JP3646835B2 - プリンタのインク噴射装置 - Google Patents
プリンタのインク噴射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3646835B2 JP3646835B2 JP04162797A JP4162797A JP3646835B2 JP 3646835 B2 JP3646835 B2 JP 3646835B2 JP 04162797 A JP04162797 A JP 04162797A JP 4162797 A JP4162797 A JP 4162797A JP 3646835 B2 JP3646835 B2 JP 3646835B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- manifold member
- manifold
- recording head
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のインク通路を形成した記録ヘッドにインク供給源からのインクを供給するようにマニホールド部材を一体的に設けたプリンタのインク噴射装置に関し、特にマニホールド部材の側面に形成した回路パターンを介して、複数のインク通路の各々に設けられたインク噴射の為のアクチュエータに駆動信号を供給するようにしたものに関する。
【０００２】
従来、インク供給源からのインクが供給されるインク通路に連通するインクジェットノズルから微小量のインク滴を噴射するインクジェットプリンタとしては、小型化でき且つ高速記録が可能なオンディマンド方式の特に圧力制御方式や熱による泡制御方式を採用したものが一般に普及している。
圧力制御方式では、圧電セラミックスなどの圧電素子を用いた圧電方式を採用したインクジェットプリンタが実用化されるとともに、種々提案されている。
【０００３】
この圧電方式を採用したインクジェットプリンタにおいては、インク供給源からのインクがマニホールド部材を介して供給される複数のインク通路と、これらインク通路を構成する圧電素子からなる複数の隔壁と、これら隔壁の左右１対の側壁に設けられた複数の電極とを有する記録ヘッドを備え、駆動ＩＣからの駆動信号をインク噴射させるインク通路に対応する隔壁の電極に所定微小時間だけ供給することで、隣接する２つの隔壁がインク通路の容積を拡大するように夫々せん断歪みにより変形した後元の形状に復帰するときに、インク通路に補充されたインクがその先端の噴射ノズルから噴射するようになっている。
【０００４】
例えば、図１０に示すように、２色印字用のインクジェットプリンタの２つのインク噴射装置１３０，１３１においては、複数のインク通路を形成した圧電材料からなるヘッド基板１４０に、これら複数のインク通路を塞ぐようにカバー板１４２が固着された記録ヘッド１３６に、これらインク通路にインク供給源からのインクを供給するマニホールド部材１３８が一体的に設けられたものであり、各種の取付け部材（図示略）によりキャリッジ１２１に固着されている。一方、キャリッジ１２１には駆動ＩＣ１５０を取付けたプリント基板１３７が固定され、このプリント基板１３７には、駆動ＩＣ１５０に接続された配線パターン１５９が形成されている。
【０００５】
更に、ヘッド基板１４０の側面には、複数のインク通路に対応させて設けたアクチュエータに給電する為の複数の引き出し電極１５１が形成されている。そして、これら複数の引き出し電極１５１と、配線パターン１５９の複数の端子とは、記録ヘッド１３６の側方において、可撓性を有し幅広のＦＰＣ１１０により電気的に接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示すインク噴射装置１３０，１３１においては、記録ヘッド１３６の側面に形成された複数の引き出し電極１５１と、配線パターン１５９の複数の端子とは、記録ヘッド１３６の側方に設けた幅広のＦＰＣ１１０により接続されているので、並設される記録ヘッド１３６の間隔が大きくなり、特に３つ又は４つの記録ヘッド１３６を用いてカラー印字する場合には、これら複数の記録ヘッド１３６を並設して取付けるキャリッジ１２１が大型化するとともに、プリンタが大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、記録ヘッドに設けられた複数のアクチュエータに駆動信号を供給する複数の信号線の接続構造を簡単化且つコンパクト化して、記録ヘッド間スペースの小型化を図れるようなプリンタのインク噴射装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のプリンタのインク噴射装置は、インク供給源に接続されるインク収容室を内部に有するマニホールド部材と、このマニホールド部材に固着される記録ヘッドであって、前記マニホールド部材からインクが供給される複数のインク通路とこれらインク通路の近傍部に夫々設けられた複数のアクチュエータとを左右両側にそれぞれ有する記録ヘッドとを備えたプリンタのインク噴射装置において、前記複数のアクチュエータを駆動制御する制御回路部と接続された配線パターンを有する剛性のある回路基板を備え、前記記録ヘッドを固着した前記マニホールド部材の複数個を、前記記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行な前記マニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面が相互に平行に対向するようにそれぞれ前記回路基板上に支持し、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記左右両側の複数のアクチュエータと前記回路基板の前記配線パターンとを結ぶ回路パターンをそれぞれ形成し、且つ前記複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続してそれぞれ取付け、前記記録ヘッドの左右両側面に、前記複数のアクチュエータに接続された複数のヘッド側端子をそれぞれ設けるとともに、前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記複数のヘッド側端子に対応する複数のマニホールド側端子をそれぞれ設け、また前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記回路基板の前記配線パターンに対応する複数の接続端子をそれぞれ設けたものである。
【０００９】
複数のアクチュエータを有する記録ヘッドはマニホールド部材に固着され、その記録ヘッドを固着したマニホールド部材の複数個が，記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行なマニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面を相互に平行に対向させてそれぞれ回路基板上で支持され、マニホールド部材の前記左右両側面に回路パターンが形成されたので、それら複数のアクチュエータの各々は、その回路パターンを介して制御回路部により駆動制御される。即ち、マニホールド部材の側方に配線材料を別途設けることなく、マニホールド部材に形成した回路パターンと記録ヘッドの左右両側面に形成してある引き出し電極とを接続することができ、複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースを小さくすることができプリンタを小型化できる。
【００１０】
また、マニホールド部材は剛性のある回路基板に支持されることから、記録ヘッドを一体的に設けたマニホールド部材と回路基板とをユニット化してプリンタに組み込むことができ、インク噴射装置の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材の回路パターンと回路基板の配線パターンとの接続を簡単化することができる。
また、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続して取付けたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱をマニホールド部材のインク収容室のインクに放熱でき、インク粘度が低くなって噴射性能が向上する。
