され、駆動信号に変換されて第二ヘッド部６ｂに供給される。電気信号は他のコネクタ部５ｚｂ及び他のコネクタ部５ｚｃを介して第三回路基板２ｃに転送される。第三回路基板２ｃが受け取った電気信号はドライバＩＣ１１ｃに供給され、駆動信号に変換されて第三ヘッド部６ｃに供給される。更に、電気信号はコネクタ部５ｃ及びコネクタ部５ｄを介して第四回路基板２ｄに転送される。第四回路基板２ｄが受け取った電気信号はドライバＩＣ１１ｄに供給され、駆動信号に変換されて第三ヘッド部６ｄに供給される。

その結果、制御回路は、第一液体噴射ヘッド１ａと接続すればよく、第二〜第四液体噴射ヘッド１ｂ〜１ｄとは接続する必要が無くなる。各コネクタ部５ａ〜５ｄ及び各他のコネクタ部５ｚｂ、５ｚｃは、対応するベース基板の表面に対して平行方向や垂直方向に変位可能なので、各ベース基板間に位置ずれがあってもコネクタ部どうしを容易に接続することができる。また、各コネクタ部５ａ〜５ｄは構造の簡単な薄型のコネクタを使用することができる。また、各コネクタ部は各コネクタ部を挟むベース基板の間に配置されるとともに、各ベース基板の外周よりも内側に設置される。つまり、各コネクタ部は各コネクタ部を挟むベース基板の外周から突出しない。これにより、第一〜第四液体噴射ヘッド１ａ〜１ｄの全体の容積をコンパクトに構成することができる。

本実施形態を一般化して表現すれば、ｎ個（ｎは２以上の整数）の液体噴射ヘッド１を積層する場合に、ｘ番目（ｘは１〜ｎのいずれかの整数）の液体噴射ヘッド１は制御回路からｎ個の液体噴射ヘッド１用の電気信号を受け取る。電気信号は、ｘ番目の液体噴射ヘッド１から隣接する液体噴射ヘッド１へ、更に、隣接する液体噴射ヘッド１から順次すべての液体噴射ヘッド１に転送される。このように構成すれば、制御回路との間の接続が簡単化され、回路基板の容積を大幅に縮小させることができる。

なお、本実施形態では、隣接するベース基板３間において、第一表面Ｓｘどうし、又は、第二表面Ｓｙどうしが対面する構成であるが、これに代えて、第一表面Ｓｘと第二表面Ｓｙが対面する配置としてもよい。この場合は、隣接する回路基板２間において、コネクタ部５と他のコネクタ部５ｚが接続する。

（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図である。図４（ａ）は本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１のベース基板３の表面の垂直方向から見る平面模式図である。図４（ｂ）は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１の側面模式図である。第一実施形態と異なる点は、フレキシブル基板４がベース基板３から延出してヘッド部６に接続される点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図４に示すように、液体噴射ヘッド１は、回路基板２と、回路基板２が接続されるヘッド部６を備える。回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置され、ベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５とを有する。フレキシブル基板４は、ベース基板３に固定される２カ所の固定部７ａ、７ｂと、ベース基板３から離間する中間部８と、ベース基板３から延出する延出部１５を備える。コネクタ部５は、この中間部８に設置される。フレキシブル基板４の固定部７ｂとヘッド部６との間にドライバＩＣ１１が搭載される。フレキシブル基板４の延出部１５がヘッド部６に接続される。また、フレキシブル基板４は、固定部７ａ、７ｂと中間部８との間の外周辺に切込み部９ａ〜９ｄが千鳥状に配置される。その他の構成は第一実施形態と同様であり、説明を省略する。

これにより、液体噴射ヘッド１を複数設置し、ヘッド部６を並列に積層するとき、コネクタ部５どうしの接続が容易となり、かつ、コンパクトに構成することができる。また、第一〜第三実施形態において使用されるフレキシブル回路基板１２を必要とせず、部品点数が減少し製造コストを下げることができる。なお、本第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１を第二又は第三実施形態の液体噴射ヘッド１ａ〜１ｄに適用することができる。

