JP3845970B2

JP3845970B2 - インク噴射装置

Info

Publication number: JP3845970B2
Application number: JP23256797A
Authority: JP
Inventors: 周平鶸田; 浩司今井; 素志岸; 学吉村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: JPH10278283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録装置に関し、特にインクを噴射する記録ヘッドをプリント基板に電気的に接続することと支持することとを同時に行なうようにし、また、プリンタ等の記録装置本体への記録ヘッドおよびプリント基板の組付けを容易にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットノズルからインクを噴射して記録するインクジェット式記録装置としては、小型化でき且つ高速記録が可能なオンディマンド方式、特に圧電素子を変形させたり、熱でインクを気化させるなどしてインク噴射圧力を発生する方式を採用したものが一般に普及している。
【０００３】
圧電素子による圧力制御方式を採用したインクジェット式記録装置においては、インク供給源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、これら隔壁の側面に設けられた複数の電極とを有する記録ヘッドを備え、駆動回路を内蔵した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変化するようにそれぞれせん断歪みにより変形して、インク通路内のインクがその先端の噴射ノズルから噴射されるようになっている。
【０００４】
例えば、図２３に示すように、２色印字用のインクジェット式記録装置においては、記録ヘッド１３５，１３６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プレート１４７が固着されるとともに、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インク導入管１４８を設けたものであり、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には駆動回路を内蔵したＩＣ１４９を取付けたプリント基板１３２が固定され、このプリント基板１３２には、駆動ＩＣ１４９に接続された配線パターン１５４が形成されている。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ための複数の引き出し電極１５０が形成されている。そして、これら複数の引き出し電極１５０と、配線パターン１５４の複数の端子とは、可撓性の配線材ＦＰＣ１１０により電気的に接続されている。
【０００５】
また、特開平６ー３２８６８４号公報、特開平７ー３０４１６８号公報には、記録ヘッドの後端部分をキャリッジに取付けたプリント基板に接着剤で部分的に固着し、圧電材料製ヘッド基板に複数のインク通路を設けるとともにイン通路の側面に電極を設け、これら複数の電極から延びる複数の引き出し電極を、プリント基板上の駆動ＩＣに接続された配線パターンに導線によりそれぞれ接続するようにしたものが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図２３に示すインクジェット式記録装置においては、記録ヘッド１３５，１３６を各種の取付け部材を用いてキャリッジ１２１に取付けるので、取付け部材やその取付け作業が必要となること、プリント基板１３２に形成された配線パターン１５４の複数の端子と、記録ヘッドに形成された複数の引き出し電極１５０とを接続するＦＰＣ１１０には、インク通路数に対応する多数の信号線が設けられており、そのＦＰＣ１１０をこれら複数の引き出し電極１５０や配線パターン１５４に接続する電気的接続構造が複雑化すること、などの問題がある。
【０００７】
特に、カラー印字等のために複数の記録ヘッドを備えるものでは、各記録ヘッド間にＦＰＣ１１０が相互に干渉しないための間隔を空けなければならず、記録装置が大型化するとともに、各記録ヘッドの噴射ノズルの相互の位置を高精度に固定しなければならず、そのための作業が非常に複雑となる。
【０００８】