更に、記録ヘッドに設けられた複数のヘッド側端子と、マニホールド部材に設けられた複数のマニホールド側端子とは対応しているので、これらヘッド側端子の各々とマニホールド側端子の各々とを、例えば直接あるいはワイヤーボンディングやロウ付けなどにより、容易に電気的接続することができる。
【００１１】
請求項２のプリンタのインク噴射装置は、請求項１の発明において、前記マニホールド部材の前記左右両側面部分をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に回路パターンを形成するとともに、その少なくとも一部をインク収容室に臨ませ、セラミックス製板部材に、前記駆動ＩＣを取付けたものである。
【００１２】
この場合、回路パターンが形成されるマニホールド部材の左右両側面部分はセラミックス製板部材なので、エッチング処理やスクリーン印刷などにより容易に回路パターンを形成できる。また、そのセラミックス製板部材に駆動ＩＣを取付け、セラミックス製板部材の少なくとも一部をインク収容室に臨ませたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱を熱伝導性に優れたセラミックス製板部材を介してインク収容室のインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態は、Ｃ（シアン：青緑）、Ｍ（マゼンタ：赤紫）、Ｙ（イエロー：黄）、Ｋ（ブラック：黒）の４色のインクを記録用紙に噴射してカラー画像を記録するカラーインクジェットプリンタのインクジェット噴射装置に本発明を適用した場合のものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のカラーインクジェットプリンタ１は、基本的に、本体カバー２内に設けられた本体フレーム３に、ゴム製のプラテン１１を含む用紙搬送機構１０と、キャリッジ２１を移動駆動するキャリッジ駆動機構２０と、用紙Ｐにカラー画像を記録する為のインク噴射機構３０等を設けたものであり、キャリッジ２１上に取付けられたヘッドホルダー３４に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のインクを収容したインクカートリッジ５〜８が夫々着脱自在に装着されている。
【００１７】
先ず、用紙搬送機構１０について説明すると、前記プラテン１１は左右方向向きに配設され、そのプラテン軸１１ａは左右両端部において、本体フレーム３の側壁板３ａ，３ｂに夫々回転自在に枢支され、プラテン軸１１ａの左端部に取付けられたプラテンギヤ１２が図示外のギヤ機構を介してフィードモータにより回転駆動され、プラテン１１が所定の用紙送り方向に回転される。
【００１８】
次に、キャリッジ駆動機構２０について説明すると、前記プラテン１１の前側には、キャリッジ２１が水平状に配設され、そのキャリッジ２１は後端部において、プラテン１１と平行に配設され、本体フレーム３の側壁板３ａ，３ｃに夫々固着されたガイドロッド２２により左右方向移動自在に支持されるとともに、その前端部において、本体フレーム３の前端部のガイドレール３ｄにより左右方向移動自在に支持されている。
【００１９】
一方、キャリッジ２１の移動範囲の左端部には、従動プーリー２３が側壁板３ｃに回転可能に枢支されるとともに、その右端部には、ステッピングモータからなるキャリッジ駆動モータ２５の駆動軸に取付けられた駆動プーリ２４が設けられ、無端状のタイミングベルト２６がこれら両プーリ２３，２４に亙って掛け渡され、キャリッジ２１の下端部においてこのタイミングベルト２６に連結されている。そして、キャリッジ駆動モータ２５が駆動パルスにより回転駆動されると、これら両プーリー２３，２４とタイミングベルト２６とを介して、キャリッジ２１が、これらガイドロッド２２及びガイドレール部３ｄに支持されて、プラテン１１と平行な走査方向に往復移動駆動される。
【００２０】
ここで、キャリッジ２１の下側には、図２に示すように、黒の細線を微小間隔毎に印刷した薄いフィルムからなり左右方向に延びる帯状のエンコーダ部材２７が水平に設けられ、その左右両端部は、側壁板３ａ，３ｃに夫々固着されている。そして、発光素子と受光素子とからなる光学センサであるフォトセンサ（図示略）が、そのエンコーダ部材２７に臨むようにキャリッジ２１の下側に取付けられている。
【００２１】
次に、用紙Ｐにカラーのインクを噴射して印字するインク噴射装置３０〜３３について、図１〜図５に基づいて説明する。
前記キャリッジ２１上には、上方及び前方が開放状で箱状のヘッドホルダー３４が装着されている。そのヘッドホルダー３４の後端の立壁部３４ａの背面部には、マニホールド部材３５に記録ヘッド３６を一体的に固着した、シアンインク噴射装置３０と、マゼンタインク噴射装置３１と、イエローインク噴射装置３２と、ブラックインク噴射装置３３とが夫々設けられ、４つのインクカートリッジ（インク供給源に相当する）５〜８をこれらインク噴射装置３０〜３３に対応させて着脱自在に装着するようになっている。
【００２２】
次に、インク噴射装置３０〜３３について説明するが、各インク噴射装置３０〜３３は同様の構成なので、シアンインク噴射装置３０について説明し、その他のインク噴射装置３１〜３３については、同一符号を付して説明を省略するものとする。
図３〜図６に示すように、ヘッドホルダ３４の直ぐ後側のキャリッジ２１上には剛性を有するプリント基板３７（回路基板に相当する）が取付けられ、そのプリント基板３７上に、インク収容室３５ａを内部に有する後方開放状で合成樹脂製のマニホールド部材３５が取付けられている。ここで、そのマニホールド部材３５の左右両側壁３９（記録方向、つまりキャリッジ２１の移動方向と直交する側面部分に相当する）だけは、熱伝導性に優れたアルミナなどのセラミックス製板部材で構成されている。
【００２３】
更に、マニホールド部材３５には、インクカートリッジ５に接続することでインクがインク収容室３５ａに供給される筒状部材３８が一体的に形成されている。
前記マニホールド部材３５の後端部には、前端部を部分的に内嵌させて接着固定された記録ヘッド３６が一体的に取付けられている。
次に、記録ヘッド３６について説明すると、分極された圧電材料製の１対の薄板状のヘッド基板４０，４１が左右に隣接して配設され、各ヘッド基板４０，４１には、ピエゾ或いはセラミックススなどからなる薄板状のカバー板４２が接着剤により挟着されている。
【００２４】
各ヘッド基板４０，４１の外側端部には、前後方向に延びる複数の平行な細溝４３が微小間隔毎に形成され、これら複数の細溝４３の各々はカバー板４２で夫々塞がれている。これらヘッド基板４０，４１とカバー板４２との後端には、合成樹脂製で複数のインクジェットノズル４５を２列状に形成したノズル形成板４４が接着固定されている。
【００２５】
前記１対のヘッド基板４０，４１は、同様の構成なので、左側のヘッド基板４０について説明すると、図７に示すように、１点鎖線の矢印で示す分極方向をカバー板４２に向かう方向と反対方向（右方向）に向けた薄板状の圧電材料（例えば、圧電セラミックスス）からなる圧電板４０ａと、１点鎖線の矢印で示す分極方向をカバー板４２の方向（左方向）に向けた薄板状の圧電材料からなる圧電板４０ｂとを接着して一体化し、これら両圧電板４０ａ，４０ｂに亙って複数の細溝４３が形成されるとともに、これら複数の細溝４３を仕切るように複数の隔壁４６が形成されたものである。そして、複数の細溝４３のうち、複数対の隣合う隔壁４６間の１つおきの細溝４３で、例えば、３２個のインク通路４７が形成されている。そして、インク収容室３５ａのインクがこれら複数のインク通路４７の各々に供給可能になっている。
【００２６】
そして、図５、図７に示すように、前記各隔壁４６の上下両側面には、インク通路４７の略全長に延びる接地側の電極４８と、駆動側の電極４９とが夫々付設されている。即ち、図７に示すように、各隔壁４６のインク通路４７に面する側面には、接地された電極４８が付設され、各隔壁４６のインク通路４７でない細溝４３に面する側面には、後述する駆動ＩＣ５０からの駆動電圧Ｖが供給される電極４９が付設されている。ここで、インク通路４７の両側の隔壁４６と、それら隔壁４６の側面に付設された電極４８，４９などでアクチュエータが構成されている。