（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド１に使用するフレキシブル基板４の平面模式図である。第一実施形態のフレキシブル基板４と異なる点は、ベース基板３に固定される２カ所の固定部７ａ、７ｂとコネクタ部５が搭載される中間部８との間の外周辺に切込み部９を有しない点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図５に示すように、フレキシブル基板４は、ベース基板３に固定される２カ所の固定部７ａ、７ｂとベース基板３から離間する中間部８とを備える。中間部８は２カ所の固定部７ａ、７ｂの中間に位置する。コネクタ部５は中間部８のベース基板３とは反対側の表面に設置される。フレキシブル基板４は、２カ所の固定部７ａ、７ｂと中間部８との間の外周辺に切込み部は形成されない。フレキシブル基板４をこのように構成しても、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して平行方向と垂直方向に変位可能である。これにより、コネクタ部５を他のコネクタに接続する際に、コネクタ部５の位置ずれが吸収でき容易に接続することができる。また、高さの低い単純構造のコネクタを使用することができるので、液体噴射ヘッド１をコンパクトに構成することができる。なお、本第五実施形態に係るフレキシブル基板４を第二〜第四実施形態のフレキシブル基板４に適用できることは明らかである。

（第六実施形態）
図６は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド１に使用するフレキシブル基板４の平面模式図である。第一実施形態又は第五実施形態のフレキシブル基板４と異なる点は、ベース基板３に固定される２カ所の固定部７ａ、７ｂとコネクタ部５が搭載される中間部８との間の両外周辺に切込み部が対向して形成される点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図６に示すように、フレキシブル基板４は、ベース基板３に固定される２カ所の固定部７ａ、７ｂとベース基板３から離間する中間部８とを備える。中間部８は２カ所の固定部７ａ、７ｂの中間に位置する。コネクタ部５は中間部８のベース基板３とは反対側の表面に設置される。フレキシブル基板４は、２つの固定部７ａ、７ｂと中間部８との間の両外周辺に対向する２つの切込み部９ａ、９ｂ及び対向する２つの切込み部９ｃ、９ｄを有する。コネクタ部５はベース基板３の表面に対して平行方向と垂直方向に変位可能である。これにより、コネクタ部５を他のコネクタに接続する際に、コネクタ部５の位置ずれを吸収し容易に接続することができる。また、高さの低い単純構造のコネクタを使用することができるので、液体噴射ヘッド１をコンパクトに構成することができる。なお、本第五実施形態に係るフレキシブル基板４を第二〜第四実施形態のフレキシブル基板４に適用できることは明らかである。

（第七実施形態）
図７は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図である。図７（ａ）は回路基板２の上面模式図であり、図７（ｂ）は、第一回路基板２ａと第二回路基板２ｂを対向して配置した断面模式図であり、図７（ｃ）は液体噴射ヘッド１の断面模式図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図７（ａ）に示すように、回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置されベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５とを有する。ベース基板３には開口部１０が形成される。フレキシブル基板４は、開口部１０を横断してベース基板３の第一表面Ｓｘに固定される。コネクタ部５は、フレキシブル基板４の開口部１０側の表面に、開口部１０に収納されるように設置される。これにより、回路基板２の全体の容積を一層コンパクトに構成することができる。

具体的に説明する。フレキシブル基板４は、両端に２つの固定部７ａ、７ｂと、２つの固定部７ａ、７ｂの中間に中間部８を備える。２つの固定部７ａ、７ｂがベース基板３の開口部１０近傍の第一表面Ｓｘに固定され、中間部８の開口部１０側の表面にコネクタ部５を備える。これにより、コネクタ部５はベース基板３の表面に対して水平方向及び垂直方向に変位可能である。なお、フレキシブル基板４は、第一実施形態又は第六実施形態のフレキシブル基板４のように、外周辺に切込み部９を形成すれば、水平方向及び垂直方向により大きく変位する。また、フレキシブル基板４のコネクタ部５設置側の表面や、ベース基板３の第一表面Ｓｘには図示しない回線パターンが形成され、コネクタ部５と第一表面Ｓｘの配線パターンとは電気的に接続される。

図７（ｂ）に示すように、第一回路基板２ａの第二表面Ｓｙａと第二回路基板２ｂの第二表面Ｓｙｂが対面するように配置し、第一回路基板２ａのコネクタ部５ａと第二回路基板２ｂのコネクタ部５ｂとが接続される。この場合、２つのコネクタ部５ａ、５ｂは２つの開口部１０ａ、１０ｂ内に収納されるように第一回路基板２ａの第一表面Ｓｘａと第二回路基板２ｂの第一表面Ｓｘｂの間に配置される。そのため、回路基板２の全体の厚さが薄くなる。