また、特開平６ー３２８６８４号公報、特開平７ー３０４１６８号公報に記載のインクジェット式記録装置においては、記録ヘッドの後端部分をプリント基板に接着剤により部分的に固着していることから、取付け強度において十分ではなく、取付け部材やその取付け作業が必要となること、またプリント基板に設けた駆動ＩＣに接続される配線パターンの複数電極と複数の引き出し電極とを導線により接続する電気的接続構造が複雑化すること、などの問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、プリント基板を有効活用して記録ヘッドを取付ける際に、インク噴射させる複数のアクチュエータへ給電する電気的接続を同時に行うことができ、また、プリンタ等の記録装置本体への記録ヘッドおよびプリント基板の組付けを容易に行うことができるインクジェット式記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
請求項１のインクジェット式記録装置は、複数のインク通路、およびそれらインク通路内のインクを噴射させる複数のアクチュエータをそれぞれ含む複数のインクジェット式記録ヘッドと、前記各記録ヘッドのインク流路に対応した複数列のノズルを貫通形成した第１のプリント基板と、前記各記録ヘッドの前記第１のプリント基板と反対側の面を固着する、剛性のある第２のプリント基板とを備え、前記各記録ヘッドに前記複数のアクチュエータに接続された端子を設けるとともに、前記第１のプリント基板に、前記アクチュエータに給電するため前記端子と対応した接続端子を有する配線パターンを設け、前記複数の記録ヘッドと前記第１のプリント基板とを前記端子と配線パターンの接続端子とを対応させて接合し、前記第２のプリント基板に、前記第１のプリント基板の配線パターンと接続される配線パターンを設ける。
【００２７】
これにより、記録ヘッドに固着されるノズルプレートとプリント基板とを兼用して部品点数を削減し、記録装置の小型化を実現する。特に、複数の記録ヘッドのためのノズルを１つの第１のプリント基板に形成するので、従来のように各記録ヘッドのノズルを相互に位置合わせする必要をなくし、高品位な記録を容易に実現するものである。また、記録ヘッド、プリント基板の電気的接続と、それらをプリンタ等の記録装置本体に取付けるに際しての作業を簡単に行なうことができるようにする。また複数の記録ヘッドの間隔を小さくして、記録装置を小型化するものである。
【００２８】
請求項２のインクジェット式記録装置は、請求項１に記載の発明において、前記第１のプリント基板に、データラインの信号に基づき、前記記録ヘッド内の駆動すべき前記アクチュエータを選択して前記アクチュエータを駆動する駆動回路を取付ける。プリント基板に前記駆動回路を取付けることにより、駆動回路の大きさに応じた取付けスペースを十分に確保してプリント基板に取付け、かつプリント基板と駆動信号源との間の配線数を減少して、電気接続を容易にしかつ電気接続の信頼性を向上させる。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【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。
【００３２】
（参考例の形態Ａ１）
本参考例の形態は、インクジェット式記録装置として、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式記録装置に本発明を適用した場合のものである。
【００３３】
図１に示すように、本参考形態のカラーインクジェット式記録装置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ためのインク噴射機構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３１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がそれぞれ着脱自在に装着されている。
【００３４】
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にそれぞれ回転自在に支持され、プラテン軸１１ａの左端部に取付けられたプラテンギヤ１２が図示しない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。
【００３５】
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、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及びガイドレール３ｄにより左右方向移動自在に支持されている。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に回転可能に支持されるとともに、その右端部には、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が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上の用紙Ｐと平行な走査方向に往復移動駆動される。