【００２７】
ところで、インクを噴射駆動する駆動ＩＣ５０は、マニホールド部材３５の左右両側面（即ち、記録ヘッド３６に設けた複数のインク通路４７の配列方向と平行な面）に夫々取付けられ、各駆動ＩＣ５０で１列状のインク噴射を行なうようになっている。そして、記録ヘッド３６の左右両側面には、複数の電極４８，４９に接続された複数の引き出し電極５１が前方に向けて夫々形成されるとともに、各引き出し電極５１の前端部にはヘッド側端子５２が形成されている。更に、マニホールド部材３５の左右両側の側壁３９の外面には、駆動ＩＣ５０の出力端子部に接続された複数の引き出し電極５３が、エッチング処理又はスクリーン印刷などにより後方に向けて夫々形成され、これら引き出し電極５３の後端部には、複数のヘッド側端子５２に対応する複数のマニホールド側端子５４が形成されている。
【００２８】
そして、図５、図６に示すように、各ヘッド側端子５２は対応するマニホールド側端子５４にワイヤーボンディング５５により接続されている。
一方、駆動ＩＣ５０の入力端子部に接続された数本の引き出し電極５６（引き出し電極５３とともに回路パターンに相当する）は鉤状に形成され、その終端部には接続端子５７が形成されている。そして、前記プリント基板３７には、ドット印字の為のシリアルデータからなるクロック及びデータ信号や電圧を出力する図示外の印字制御回路（制御回路部に相当する）に接続されたＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）５８が接続されるとともに、クロックライン、データライン・電圧ライン及びアースラインからなる配線パターン５９が形成され、その配線パターン５９の終端部と対応する接続端子５７とがハンダ付け（ロウ付け）により接続されている。
【００２９】
駆動ＩＣ５０は、クロックラインから供給された連続するクロックパルスに基づいて、データラインに現れるデータから、どのノズル４５からインク噴射を行うべきかを判断し、対応する引き出し電極５１に電圧ラインの電圧を印加する。
【００３０】
図８に示すように、インク通路４７に隣接する２つの隔壁４６の電極４９に、駆動ＩＣ５０から出力される駆動電圧Ｖが供給されると、インク通路４７の上側の隔壁４６は、１点鎖線の矢印で示す分極方向と直交する上側に、略く字状にせん断変形（厚みすべり変形）し、インク通路４７の下側の隔壁４６は下側に略く字状にせん断変形し、インク通路４７の容積を拡大する。このとき、インク通路４７にインクが補充され、その後電極４９への駆動電圧Ｖの供給が停止されたときに、隔壁４６のせん断変形が解除されるのに伴って、インク通路４７のインクがインクジェットノズル４５から噴射される。
【００３１】
以上説明したように、インクカートリッジ５〜８から供給されるインクを収容するインク収容室３５ａを設けたマニホールド部材３５と、このマニホールド部材３５に固着されてインクが供給される記録ヘッド３６であって、複数のインク通路４７とこれらインク通路４７の近傍部に複数の隔壁４６や電極４８，４９が設けられた記録ヘッド３６とを備えたインク噴射装置３０〜３３において、マニホールド部材３５の左右両側の側壁３９に、複数の電極４８，４９とそれを駆動制御する印字制御回路とを結ぶ引き出し電極５３，５６を形成したので、マニホールド部材３５に形成した引き出し電極５３と記録ヘッド３６の側面に形成してある引き出し電極５１とを接続することで、接続構造を簡単化且つコンパクト化できる。しかも、左右両側壁３９は、インク通路４７の配列方向と平行であるから、引き出し電極５３，５６のための面積を広くとることができ、記録ヘッド３６の引き出し電極５１や駆動ＩＣとの接続作業が容易になる。そして、マニホールド部材の側方に、ＦＰＣなどの別体の配線材料を設けることがないことから、複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースの小型化が図れ、これら複数の記録ヘッド３６を並設して取付けるキャリッジ２１を小型化でき、更にはインクジェットプリンタ１を小型化することができる。
【００３２】
また、マニホールド部材３５の引き出し電極５６と印字制御回路とを結ぶ配線パターン５９を有する剛性のあるプリント基板３７を備え、マニホールド部材３５はそのプリント基板３７に接着して支持されたので、記録ヘッド３６を一体的に設けたマニホールド部材３５とプリント基板３７とをユニット化してインクジェットプリンタ１に組み込むことができ、インク噴射装置３０〜３３の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材３５の引き出し電極５６とプリント基板３７の配線パターン５９との接続を簡単化することができる。
【００３３】
また、マニホールド部材３５のインク収容室３５ａを形成する左右両側壁３９をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に引き出し電極５３，５６が形成され、その側壁３９に、記録ヘッド３６の複数の電極３９に駆動信号を出力する駆動ＩＣ５０を取付けたので、エッチング処理やスクリーン印刷などにより側壁３９に容易に引き出し電極５３，５６を形成でき、また噴射駆動により発熱した駆動ＩＣ５０の熱を熱伝導性に優れた側壁３９を介してインク収容室３５ａのインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００３４】
また、記録ヘッド３６の側面には、複数の電極４８，４９に接続された複数の引き出し電極５１が形成されるとともに、その終端部に複数のヘッド側端子５２が設けられるとともに、マニホールド部材３５の側面には、駆動ＩＣ５０の出力端子部に接続された複数の引き出し電極５３が形成されるとともに、その終端部に、複数のヘッド側端子５２に対応する複数のマニホールド側端子５４が設けられ、これらヘッド側端子５２の各々とマニホールド側端子５４の各々とを、ワイヤーボンディング５５にて接続したので、これら両端子５２，５４の接続を容易に且つ確実に行なうことができる。
【００３５】
ここで、前記実施形態の変更態様として、プリント基板３７をマニホールド部材３５の前端側にノズル形成板４４を平行に配置したり、図９に示すように、複数の引き出し電極５１の終端部に形成されたヘッド側端子の各々と、複数の引き出し電極５３の終端部に形成されたマニホールド側端子の各々とを、側壁３４に設けられたスルーホール６０により直接接触させたり、ハンダなどを用いてロウ付けにより接続するようにしてもよい。また、前記ヘッド基板４０，４１を、１つの分極方向を有する１枚の圧電板で構成し、各隔壁４６の側面のうち、基端側又は先端側の約半分だけに電極を設け、各隔壁４６を同様に略く字状にせん断変形させてもよい。更に、加熱により泡を発生してインクを噴射する構成の記録ヘッドを有するインク噴射装置など、種々のインクジェットプリンタに用いるインク噴射装置に本発明を適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１のプリンタのインク噴射装置によれば、インク供給源に接続されるインク収容室を内部に有するマニホールド部材と、このマニホールド部材に固着される記録ヘッドであって、マニホールド部材からインクが供給される複数のインク通路とこれらインク通路の近傍部に夫々設けられた複数のアクチュエータとを左右両側にそれぞれ有する記録ヘッドとを備えたプリンタのインク噴射装置において、マニホールド部材の左右両側面に、左右両側の複数のアクチュエータとそれを駆動制御する制御回路部とを結ぶ回路パターンを形成したので、マニホールド部材に形成した回路パターンと記録ヘッドの側面に形成してある引き出し電極とを接続することで、接続構造を簡単化且つコンパクト化でき、記録ヘッドを固着したマニホールド部材の複数個を、記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行なマニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面が相互に平行に対向するようにそれぞれ回路基板上で支持するので、マニホールド部材の側方に、ＦＰＣなどの別体の配線材料を設けることがなく、平行複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースの小型化が図れ、プリンタを小型化できる。