図７（ｃ）は、上記図７（ｂ）の回路基板２を用いて液体噴射ヘッド１を構成する例である。液体噴射ヘッド１は第一液体噴射ヘッド１ａと第二液体噴射ヘッド１ｂを備える。第一液体噴射ヘッド１ａは第一回路基板２ａと、第一回路基板２ａが接続される第一ヘッド部６ａを備える。第二液体噴射ヘッド１ｂは第二回路基板２ｂと、第二回路基板２ｂが接続される第二ヘッド部６ｂを備える。第一ヘッド部６ａと第二ヘッド部６ｂは積層するように設置される。第一回路基板２ａは、開口部１０ａが形成されるベース基板３ａと、開口部１０ａを横断してベース基板３ａに固定されるフレキシブル基板４ａと、フレキシブル基板４ａに設置されベース基板３ａに対して変位可能なコネクタ部５ａと、ベース基板３ａと第一ヘッド部６ａとを接続するフレキシブル回路基板１２ａとを備える。第二回路基板２ｂは、開口部１０ｂが形成されるベース基板３ｂと、開口部１０ｂを横断してベース基板３ｂに固定されるフレキシブル基板４ｂと、フレキシブル基板４ｂに設置されベース基板３ｂに対して変位可能なコネクタ部５ｂと、ベース基板３ｂと第二ヘッド部６ｂとを接続するフレキシブル回路基板１２ｂとを備える。

フレキシブル基板４ａはベース基板３ａの第一表面Ｓｘａに固定され、コネクタ部５ａはフレキシブル基板４ａの開口部１０ａ側の表面に設置される。フレキシブル基板４ｂはベース基板３ｂの第一表面Ｓｘｂに固定され、コネクタ部５ｂはフレキシブル基板４ｂの開口部１０ｂ側の表面に設置される。より具体的には、コネクタ部５ａは、フレキシブル基板４ａの表面であって、フレキシブル基板４ａとベース基板３ａを接着した面に設置される。同様に、コネクタ部５ｂは、フレキシブル基板４ｂの表面であって、フレキシブル基板４ｂとベース基板３ｂを接着した面に設置される。２つのベース基板３ａ、３ｂの第一表面Ｓｘａ、Ｓｘｂには２つのドライバＩＣ１１ａ、１１ｂがそれぞれ設置される。そして、第一回路基板２ａと第二回路基板２ｂとはベース基板３ａの第二表面Ｓｙａ（一方の表面）とベース基板３ｂの第二表面Ｓｙｂ（一方の表面）とが対面するように配置され、第一回路基板２ａと第二回路基板２ｂの２つのコネクタ部５ａ、５ｂは、第一回路基板２ａの第一表面Ｓｘａ（他方の表面）と第二回路基板２ｂの第一表面Ｓｘｂ（他方の表面）の間に配置される。

第一液体噴射ヘッド１ａと第二液体噴射ヘッド１ｂをこのように構成すれば、２つのコネクタ部５ａ、５ｂを接続する際に、２つのコネクタ部５ａ、５ｂの間の位置ずれが吸収でき、２つのコネクタ部５ａ、５ｂを容易に接続することができる。更に、２つのコネクタ部５ａ、５ｂは２つの開口部１０ａ、１０ｂに収納されるように第一表面Ｓｘａと第一表面Ｓｘｂの間に配置されるので、液体噴射ヘッド１の全体を一層コンパクトに構成することができる。

（第八実施形態）
図８は、本発明の第八実施形態に係る液体噴射ヘッド１に使用する回路基板２の説明図である。図８（ａ）は回路基板２の平面模式図である。図８（ｂ）は回路基板２の断面模式図である。第七実施形態の回路基板２と異なる点は、フレキシブル基板４がベース基板３の開口部の内側面Ｓｓに固定される点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図８に示すように、回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置されベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５とを有する。ベース基板３には開口部１０が形成される。フレキシブル基板４は、開口部１０を横断し開口部１０の内側面Ｓｓに固定される。コネクタ部５は、フレキシブル基板４の略中央に設置される。フレキシブル基板４は、開口部１０の内側面Ｓｓに固定される固定部７ａ、７ｂとコネクタ部５が設置される中間部８との間の外周辺に複数の切込み部９ａ〜９ｄを備える。切込み部９は、固定部７ａ、７ｂと中間部８の間の対向する外周辺に千鳥状に配置される。これにより、コネクタ部５を他のコネクタに接続する際に、コネクタ部５の位置ずれが吸収でき、容易に接続することができる。また、コネクタ部５はベース基板３の開口部１０に収納されるようにフレキシブル基板４に設置されるので、回路基板２の全体の容積をコンパクトに構成することができる。本実施形態の回路基板２は、第七実施形態の回路基板２に置き換えて液体噴射ヘッド１を構成することができる。