【００３６】
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にそれぞれ固着されている。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（図示しない）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。
【００３７】
次に、用紙Ｐにインク滴を噴射して印字するインク噴射機構３０について、図１・図２に基づいて説明する。
【００３８】
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３１が装着されている。そのヘッドホルダ３１の後端の立壁部３１ａの背面部には用紙Ｐとほぼ平行に延びるプリント基板３２が取付けられ、インクジェット式のシアン用記録ヘッド３５と、マゼンタ用記録ヘッド３６と、イエロー用記録ヘッド３７と、ブラック用記録ヘッド３８とがそのプリント基板３２上にそれぞれ設けられ、４つのインクカートリッジ５〜８をこれら記録ヘッド３５〜３８に対応させて着脱自在に装着するようになっている。これにより、複数の記録ヘッド３５〜３８を一体的に且つコンパクトにキャリッジ２１に取付けることができる。
【００３９】
次に、インクジェット式記録ヘッド３５〜３８について説明するが、各記録ヘッド３５〜３８は同様の構成なので、シアン用記録ヘッド３５について説明し、その他の記録ヘッド３６〜３８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。
【００４０】
図２〜図４に示すように、記録ヘッド３５は、大略、圧電セラミック等の圧電材料製の薄板状のヘッド基板４０の両側面に、セラミックからなる薄板状のカバープレート４７がそれぞれ接着剤により固着して構成されている。
【００４１】
ヘッド基板４０の左右両側面部には、前後方向に延びる複数の平行な隔壁４２間に、複数の平行な細溝４１が微小間隔で形成され、これら複数の細溝４１の長手方向に沿った開放面はカバープレート４７で塞がれている。複数の細溝４１のうち、１つおきの細溝４１で、例えば３２個のインク通路４３が形成され、残りの細溝４１とその細溝列の両端の細溝とがインクを収容しない空間となっている。図４に示すように、ヘッド基板４０は、細溝４１の深さ方向に複数層４０ａ，４０ｂの材料により構成されており、その各層４０ａ，４０ｂは、一点鎖線の矢印で示すように相互に反対方向に分極されている。
【００４２】
これらヘッド基板４０と一対のカバープレート４７との後端面（用紙Ｐ側の端面に相当する）には、２列状に複数のインクジェットノズル４６を開口した合成樹脂製のノズルプレート４５が接着固定されている。ノズル４６は、３２個のインク通路４３と対応して形成されている。また、前端には、インク供給源すなわちインクカートリッジ５からのインクをインク通路４３に分配するマニホールド部材４８が取付けられている。
【００４３】
図３に示すように、前記各隔壁４２の上下両側面には、インク通路４３の略全長に延びる電極４４がそれぞれ付設されている。ここで、インク通路４３の両側の隔壁４２と、それら隔壁４２の側面に付設された電極４４などでアクチュエータが構成されている。
【００４４】
ところで、図２、図３に示すように、前記各カバープレート４７の外面には、駆動ＩＣ４９がそれぞれ取付けられるとともに、駆動ＩＣ４９の複数の出力端子は、カバープレート４７の外面に形成された複数の引き出し電極５０を介して複数の電極４４に接続されている。一方、駆動ＩＣ４９の複数の入力端子は、カバープレート４７の外面に形成された複数の引き出し電極５１に接続され、これら複数の引き出し電極５１の前端部には、複数の端子５２が形成されている。複数の引き出し電極５０，５１は、カバープレート４７の外面に銀箔などの金属膜を電気メッキにより一様に形成し、レーザ光により、或いはエッチング処理して不要部を除去することで形成されたものである。
【００４５】
これら駆動ＩＣ４９、引き出し電極５０，５１及び端子５２は、複数のインク通路４３がなす列と平行な記録ヘッドの両側面に設けられている。つまり、多数のアクチュエータに対する配線を、記録ヘッドの最も広い面を利用して、相互に十分な絶縁距離をもって配置している。各カバープレート４７の駆動ＩＣ４９、引き出し電極５０，５１、端子５２は、アクチュエータの２つの列にそれぞれ対応している。