【００３７】
更に前記マニホールド部材の回路パターンと制御回路部とを結ぶ配線パターンを有する剛性のある回路基板を備え、マニホールド部材はその回路基板に支持されたので、記録ヘッドを一体的に設けたマニホールド部材と回路基板とをユニット化してプリンタに組み込むことができ、インク噴射装置の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材の回路パターンと回路基板の配線パターンとの接続を簡単化することができる。
更に、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記左右両側の複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続して取りつけたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱をマニホールド部材のインク収容室のインクに放熱でき、インク粘度が低くなって噴射性能が向上する。
更に、前記記録ヘッドの左右両側面に、複数のアクチュエータに接続された複数のヘッド側端子をそれぞれ設けるとともに、マニホールド部材の左右両側面に駆動ＩＣに接続され且つ複数のヘッド側端子に対応する複数のマニホールド側端子をそれぞれ設け、また前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記回路基板の前記パターンに対応する複数の接続端子をそれぞれ設けたので、これらヘッド側端子の各々とマニホールド側端子の各々とを、例えば直接あるいはワイヤーボンディングやロウ付けなどにより、容易に電気的接続することができる。
【００３８】
請求項２のプリンタのインク噴射装置によれば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記マニホールド部材の前記左右両側面部分をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に回路パターンを形成するとともに、その少なくとも一部をインク収容室に臨ませ、セラミックス製板部材に、駆動ＩＣを取付けたので、エッチング処理やスクリーン印刷などによりセラミックス製板部材に容易に回路パターンを形成でき、また噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱を熱伝導性に優れたセラミックス製板部材を介してインク収容室のインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００３９】
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーインクジェットプリンタの内部機構を示す概略斜視図である。
【図２】キャリッジ及びインク噴射装置の拡大平面図である。
【図３】インク噴射装置の概略斜視図である。
【図４】インク噴射装置の拡大斜視図である。
【図５】インク噴射装置の背面側からの拡大斜視図である。
【図６】インク噴射装置の要部横断断面図である。
【図７】非駆動時のヘッド基板の部分拡大縦断面図である。
【図８】駆動時の図７相当図である。
【図９】変更形態に係るインク噴射装置の平面図である。
【図１０】従来の技術に係る記録ヘッドとプリント基板の斜視図である。
【符号の説明】
１ カラーインクジェットプリンタ
３０〜３３ インク噴射装置
３５ マニホールド部材
３５ａ インク収容室
３６ 記録ヘッド
３７ プリント基板
３９ 側壁
４４ ノズル形成板
４５ インクジェットノズル
４６ 隔壁
４７ インク通路
４８，４９ 電極
５０ 駆動ＩＣ
５１、５３ 引き出し電極
５２ ヘッド側端子
５４ マニホールド側端子
５５ ワイヤーボンディング
５９ 配線パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のインク通路を形成した記録ヘッドにインク供給源からのインクを供給するようにマニホールド部材を一体的に設けたプリンタのインク噴射装置に関し、特にマニホールド部材の側面に形成した回路パターンを介して、複数のインク通路の各々に設けられたインク噴射の為のアクチュエータに駆動信号を供給するようにしたものに関する。
【０００２】
従来、インク供給源からのインクが供給されるインク通路に連通するインクジェットノズルから微小量のインク滴を噴射するインクジェットプリンタとしては、小型化でき且つ高速記録が可能なオンディマンド方式の特に圧力制御方式や熱による泡制御方式を採用したものが一般に普及している。
圧力制御方式では、圧電セラミックスなどの圧電素子を用いた圧電方式を採用したインクジェットプリンタが実用化されるとともに、種々提案されている。
【０００３】
この圧電方式を採用したインクジェットプリンタにおいては、インク供給源からのインクがマニホールド部材を介して供給される複数のインク通路と、これらインク通路を構成する圧電素子からなる複数の隔壁と、これら隔壁の左右１対の側壁に設けられた複数の電極とを有する記録ヘッドを備え、駆動ＩＣからの駆動信号をインク噴射させるインク通路に対応する隔壁の電極に所定微小時間だけ供給することで、隣接する２つの隔壁がインク通路の容積を拡大するように夫々せん断歪みにより変形した後元の形状に復帰するときに、インク通路に補充されたインクがその先端の噴射ノズルから噴射するようになっている。
【０００４】
例えば、図１０に示すように、２色印字用のインクジェットプリンタの２つのインク噴射装置１３０，１３１においては、複数のインク通路を形成した圧電材料からなるヘッド基板１４０に、これら複数のインク通路を塞ぐようにカバー板１４２が固着された記録ヘッド１３６に、これらインク通路にインク供給源からのインクを供給するマニホールド部材１３８が一体的に設けられたものであり、各種の取付け部材（図示略）によりキャリッジ１２１に固着されている。一方、キャリッジ１２１には駆動ＩＣ１５０を取付けたプリント基板１３７が固定され、このプリント基板１３７には、駆動ＩＣ１５０に接続された配線パターン１５９が形成されている。
【０００５】
更に、ヘッド基板１４０の側面には、複数のインク通路に対応させて設けたアクチュエータに給電する為の複数の引き出し電極１５１が形成されている。そして、これら複数の引き出し電極１５１と、配線パターン１５９の複数の端子とは、記録ヘッド１３６の側方において、可撓性を有し幅広のＦＰＣ１１０により電気的に接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示すインク噴射装置１３０，１３１においては、記録ヘッド１３６の側面に形成された複数の引き出し電極１５１と、配線パターン１５９の複数の端子とは、記録ヘッド１３６の側方に設けた幅広のＦＰＣ１１０により接続されているので、並設される記録ヘッド１３６の間隔が大きくなり、特に３つ又は４つの記録ヘッド１３６を用いてカラー印字する場合には、これら複数の記録ヘッド１３６を並設して取付けるキャリッジ１２１が大型化するとともに、プリンタが大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、記録ヘッドに設けられた複数のアクチュエータに駆動信号を供給する複数の信号線の接続構造を簡単化且つコンパクト化して、記録ヘッド間スペースの小型化を図れるようなプリンタのインク噴射装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のプリンタのインク噴射装置は、インク供給源に接続されるインク収容室を内部に有するマニホールド部材と、このマニホールド部材に固着される記録ヘッドであって、前記マニホールド部材からインクが供給される複数のインク通路とこれらインク通路の近傍部に夫々設けられた複数のアクチュエータとを左右両側にそれぞれ有する記録ヘッドとを備えたプリンタのインク噴射装置において、前記複数のアクチュエータを駆動制御する制御回路部と接続された配線パターンを有する剛性のある回路基板を備え、前記記録ヘッドを固着した前