（第九実施形態）
図９は本発明の第九実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド１、１’に液体を供給し、液体噴射ヘッド１、１’から液体を排出する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に連通する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。各液体噴射ヘッド１、１’は、回路基板２とヘッド部６とを備える。液体ポンプ３３、３３’として、流路部３５、３５’に液体を供給する供給ポンプとそれ以外に液体を排出する排出ポンプのいずれかもしくは両方を設置し、液体を循環させることができる。また、図示しない圧力センサーや流量センサーを設置し、液体の流量を制御することもできる。液体噴射ヘッド１、１’は、回路基板２とヘッド部６から構成され、回路基板２は、ベース基板３と、ベース基板３に接続するフレキシブル基板４と、フレキシブル基板４に設置されベース基板３に対して変位可能なコネクタ部５とを有する。液体噴射ヘッド１、１’は、既に説明した第一〜第八実施形態を適用することができる。

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド１、１’と、液体噴射ヘッド１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９を備えている。

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド１、１’に供給する。各液体噴射ヘッド１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。

なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を２次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。

１ 液体噴射ヘッド、１ａ 第一液体噴射ヘッド、１ｂ 第二液体噴射ヘッド、１ｃ 第三液体噴射ヘッド、１ｄ 第四液体噴射ヘッド
２ 回路基板、２ａ 第一回路基板、２ｂ 第二回路基板、２ｃ 第三回路基板、２ｄ 第四回路基板
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ ベース基板
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ フレキシブル基板、４ｚ、４ｚｂ、４ｚｃ 他のフレキシブル基板
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ コネクタ部、５ｚ、５ｚｂ、５ｚｃ 他のコネクタ部
６ ヘッド部、６ａ 第一ヘッド部、６ｂ 第二ヘッド部、６ｃ 第三ヘッド部、６ｄ 第四ヘッド部
７ａ、７ｂ 固定部
８ 中間部
９、９ａ〜９ｄ 切込み部
１０ 開口部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ドライバＩＣ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ フレキシブル回路基板
１５ 延出部
１６ インターフェースコネクタ
Ｓｘ、Ｓｘａ、Ｓｘｂ、Ｓｘｃ、Ｓｘｄ 第一表面、Ｓｙ、Ｓｙａ、Ｓｙｂ、Ｓｙｃ、Ｓｙｄ 第二表面
Ｓｓ 内側面、Ｔ 端子
Ｃ１〜Ｃ４ 配線パターン

Claims (14)

1. ベース基板と、前記ベース基板に接続するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に設置され前記ベース基板に対して変位可能なコネクタ部とを有する回路基板と、
   前記回路基板が接続されるヘッド部と、を備える液体噴射ヘッド。
2. 前記コネクタ部は前記ベース基板の表面に対して平行方向に変位可能な請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記コネクタ部は前記ベース基板の表面に対して傾斜する方向に変位可能な請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記フレキシブル基板は、前記ベース基板に固定される固定部と、前記ベース基板から離間する中間部とを備え、
   前記コネクタ部は前記中間部に設置される請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記フレキシブル基板は、前記固定部と前記中間部との間の外周辺に切込み部を備える請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記切込み部は、対向する前記外周辺に千鳥状に配置される請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記ベース基板は開口部を有し、
   前記フレキシブル基板は、前記開口部を横断して前記ベース基板に固定される請求項４〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記コネクタ部は、前記フレキシブル基板の前記開口部の側の表面に設置される請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
9. 前記フレキシブル基板は前記開口部の内側面に固定される請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
10. 前記回路基板は、他のフレキシブル基板と、前記他のフレキシブル基板に設置され前記ベース基板に対して変位可能の他のコネクタ部とを備え、
    前記フレキシブル基板は前記ベース基板の一方の表面に設置され、前記他のフレキシブル基板は前記ベース基板の他方の表面に設置される請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
11. 前記回路基板は第一回路基板と第二回路基板とを含み、前記ヘッド部は、前記第一回路基板が接続される第一ヘッド部と前記第二回路基板が接続される第二ヘッド部とを含み、
    前記第一回路基板のコネクタ部と前記第二回路基板のコネクタ部とが接続される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
12. 前記第一回路基板の一方の表面と前記第二回路基板の一方の表面が対面するように配置され、前記第一回路基板と前記第二回路基板の２つのコネクタ部は、前記第一回路基板の他方の表面と前記第二回路基板の他方の表面の間に配置される請求項１１に記載の液体噴射ヘッド。
13. 前記第二回路基板は前記第二ヘッド部を駆動する電気信号を前記第一回路基板から受け取る請求項１１又は１２に記載の液体噴射ヘッド。
14. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
    前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
    前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。
    

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