【００４６】
前記プリント基板３２は、剛性を有する材料で構成され、公知の印刷配線、または表面に形成された薄膜状の金属膜をエッチング処理して不要部を除去することで形成された配線パターン５４を有する。配線パターン５４は、ドットマトリクス状の記録のためのシリアルデータからなる噴射駆動信号や制御信号を出力する図示しない記録制御回路に接続された可撓性配線材すなわちＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）５３が接続される。その配線パターン５４の端部には、記録ヘッド３５をプリント基板３２の所定の位置に取付けたときに、記録ヘッド３５の複数の端子５２に対応する複数の接続用端子５５が形成されている。
【００４７】
記録ヘッド３５をプリント基板３２に取付けるに際しては、記録ヘッド３５の前端面（ノズルプレートと反対側の面に相当する）にエポキシ系などの接着剤を塗布した状態で、これら複数の端子５２の各々と接続用端子５５の各々とが対応するように、記録ヘッド３５をプリント基板３２に取付けるだけで、記録ヘッド３５のプリント基板３２への取付けと、これら複数の端子５２と接続用端子５５との電気的接続を同時に且つ簡単に行なうことができる。ここで、電気的接続を確実化するために、各端子５２と接続用端子５５とはハンダ等によりろう付け接合される。なお、ハンダに代えて銀ペーストや異方性導電膜や各種の接続用材料を用いてもよい。
【００４８】
ここで、記録ヘッド３５の複数の端子５２を延長してその前端面側に屈曲させた屈曲端子部を形成し、それら屈曲端子部と接続用端子５５とにクリームハンダ等のろう材を予め付着しておき、加熱によりそのろう材を溶融させて接続するリフロー処理により接続するようにしてもよい。この場合、ろう材は、加熱によって圧電材料の分極を劣化させたり消去させてしまうことのないよう、その溶融温度がキューリ点以下のものが使用される。または、加熱温度がキューリ点を超えても、分極を劣化させたり消去させてしまうことのない短時間で、ろう付け処理することが望ましい。
【００４９】
複数の記録ヘッド３５〜３８を１個のプリント基板３２に固着するする場合、引き出し電極５０，５１、端子５２が形成された側面を、相互に対向させかつ接近させて配置する。そして、複数の記録ヘッド３５〜３８のノズル４６の相互の位置をジグ等により整合させておき、上記のように接着剤又はろう付けにより接合する。なお、ろう付けのみによっても必要な接合強度は確保することができる。又は、各記録ヘッドに対する接続端子５５の位置を正確に形成しておくことで、端子５２と端子５５とが溶融したろう材の表面張力で引き合い、記録ヘッドを位置決めすることもできる。
【００５０】
ＦＰＣ５３と配線パターン５４は、それぞれクロックライン、データライン、記録タイミング信号ライン、ラッチ信号ライン、電圧ライン及びアースラインを有する。図２２は、ＩＣ化された駆動回路４９の詳細を示す。駆動ＩＣ４９は、データライン１０３をとおしてシリアル転送される記録データをパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換器１０６、ＡＮＤゲート１０７、バッファアンプ１０８より構成される。シリアル・パラレル変換器１０６は、クロックライン１０２に同期してデータライン１０３のデータを取り込み、そのデータをＳＰＯからＳＰｎ−１へ順次シフトさせながらパラレル信号へ変換する。そして、インク通路数に対応するデータを取り込んだ後、ラッチ信号ライン１０４のラッチ信号をイネーブルすることにより、出力ＳＰをラッチする。ＡＮＤゲート１０７は、シリアル・パラレル変換器１０６の出力ＳＰを、記録タイミング信号ライン１０５の記録タイミングにしたがってバッファアンプ１０８へ出力し、駆動するインク通路の電極４４に電圧ラインの電圧を印加する。
【００５１】
図４に示すように直線状態の一対の隔壁４２に電極４４をとおして駆動信号が印加されると、図５のように一対の隔壁４２がせん断変形する、すなわちインク通路４３の容積を拡大する方向に傾斜変形する。その後、駆動信号の印加を停止すると、隔壁４２が図４に示すように直線状態に復帰し、両隔壁４２間のインク通路４３のインクがノズル４６から噴射される。
【００５２】