記マニホールド部材の複数個を、前記記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行な前記マニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面が相互に平行に対向するようにそれぞれ前記回路基板上に支持し、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記左右両側の複数のアクチュエータと前記回路基板の前記配線パターンとを結ぶ回路パターンをそれぞれ形成し、且つ前記複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続してそれぞれ取付け、前記記録ヘッドの左右両側面に、前記複数のアクチュエータに接続された複数のヘッド側端子をそれぞれ設けるとともに、前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記複数のヘッド側端子に対応する複数のマニホールド側端子をそれぞれ設け、また前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記回路基板の前記配線パターンに対応する複数の接続端子をそれぞれ設けたものである。
【０００９】
複数のアクチュエータを有する記録ヘッドはマニホールド部材に固着され、その記録ヘッドを固着したマニホールド部材の複数個が，記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行なマニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面を相互に平行に対向させてそれぞれ回路基板上で支持され、マニホールド部材の前記左右両側面に回路パターンが形成されたので、それら複数のアクチュエータの各々は、その回路パターンを介して制御回路部により駆動制御される。即ち、マニホールド部材の側方に配線材料を別途設けることなく、マニホールド部材に形成した回路パターンと記録ヘッドの左右両側面に形成してある引き出し電極とを接続することができ、複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースを小さくすることができプリンタを小型化できる。
【００１０】
また、マニホールド部材は剛性のある回路基板に支持されることから、記録ヘッドを一体的に設けたマニホールド部材と回路基板とをユニット化してプリンタに組み込むことができ、インク噴射装置の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材の回路パターンと回路基板の配線パターンとの接続を簡単化することができる。
また、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続して取付けたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱をマニホールド部材のインク収容室のインクに放熱でき、インク粘度が低くなって噴射性能が向上する。
更に、記録ヘッドに設けられた複数のヘッド側端子と、マニホールド部材に設けられた複数のマニホールド側端子とは対応しているので、これらヘッド側端子の各々とマニホールド側端子の各々とを、例えば直接あるいはワイヤーボンディングやロウ付けなどにより、容易に電気的接続することができる。
【００１１】
請求項２のプリンタのインク噴射装置は、請求項１の発明において、前記マニホールド部材の前記左右両側面部分をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に回路パターンを形成するとともに、その少なくとも一部をインク収容室に臨ませ、セラミックス製板部材に、前記駆動ＩＣを取付けたものである。
【００１２】
この場合、回路パターンが形成されるマニホールド部材の左右両側面部分はセラミックス製板部材なので、エッチング処理やスクリーン印刷などにより容易に回路パターンを形成できる。また、そのセラミックス製板部材に駆動ＩＣを取付け、セラミックス製板部材の少なくとも一部をインク収容室に臨ませたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱を熱伝導性に優れたセラミックス製板部材を介してインク収容室のインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態は、Ｃ（シアン：青緑）、Ｍ（マゼンタ：赤紫）、Ｙ（イエロー：黄）、Ｋ（ブラック：黒）の４色のインクを記録用紙に噴射してカラー画像を記録するカラーインクジェットプリンタのインクジェット噴射装置に本発明を適用した場合のものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のカラーインクジェットプリンタ１は、基本的に、本体カバー２内に設けられた本体フレーム３に、ゴム製のプラテン１１を含む用紙搬送機構１０と、キャリッジ２１を移動駆動するキャリッジ駆動機構２０と、用紙Ｐにカラー画像を記録する為のインク噴射機構３０等を設けたものであり、キャリッジ２１上に取付けられたヘッドホルダー３４に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のインクを収容したインクカートリッジ５〜８が夫々着脱自在に装着されている。
【００１７】
先ず、用紙搬送機構１０について説明すると、前記プラテン１１は左右方向向きに配設され、そのプラテン軸１１ａは左右両端部において、本体フレーム３の側壁板３ａ，３ｂに夫々回転自在に枢支され、プラテン軸１１ａの左端部に取付けられたプラテンギヤ１２が図示外のギヤ機構を介してフィードモータにより回転駆動され、プラテン１１が所定の用紙送り方向に回転される。
【００１８】
次に、キャリッジ駆動機構２０について説明すると、前記プラテン１１の前側には、キャリッジ２１が水平状に配設され、そのキャリッジ２１は後端部において、プラテン１１と平行に配設され、本体フレーム３の側壁板３ａ，３ｃに夫々固着されたガイドロッド２２により左右方向移動自在に支持されるとともに、その前端部において、本体フレーム３の前端部のガイドレール３ｄにより左右方向移動自在に支持されている。
【００１９】
一方、キャリッジ２１の移動範囲の左端部には、従動プーリー２３が側壁板３ｃに回転可能に枢支されるとともに、その右端部には、ステッピングモータからなるキャリッジ駆動モータ２５の駆動軸に取付けられた駆動プーリ２４が設けられ、無端状のタイミングベルト２６がこれら両プーリ２３，２４に亙って掛け渡され、キャリッジ２１の下端部においてこのタイミングベルト２６に連結されている。そして、キャリッジ駆動モータ２５が駆動パルスにより回転駆動されると、これら両プーリー２３，２４とタイミングベルト２６とを介して、キャリッジ２１が、これらガイドロッド２２及びガイドレール部３ｄに支持されて、プラテン１１と平行な走査方向に往復移動駆動される。
【００２０】
ここで、キャリッジ２１の下側には、図２に示すように、黒の細線を微小間隔毎に印刷した薄いフィルムからなり左右方向に延びる帯状のエンコーダ部材２７が水平に設けられ、その左右両端部は、側壁板３ａ，３ｃに夫々固着されている。そして、発光素子と受光素子とからなる光学センサであるフォトセンサ（図示略）が、そのエンコーダ部材２７に臨むようにキャリッジ２１の下側に取付けられている。
【００２１】
次に、用紙Ｐにカラーのインクを噴射して印字するインク噴射装置３０〜３３について、図１〜図５に基づいて説明する。
前記キャリッジ２１上には、上方及び前方が開放状で箱状のヘッドホルダー３４が装着されている。そのヘッドホルダー３４の後端の立壁部３４ａの背面部には、マニホールド部材３５に記録ヘッド３６を一体的に固着した、シアンインク噴射装置３０と、マゼンタインク噴射装置３１と、イエローインク噴射装置３２と、ブラックインク噴射装置３３とが夫々設けられ、４つのインクカートリッジ（インク供給源に相当する）５〜８をこれらインク噴射装置３０〜３３に対応させて着脱自在に装着するようになっている。
【００２２】
次に、インク噴射装置３０〜３３について説明するが、各インク噴射装置３０〜３３は同様の構成なので、シアンインク噴射装置３０について説明し、その他のインク噴射装置３１〜３３については、同一符号を付して説明を省略するものとする。
図３〜図６に示すように、ヘッドホルダ３４の直ぐ後側のキャリッジ２１上には剛性を有するプリント基板３７（回路基板に相当する）が取付けられ、そのプリント基板３７上に、インク収容室３５ａを内部に有する後方開放状で合成樹脂製のマニホールド部材３５が取付けられている。ここで、そのマニホールド部材３５の左右両側壁３９（記録方向、つまりキャリッジ２１の移動方向と直交する側面部分に相当する）だけは、熱伝導性に優れたアルミナなどのセラミックス製板部材で構成されている。
【００２３】
更に、マニホールド部材３５には、インクカートリッジ５に接続することでインクがインク収容室３５ａに供給される筒状部材３８が一体的に形成されている。
前記マニホールド部材３５の後端部には、前端部を部分的に内嵌させて接着固定された記録ヘッド３６が一体的に取付けられている。
次に、記録ヘッド３６について説明すると、分極された圧電材料製の１対の薄板状のヘッド基板４０，４１が左右に隣接して配設され、各ヘッド基板４０，４１には、ピエゾ或いはセラミックススなどからなる薄板状のカバー板４２が接着剤により挟着されている。
【００２４】
各ヘッド基板４０，４１の外側端部には、前後方向に延びる複数の平行な細溝４３が微小間隔毎に形成され、これら複数の細溝４３の各々はカバー板４２で夫々塞がれている。これらヘッド基板４０，４１とカバー板４２との後端には、合成樹脂製で複数のインクジェットノズル４５を２列状に形成したノズル形成板４４が接着固定されている。
【００２５】
前記１対のヘッド基板４０，４１は、同様の構成なので、左側のヘッド基板４０について説明すると、図７に示すように、１点鎖線の矢印で示す分極方向をカバー板４２に向かう方向と反対方向（右方向）に向けた薄板状の圧電材料（例えば、圧電セラミックスス）からなる圧電板４０ａと、１点鎖線の矢印で示す分極方向をカバー板４２の方向（左方向）に向けた薄板状の圧電材料からなる圧電板４０ｂとを接着して一体化し、これら両圧電板４０ａ，４０ｂに亙って複数の細溝４３が形成されるとともに、これら複数の細溝４３を仕切るように複数の隔壁４６が形成されたものである。そして、複数の細溝４３のうち、複数対の隣合う隔壁４６間の１つおきの細溝４３で、例えば、３２個のインク通路４７が形成されている。そして、インク収容室３５ａのインクがこれら複数のインク通路４７の各々に供給可能になっている。
【００２６】
そして、図５、図７に示すように、前記各隔壁４６の上下両側面には、インク通路４７の略全長に延びる接地側の電極４８と、駆動側の電極４９とが夫々付設されている。即ち、図７に示すように、各隔壁４６のインク通路４７に面する側面には、接地された電極４８が付設され、各隔壁４６のインク通路４７でない細溝４３に面する側面には、後述する駆動ＩＣ５０からの駆動電圧Ｖが供給される電極４９が付設されている。ここで、インク通路４７の両側の隔壁４６と、それら隔壁４６の側面に付設された電極４８，４９などでアクチュエータが構成されている。
【００２７】
ところで、インクを噴射駆動する駆動ＩＣ５０は、マニホールド部材３５の左右両側面（即ち、記録ヘッド３６に設けた複数のインク通路４７の配列方向と平行な面）に夫々取付けられ、各駆動ＩＣ５０で１列状のインク噴射を行なうようになっている。そして、記録ヘッド３６の左右両側面には、複数の電極４８，４９に接続された複数の引き出し電極５１が前方に向けて夫々形成されるとともに、各引き出し電極５１の前端部にはヘッド側端子５２が形成されている。更に、マニホールド部材３５の左右両側の側壁３９の外面には、駆動ＩＣ５０の出力端子部に接続された複数の引き出し電極５３が、エッチング処理又はスクリーン印刷などにより後方に向けて夫々形成され、これら引き出し電極５３の後端部には、複数のヘッド側端子５２に対応する複数のマニホールド側端子５４が形成されている。
【００２８】
そして、図５、図６に示すように、各ヘッド側端子５２は対応するマニホールド側端子５４にワイヤーボンディング５５により接続されている。
一方、駆動ＩＣ５０の入力端子部に接続された数本の引き出し電極５６（引き出し電極５３とともに回路パターンに相当する）は鉤状に形成され、その終端部には接続端子５７が形成されている。そして、前記プリント基板３７には、ドット印字の為のシリアルデータからなるクロック及びデータ信号や電圧を出力する図示外の印字制御回路（制御回路部に相当する）に接続されたＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）５８が接続されるとともに、クロックライン、データライン・電圧ライン及びアースラインからなる配線パターン５９が形成され、その配線パターン５９の終端部と対応する接続端子５７とがハンダ付け（ロウ付け）により接続されている。
【００２９】
駆動ＩＣ５０は、クロックラインから供給された連続するクロックパルスに基づいて、データラインに現れるデータから、どのノズル４５からインク噴射を行うべきかを判断し、対応する引き出し電極５１に電圧ラインの電圧を印加する。
【００３０】
図８に示すように、インク通路４７に隣接する２つの隔壁４６の電極４９に、駆動ＩＣ５０から出力される駆動電圧Ｖが供給されると、インク通路４７の上側の隔壁４６は、１点鎖線の矢印で示す分極方向と直交する上側に、略く字状にせん断変形（厚みすべり変形）し、インク通路４７の下側の隔壁４６は下側に略く字状にせん断変形し、インク通路４７の容積を拡大する。このとき、インク通路４７にインクが補充され、その後電極４９への駆動電圧Ｖの供給が停止されたときに、隔壁４６のせん断変形が解除されるのに伴って、インク通路４７のインクがインクジェットノズル４５から噴射される。
【００３１】
以上説明したように、インクカートリッジ５〜８から供給されるインクを収容するインク収容室３５ａを設けたマニホールド部材３５と、このマニホールド部材３５に固着されてインクが供給される記録ヘッド３６であって、複数のインク通路４７とこれらインク通路４７の近傍部に複数の隔壁４６や電極４８，４９が設けられた記録ヘッド３６とを備えたインク噴射装置３０〜３３において、マニホールド部材３５の左右両側の側壁３９に、複数の電極４８，４９とそれを駆動制御する印字制御回路とを結ぶ引き出し電極５３，５６を形成したので、マニホールド部材３５に形成した引き出し電極５３と記録ヘッド３６の側面に形成してある引き出し電極５１とを接続することで、接続構造を簡単化且つコンパクト化できる。しかも、左右両側壁３９は、インク通路４７の配列方向と平行であるから、引き出し電極５３，５６のための面積を広くとることができ、記録ヘッド３６の引き出し電極５１や駆動ＩＣとの接続作業が容易になる。そして、マニホールド部材の側方に、ＦＰＣなどの別体の配線材料を設けることがないことから、複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースの小型化が図れ、これら複数の記録ヘッド３６を並設して取付けるキャリッジ２１を小型化でき、更にはインクジェットプリンタ１を小型化することができる。
【００３２】
また、マニホールド部材３５の引き出し電極５６と印字制御回路とを結ぶ配線パターン５９を有する剛性のあるプリント基板３７を備え、マニホールド部材３５はそのプリント基板３７に接着して支持されたので、記録ヘッド３６を一体的に設けたマニホールド部材３５とプリント基板３７とをユニット化してインクジェットプリンタ１に組み込むことができ、インク噴射装置３０〜３３の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材３５の引き出し電極５６とプリント基板３７の配線パターン５９との接続を簡単化することができる。
【００３３】
また、マニホールド部材３５のインク収容室３５ａを形成する左右両側壁３９をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に引き出し電極５３，５６が形成され、その側壁３９に、記録ヘッド３６の複数の電極３９に駆動信号を出力する駆動ＩＣ５０を取付けたので、エッチング処理やスクリーン印刷などにより側壁３９に容易に引き出し電極５３，５６を形成でき、また噴射駆動により発熱した駆動ＩＣ５０の熱を熱伝導性に優れた側壁３９を介してインク収容室３５ａのインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００３４】