このように、記録ヘッド３５には、駆動ＩＣ４９が取付けられるとともに、その駆動ＩＣ４９から複数の隔壁４２に設けた電極４４に駆動信号を供給する複数の引き出し電極５０と、駆動ＩＣ４９に接続された複数の引き出し電極５１及び端子５２が形成される一方、キャリッジ２１に固定されるプリント基板３２に、それら複数の端子５２と対応した複数の接続用端子５５を有する配線パターン５４が形成されたので、記録ヘッド３５の前端面に接着剤などを塗布した状態で、これら複数の端子５２と接続用端子５５とを対応するように取付けるだけで、記録ヘッド３５のプリント基板３２への取付けと、これら複数の端子５２と配線パターン５４との電気的接続を同時に且つ簡単に行なうことができ、しかも記録ヘッド３５のプリント基板３２への取付け強度を高めることができる。
【００５３】
また、従来の記録ヘッドとプリント基板の間のＦＰＣが省略されるので、複数の記録ヘッドを接近して配置することができ、全体を小型に構成することができる。しかも、記録ヘッド３５に駆動ＩＣ４９を載せたことで、記録ヘッド３５とプリント基板３２の間、プリント基板３２とＦＰＣ５３の間で接続すべき端子の数を、電極４４の数よりも少なくすることができ、接続作業の信頼性を向上することができる。
【００５４】
そして、複数の記録ヘッド３５〜３８及びプリント基板３２からなるユニットを、キャリッジ２１に取付けることで組み込みが完了する。
【００５５】
さらに、前記記録ヘッドに駆動ＩＣ４９を取付けたので、インク噴射作動により駆動ＩＣ４９で発生した熱は記録ヘッド３５に効率良く伝達されるので、記録ヘッド３５からあるいは噴射するインクを通じて放熱させることができる。同時に、記録ヘッド３５に伝達された熱により、隣接して設けられたインク通路４３のインクが温めらて、インクの温度がインク噴射に適した温度に上昇することから、インク噴射性能を高めることができる。
【００５６】
（参考例の形態Ａ２）
ところで、上記参考例の形態において、図６に示すように、プリント基板３２Ａにおける記録ヘッド３７，３８の取付け位置に対応した部位に矩形状の嵌合穴６０をそれぞれ形成し、記録ヘッド３７，３８を、その基端部または中間部等の任意の箇所を嵌合穴６０に嵌合させた状態でプリント基板３２Ａに取付け、駆動ＩＣ４９Ａに接続された複数の引き出し電極５１Ａと、プリント基板３２Ａの両面に形成した配線パターン５４Ａとをそれぞれろう付けにより接続するようにしてもよい。この場合には、記録ヘッド３７，３８のプリント基板３２Ａへの取付け強度をより高めることができ、更に記録ヘッド３７，３８のプリント基板３２Ａへの取付け位置の位置決めを簡単化することができる。
【００５７】
（参考例の形態Ａ３）
さらに、図７に示すように、プリント基板３２Ｂに駆動ＩＣ４９Ｂを取付けるようにしてもよい。すなわち、４つの記録ヘッド３５Ｂ〜３８Ｂの側面には、複数の電極の数に対応する複数の引き出し電極６１が前後方向に同様にして形成され、それら複数の引き出し電極６１の各々の後端部には端子がそれぞれ形成されている。一方、プリント基板３２Ｂには、記録ヘッド３５Ｂ〜３８Ｂを噴射駆動する４つの駆動ＩＣ４９Ｂがそれぞれ取付けられるとともに、各駆動ＩＣ４９Ｂに接続された配線パターン６２が、複数の端子に対応するように、記録ヘッド３５Ｂ〜３８Ｂ毎に形成されている。そして、記録ヘッド３５Ｂ〜３８Ｂは、プリント基板３２Ｂに、前述と同様に接着又はろう付けにより接合される。
【００５８】
この場合には、駆動ＩＣ４９Ｂの大きさに応じた取付けスペースを十分に確保してプリント基板３２Ｂに取付けできる。また駆動ＩＣ４９Ｂが複数の記録ヘッドを一括して駆動可能なときには、それら複数の記録ヘッド３５Ｂ〜３８Ｂの各電極に給電するための配線が簡単化する。
【００５９】
（参考例の形態Ａ４）
更に、図８に示すように、４つの記録ヘッド３５Ｃ〜３８Ｃのノズルプレート４５に対し直角な面をプリント基板３２Ｃに取付けるようにしてもよい。すなわち、図面において各記録ヘッド３５Ｃ〜３８Ｃの向こう側の面がノズルプレート４５の設けられている面である。各記録ヘッドの側面には、複数の電極の数に対応する複数の引き出し電極６５が鉤形状に形成され、それら複数の引き出し電極６５の各々の下端部には端子６６が形成されている。一方、水平姿勢のプリント基板３２Ｃには、４つの記録ヘッド３５Ｃ〜３８Ｃを噴射駆動する４つの駆動ＩＣ４９Ｃがそれぞれ取付けられるとともに、各駆動ＩＣ４９Ｃに接続された配線パターン６７の接続用端子６８が、複数の端子６６に対応するように、記録ヘッド３５Ｃ〜３８Ｃ毎に形成されている。そして、記録ヘッド３５Ｃ〜３８Ｃは、プリント基板３２Ｃに、前述と同様に接着又はろう付けにより接合される。
【００６０】
（参考例の形態Ａ５）
図９は、１つの記録ヘッド３５Ｄを、駆動ＩＣ４９Ｄを取付けてプリント配線した小型のプリント基板３２Ｄに取付けて記録ヘッドユニット７０を構成し、この記録ヘッドユニット７０を、カラー印字に必要な数に対応してキャリッジに取付ける参考例を示す。この場合には、記録ヘッドユニット７０単位で取付けや交換をすることができる。
【００６１】
（参考例の形態Ｂ１）
さらに他の参考例の形態を図１０〜１４に示す。この参考例の形態において、記録ヘッド２３５〜２３８は、図１２，１３に示すように、ヘッド基板を相互に接着した一対の板４０Ａ，４０Ｂから構成しているが、細溝４１、隔壁４２、インク通路４３、電極４４、ノズルプレート４５、カバープレート４７については参考例の形態Ａ１の構成と同様である。各記録ヘッドにおいて、マニホールド２４８は、インク通路４３側に開放した箱状に合成樹脂材により構成され、その内部にインク収容室２４８ａが形成されている。またその左右両側壁２４９（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であって、複数のインク通路４３の配列方向と平行な側面に相当する）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形成されている。さらに、マニホールド２４８の開放面とは反対側には、筒状部２５０が一体的に形成され、インクカートリッジ５に接続されることで、インクがインク収容室２４８ａに供給される。マニホールド２４８の開放部には、ヘッド基板４０Ａ，４０Ｂとカバープレート４７からなるアクチュエータユニットの前端部を部分的に内嵌させて接着固定されている。
【００６２】
インクを噴射駆動する駆動ＩＣ４９は、マニホールド２４８の左右両側壁２４９にそれぞれ取付けられ、１つの駆動ＩＣ４９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、カバープレート４７の左右両側面には、複数の電極４４に接続された複数の引き出し電極２５１が前方に向け平行に形成されるとともに、各引き出し電極２５１の前端部にはヘッド側端子２５２が形成されている。さらに、マニホールド２４８の左右両側壁２４９の外面には、駆動ＩＣ４９の出力端子部に接続された複数の引き出し電極２５３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２５３の後端部には、複数のヘッド側端子２５２に対応する複数のマニホールド側端子２５４が形成されている。
【００６３】
そして、図１２、図１３に示すように、各ヘッド側端子２５２は対応するマニホールド側端子２５４にワイヤーボンディング２５５により接続されている。
【００６４】
一方、駆動ＩＣ４９の入力端子部に接続された数本の引き出し電極２５６は鉤状に形成され、その終端部には接続端子２５７が形成されている。そして、前記プリント基板２３２には、前述の参考例の形態Ａ１と同様に図示しない記録制御回路に接続されたＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキット）５３が接続されるとともに、クロックライン、データライン、記録タイミング信号ライン、ラッチ信号ライン、電圧ライン及びアースラインからなる配線パターン２５９が形成され、その配線パターン２５９の終端部と対応する接続端子２５７とがろう付けにより接続されている。
【００６５】
マニホールド２４８は、参考例の形態Ａ４と同様にノズルプレート４５と直角な面をプリント基板２３２に対向させ接合されている。プリント基板２３２は、図１０に示すように、用紙Ｐに対しほぼ直角をなすようにキャリッジ２１上に装着されている。
【００６６】
以上のように、記録ヘッドのインク通路の列と平行な側面に、引き出し電極２５１，２５３，２５６、端子２５７、駆動ＩＣ４９が配置されているから、参考例の形態Ａ１と同様の作用効果を達成することができる。この場合、マニホールド２４８の側壁２４９が、セラミックス製板部材で構成され、このセラミックス製板部材上に引き出し電極２５３，２５６が形成され、駆動ＩＣ４９が取付けられているので、エッチング処理やスクリーン印刷などにより側壁２４９に容易に引き出し電極２５３，２５６を形成でき、また噴射駆動により発熱した駆動ＩＣ４９の熱を熱伝導性に優れた側壁２４９を介してインク収容室２４８ａ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土が低くなり、インク噴射性能が向上する。
【００６７】
（参考例の形態Ｂ２）
上記参考例の形態Ｂ１の変更形態として、プリント基板２３２をマニホールド２４８の前端側にノズル形成板４４と平行に配置したり、図１４に示すように、複数の引き出し電極２５１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２５３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２６０により直接接触させたり、ハンダなどを用いてろう付けにより接続するようにしてもよい。
【００６８】
（参考例の形態Ｃ１）
図１５〜１８は、他の参考例の形態を示す。この参考例の形態において、記録ヘッド３３５，３３６は、２個のみ図示したが前記各実施の形態と同様に４個設けられる。各記録ヘッドは、参考例の形態Ｂ１と同様の複数の細溝３４１を形成したヘッド基板３４０Ａ，３４０Ｂが図１５に示すように、細溝３４１を相互に内側に向けて配置され、カバープレート３４７を間に挟んで一体化されている。細溝内の電極等の構成は、前記参考例の形態ものと同様である。
【００６９】
マニホールド３４８は、上記のように構成されたアクチュエータユニットの一端に、接合され、インクカートリッジからのインクを筒状部３４９をとおしてアクチュエータユニットのインク通路に導入する。
【００７０】
ノズルプレートは、プリント基板３３２によって兼用される。つまり、プリント基板３３２には、アクチュエータユニットのインク通路に対応してノズル３４６が貫通形成され、しかも複数のアクチュエータユニットのためのノズル列が間隔を置いて形成されている。このため、部品点数が少なくなり、装置が小型になるだけでなく、複数のアクチュエータユニットの相対位置に関係なく、プリント基板３３２上で各ノズル列の相対位置を正確に形成することができ、その結果、多色記録の際の各色のドットを正確な位置に記録することができるようになる。プリント基板３３２のアクチュエータユニットを接合する側の面には、駆動ＩＣ４９が設けられ、図示しないが、その駆動ＩＣ４９の出力側及び入力側の配線パターンが形成されている。アクチュエータユニットの細溝内の各電極は、その端部に端子３５２を有し、アクチュエータユニットの端面に露出させている。その端子３５２をプリント基板の配線パターンに設けた接続端子とを対応させて、ろう付けされるとともに、アクチュエータユニットがプリント基板３３２に接合される。
【００７１】
プリント基板３３２には、好ましくはガラス、アルミナなどのセラミックス材料が使用される。これらの材料は、耐熱性に優れ、ノズル３４６を位置精度よく形成することができ、また、温度変化にも精度を保つことができる。これらの材料に代えて、各種の樹脂材料を用いることができる。
【００７２】
（参考例の形態Ｃ２）
図１９〜２０は、さらに他の参考例の形態を示す。この参考例の形態において、記録ヘッド４３５は、前記参考例の形態Ｃ１の記録ヘッドと同様の構成である。ノズル４４６を有するプリント基板４３２は、可撓性のあるシート状材料により形成されている。記録ヘッド４３５側の端子とプリント基板４３２の接続端子とがろう付け接合されることは、前記参考例の形態Ｃ１と同様である。
【００７３】
図２０に示すように、プリント基板４３２は、記録ヘッド４３５と対向するノズルプレート部４６１と、その両側に延びる延長部４６２，４６２とを有する。ノズルプレート部４６１には、記録ヘッド４３５のインク通路と連通するノズル４４６が形成されている。各延長部４６２，４６２には、駆動ＩＣ４６３が固着され、その駆動ＩＣの入力側及び出力側の配線パターン２６５、４６６がそれぞれ形成されている。出力側の配線パターン４６６の先端には、記録ヘッド４３５側の端子と接続される接続端子４６７が形成されている。
【００７４】
記録ヘッド４３５は、剛性のある第２のプリント基板４３１に、プリント基板４３２と反対側の面を当接させて固着される。可撓性のあるプリント基板４３２は、両端を第２のプリント基板４３１に接合され、プリント基板４３２上の入力側配線パターン４６５の端子４６４は、第２のプリント基板４３１上の配線パターン４４２と接続される。さらにその配線パターン４４２は、記録制御回路にＦＰＣ５３を介して接続される。可撓性のあるプリント基板４３２の一方の端を延長して記録制御回路に直接接続するようにしてもよい。第２のプリント基板４３１は、キャリッジ２１上のヘッドホルダ３１に装着される。
【００７５】
ノズルプレートをプリント基板４３２が兼用するによって、部品点数が少なくなり、装置が小型になるだけでなく、プリント基板４３２の端部を任意に曲げて用紙Ｐと干渉しない位置に配置することができるとともに、記録制御回路と接続しやすい任意の位置に配置することができる。
【００７６】
（実施の形態Ｃ３）
図２１は、上記参考例の形態Ｃ２において記録ヘッドを複数設けたものである。可撓性のあるプリント基板５３２に、各記録ヘッド５３５〜５３８に対応して複数のノズルプレート部５６１ａ〜５６１ｄが形成され、その各ノズルプレート部にノズル５４６の列が相互に位置関係をもって形成されている。記録ヘッド５３５〜５３８は、剛性のある１個の第２のプリント基板５３１上に固着されている。可撓性のあるプリント基板５３２上の駆動ＩＣ、配線パターンは、上記参考例の形態Ｃ２と同様に構成される。
【００７７】
上記の各実施の形態および参考例の形態は、圧電材料の変形によりインクを噴射する記録ヘッドに適用したものを説明したが、熱でインクを気化させるなどしてインク噴射圧力を発生する方式のものにも、本発明は適用することができる。
【００７８】
また、記録ヘッドのインクジェットノズルを、水平方向に開口するものだけでなく、下向き、傾斜など任意の方向にノズルを向けたものに本発明は適用することができる。
【００７９】
また、キャリッジは、用紙Ｐに沿って移動するものだけでなく、用紙の行方向全体にわたる幅広の記録ヘッドをキャリッジで支持するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例の形態に係るカラーインクジェット式記録装置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機構の拡大平面図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドとプリント基板の拡大斜視図である。
【図４】ヘッド基板の一部拡大断面図である。
【図５】図４の動作説明図である。
【図６】（ａ）は参考例の変更形態に係る記録ヘッドとプリント基板の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のIV−IV線断面図である。
【図７】参考例の変更形態に係る図３相当図である。
【図８】参考例の変更形態に係る記録ヘッドとプリント基板の斜視図である。
【図９】参考例の形態に係る記録ヘッドとプリント基板の斜視図である。
【図１０】参考例の変更形態に係る記録ヘッド、プリント基板、キャリッジの斜視図である。
【図１１】図１０の一部拡大斜視図である。
【図１２】図１１のものを反対方向から見た斜視図である。
【図１３】図１１のものの水平断面図である。
【図１４】参考例の形態に係る記録ヘッドとプリント基板の平面図である。
【図１５】参考例の形態に係る記録ヘッドとプリント基板の分解斜視図である。
【図１６】図１５のものを組み立てた状態の斜視図である。
【図１７】図１６のものを反対方向から見た斜視図である。
【図１８】図１６のものの水平断面図である。
【図１９】参考例の形態に係る記録ヘッド、プリント基板、キャリッジの斜視図である。
【図２０】図１９のプリント基板の展開図である。
【図２１】変更形態に係る記録ヘッド、プリント基板、キャリッジの斜視図である。
【図２２】駆動ＩＣの内部構成図である。
【図２３】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式記録装置
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄプリント基板
３５、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄシアン用記録ヘッド
３６、３６Ｂ、３６Ｃマゼンタ用記録ヘッド
３７、３７Ｂ、３７Ｃイエロー用記録ヘッド
３８、３８Ｂ、３８Ｃブラック用記録ヘッド
４２隔壁、４３インク通路４４電極４９、
４９Ａ、４９Ｂ、４９Ｃ、４９Ｄ駆動ＩＣ
５０、５１、６１、６５引き出し電極
５４、５４Ａ、６２、６７配線パターン
５６、６８接続用端子

Claims

複数のインク通路、およびそれらインク通路内のインクを噴射させる複数のアクチュエータをそれぞれ含む複数のインクジェット式記録ヘッドと、
前記各記録ヘッドのインク流路に対応した複数列のノズルを貫通形成した第１のプリント基板と、
前記各記録ヘッドの前記第１のプリント基板と反対側の面を固着する、剛性のある第２のプリント基板を備え、
前記各記録ヘッドに前記複数のアクチュエータに接続された端子を設けるとともに、前記第１のプリント基板に、前記アクチュエータに給電するため前記端子と対応した接続端子を有する配線パターンを設け、前記複数の記録ヘッドと前記第１のプリント基板とを前記端子と配線パターンの接続端子とを対応させて接合し、前記第２のプリント基板に、前記第１のプリント基板の配線パターンと接続される配線パターンを設けたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
前記第１のプリント基板に、データラインの信号に基づき、前記記録ヘッド内の駆動すべき前記アクチュエータを選択して前記アクチュエータを駆動する駆動回路を取付けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。