また、記録ヘッド３６の側面には、複数の電極４８，４９に接続された複数の引き出し電極５１が形成されるとともに、その終端部に複数のヘッド側端子５２が設けられるとともに、マニホールド部材３５の側面には、駆動ＩＣ５０の出力端子部に接続された複数の引き出し電極５３が形成されるとともに、その終端部に、複数のヘッド側端子５２に対応する複数のマニホールド側端子５４が設けられ、これらヘッド側端子５２の各々とマニホールド側端子５４の各々とを、ワイヤーボンディング５５にて接続したので、これら両端子５２，５４の接続を容易に且つ確実に行なうことができる。
【００３５】
ここで、前記実施形態の変更態様として、プリント基板３７をマニホールド部材３５の前端側にノズル形成板４４を平行に配置したり、図９に示すように、複数の引き出し電極５１の終端部に形成されたヘッド側端子の各々と、複数の引き出し電極５３の終端部に形成されたマニホールド側端子の各々とを、側壁３４に設けられたスルーホール６０により直接接触させたり、ハンダなどを用いてロウ付けにより接続するようにしてもよい。また、前記ヘッド基板４０，４１を、１つの分極方向を有する１枚の圧電板で構成し、各隔壁４６の側面のうち、基端側又は先端側の約半分だけに電極を設け、各隔壁４６を同様に略く字状にせん断変形させてもよい。更に、加熱により泡を発生してインクを噴射する構成の記録ヘッドを有するインク噴射装置など、種々のインクジェットプリンタに用いるインク噴射装置に本発明を適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１のプリンタのインク噴射装置によれば、インク供給源に接続されるインク収容室を内部に有するマニホールド部材と、このマニホールド部材に固着される記録ヘッドであって、マニホールド部材からインクが供給される複数のインク通路とこれらインク通路の近傍部に夫々設けられた複数のアクチュエータとを左右両側にそれぞれ有する記録ヘッドとを備えたプリンタのインク噴射装置において、マニホールド部材の左右両側面に、左右両側の複数のアクチュエータとそれを駆動制御する制御回路部とを結ぶ回路パターンを形成したので、マニホールド部材に形成した回路パターンと記録ヘッドの側面に形成してある引き出し電極とを接続することで、接続構造を簡単化且つコンパクト化でき、記録ヘッドを固着したマニホールド部材の複数個を、記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行なマニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面が相互に平行に対向するようにそれぞれ回路基板上で支持するので、マニホールド部材の側方に、ＦＰＣなどの別体の配線材料を設けることがなく、平行複数の記録ヘッドを並設するときの記録ヘッド間スペースの小型化が図れ、プリンタを小型化できる。
【００３７】
更に前記マニホールド部材の回路パターンと制御回路部とを結ぶ配線パターンを有する剛性のある回路基板を備え、マニホールド部材はその回路基板に支持されたので、記録ヘッドを一体的に設けたマニホールド部材と回路基板とをユニット化してプリンタに組み込むことができ、インク噴射装置の組付けを簡単化できる。また、マニホールド部材の回路パターンと回路基板の配線パターンとの接続を簡単化することができる。
更に、前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記左右両側の複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続して取りつけたので、噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱をマニホールド部材のインク収容室のインクに放熱でき、インク粘度が低くなって噴射性能が向上する。
更に、前記記録ヘッドの左右両側面に、複数のアクチュエータに接続された複数のヘッド側端子をそれぞれ設けるとともに、マニホールド部材の左右両側面に駆動ＩＣに接続され且つ複数のヘッド側端子に対応する複数のマニホールド側端子をそれぞれ設け、また前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記回路基板の前記パターンに対応する複数の接続端子をそれぞれ設けたので、これらヘッド側端子の各々とマニホールド側端子の各々とを、例えば直接あるいはワイヤーボンディングやロウ付けなどにより、容易に電気的接続することができる。
【００３８】
請求項２のプリンタのインク噴射装置によれば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記マニホールド部材の前記左右両側面部分をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に回路パターンを形成するとともに、その少なくとも一部をインク収容室に臨ませ、セラミックス製板部材に、駆動ＩＣを取付けたので、エッチング処理やスクリーン印刷などによりセラミックス製板部材に容易に回路パターンを形成でき、また噴射駆動により発熱した駆動ＩＣの熱を熱伝導性に優れたセラミックス製板部材を介してインク収容室のインクに効率よく放熱できるとともに、その熱によりインクの温度が上昇して粘度が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００３９】
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーインクジェットプリンタの内部機構を示す概略斜視図である。
【図２】キャリッジ及びインク噴射装置の拡大平面図である。
【図３】インク噴射装置の概略斜視図である。
【図４】インク噴射装置の拡大斜視図である。
【図５】インク噴射装置の背面側からの拡大斜視図である。
【図６】インク噴射装置の要部横断断面図である。
【図７】非駆動時のヘッド基板の部分拡大縦断面図である。
【図８】駆動時の図７相当図である。
【図９】変更形態に係るインク噴射装置の平面図である。
【図１０】従来の技術に係る記録ヘッドとプリント基板の斜視図である。
【符号の説明】
１ カラーインクジェットプリンタ
３０〜３３ インク噴射装置
３５ マニホールド部材
３５ａ インク収容室
３６ 記録ヘッド
３７ プリント基板
３９ 側壁
４４ ノズル形成板
４５ インクジェットノズル
４６ 隔壁
４７ インク通路
４８，４９ 電極
５０ 駆動ＩＣ
５１、５３ 引き出し電極
５２ ヘッド側端子
５４ マニホールド側端子
５５ ワイヤーボンディング
５９ 配線パターン
Claims (2)
- インク供給源に接続されるインク収容室を内部に有するマニホールド部材と、このマニホールド部材に固着される記録ヘッドであって、前記マニホールド部材からインクが供給される複数のインク通路とこれらインク通路の近傍部に夫々設けられた複数のアクチュエータとを左右両側にそれぞれ有する記録ヘッドとを備えたプリンタのインク噴射装置において、
前記複数のアクチュエータを駆動制御する制御回路部と接続された配線パターンを有する剛性のある回路基板を備え、
前記記録ヘッドを固着した前記マニホールド部材の複数個を、前記記録ヘッドの複数のインク通路の配列方向と平行な前記マニホールド部材の左右両側面がそれぞれ前記回路基板から立ち上がるように位置させ、かつそのマニホールド部材の左右両側面が相互に平行に対向するようにそれぞれ前記回路基板上に支持し、
前記マニホールド部材の前記左右両側面に、前記左右両側の複数のアクチュエータと前記回路基板の前記配線パターンとを結ぶ回路パターンをそれぞれ形成し、且つ前記複数のアクチュエータに駆動信号を出力する駆動ＩＣを前記回路パターンと接続してそれぞれ取付け、
前記記録ヘッドの左右両側面に、前記複数のアクチュエータに接続された複数のヘッド側端子をそれぞれ設けるとともに、前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記複数のヘッド側端子に対応する複数のマニホールド側端子をそれぞれ設け、また前記マニホールド部材の左右両側面に前記駆動ＩＣに接続され且つ前記回路基板の前記配線パターンに対応する複数の接続端子をそれぞれ設けたことを特徴とするプリンタのインク噴射装置。 - 前記マニホールド部材の前記左右両側面部分をセラミックス製板部材で構成し、このセラミックス製板部材上に前記回路パターンを形成するとともに、その少なくとも一部をインク収容室に臨ませ、
前記セラミックス製板部材に、前記駆動ＩＣを取付けたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタのインク噴射装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04162797A JP3646835B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | プリンタのインク噴射装置 |
| US08/942,907 US6281914B1 (en) | 1996-11-13 | 1997-10-02 | Ink jet-type printer device with printer head on circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04162797A JP3646835B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | プリンタのインク噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217456A JPH10217456A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3646835B2 true JP3646835B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=12613578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04162797A Expired - Lifetime JP3646835B2 (ja) | 1996-11-13 | 1997-02-10 | プリンタのインク噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3646835B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4639475B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2011-02-23 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェットヘッド |
| US6877840B2 (en) * | 2003-04-30 | 2005-04-12 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid-ejection assembly |
| CN102686402B (zh) | 2009-12-18 | 2015-06-10 | 柯尼卡美能达喷墨技术株式会社 | 喷墨头 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP04162797A patent/JP3646835B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10217456A (ja) | 1998-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1145855B1 (en) | A printhead substrate having ink drop generators grouped alternately on one and both sides of ink feed slots | |
| JP3845970B2 (ja) | インク噴射装置 | |
| JPH05270099A (ja) | 熱インクジェットノズル配列 | |
| JPH08207321A (ja) | カラーインクジェットプリンタの寿命を延ばす方法 | |
| US6281914B1 (en) | Ink jet-type printer device with printer head on circuit board | |
| US7434917B2 (en) | Ink jet recording head having temperature control heaters and nozzle arrays of differing discharge amounts | |
| WO2003000498A1 (fr) | Procede et dispositif d'ejection de liquide | |
| EP1145856B1 (en) | A printhead having different center to center spacings between rows of nozzles | |
| JP4427046B2 (ja) | プリント方法 | |
| US6095641A (en) | Simplified ink jet recording head and a manufacturing method thereof | |
| JP2009107189A (ja) | 液体噴射装置 | |
| JP3848203B2 (ja) | 液体吐出ヘッドならびに前記液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジおよび画像形成装置 | |
| US6390597B1 (en) | Inkjet printing head and inkjet printer | |
| JP3646835B2 (ja) | プリンタのインク噴射装置 | |
| JP2004154962A (ja) | 液滴噴射装置 | |
| JPH10217455A (ja) | プリンタのインク噴射装置 | |
| JPH10217454A (ja) | プリンタのインクジェット式記録ヘッド | |
| US7441878B2 (en) | Ink jet recording head including temperature adjustment heater | |
| JP4146208B2 (ja) | インクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法 | |
| JP4120191B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JPH106518A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP2707309B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH10217467A (ja) | インクジェットプリンタ用記録ヘッド | |
| JPH11320894A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP2001301167A (ja) | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040217 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041119 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050120 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050202 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |