JP5494544B2

JP5494544B2 - 電子ユニット

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Publication number: JP5494544B2
Application number: JP2011079114A
Authority: JP
Inventors: 智幸久保
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012216574A

Description

本発明は、電子ユニットに関し、特にフレキシブル基板を備える電子ユニットに関する。

従来より、デジタルカメラや携帯電話、モバイルパソコン、プリンタ等その他種々装置に実装される電子ユニットには、小型化の要望がある。そこで、コンデンサやサーミスタ等の電子部品を実装する基板に、可撓性のあるフレキシブル基板を用いる例が多い。

例えば、特許文献１によると、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド１は、電装部材等の内装品および内装品を保護するカバー部材等のケーシングとから構成されている。そして、電装部材は、ドライバＩＣ５２等の電子部品が実装されたフレキシブル基板であるＣＯＦ（Chip On Film）５０とリジット基板５４とアクチュエータユニット２１とを有し、ＣＯＦ５０はカバー部材の内壁に沿って配置され、リジット基板５４とアクチュエータユニット２１とを電気的に接続している（特許文献１の図２参照）。

特許文献１に記載のインクジェットヘッドのように、電子ユニットを小型化する際にはフレキシブル基板がしばしば用いられ、該フレキシブル基板はケーシングと内装品との隙間などに配置される。

特開２００８−１７０４１９号公報（図２）

しかしながら、上述した特許文献１によると、内装品（電装部材）にケーシング（カバー部材）を被せる際、電子部品（ドライバＩＣ５２）がケーシングに引っかかり、電子部品が破損するおそれがある。また、内装品にケーシングを装着した後においても、電子部品がケーシングの内壁に接触する場合があり、電子部品がケーシング内壁に接触すると、電子部品が破損するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、フレキシブル基板に実装する電子部品がケーシングへ干渉することを防止できる電子ユニットを提供することである。

請求項１記載の電子ユニットは、ケーシングと、該ケーシング内に収容されるフレキシブル基板を有する内装品とからなる電子ユニットであって、前記フレキシブル基板は、スリット部と、前記スリット部により区画され、前記ケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部に実装される電子部品と、を有する基材と、前記基材の、前記ケーシングの内壁に対向する一面に取り付けられ、前記折り曲げ部と重なるように配置された被覆部材とを有し、前記電子部品は、前記折り曲げ部の、前記被覆部材と対向する対向面に実装され、前記折り曲げ部には、前記電子部品が前記被覆部材と接触しない状態で、前記被覆部材と接触する接触部が設けられていることを特徴とする。

ここで、「スリット部」とは基材に入れる切り込みをいい、「折り曲げ部」とはスリット部により区画される領域をいう。折り曲げ部の形状は矩形や三角形、円形状、楕円形状、台形状などとすることができる。また、折り曲げ部は、基材の中央部や側部など種々の位置に形成することができる。例えば、折り曲げ部を矩形とする場合、基材の中央部に設ける時は、スリット部を略コの字状の３辺のスリット部によって形成し、基材の側部に設ける時は平行な２辺のスリット部によって形成すればよい（図７参照）。また、「被覆部材」とは、電気を通さず、ケーシングに干渉しないような、薄い絶縁材料が好ましく、例えば、シールやテープ、フィルムなどが好適である。また、「電子部品」としては、サーミスタやコンデンサなどが考えられる。

この構成によれば、電子部品を実装した折り曲げ部がケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げられ、折り曲げ部の元の位置である基材にできた空間に被覆部材を取り付けることで、電子部品が基材から突出しない。これにより、電子部品とケーシングとの干渉を抑えることができる。なお、被覆部材は、前記空間の全てを覆うように取り付けてもよいし、一部を覆うように取り付けてもよい。

また、接触部が被覆部材と接触することにより、該接触部が柱の役目をして、電子部品と被覆部材との接触を防止できる。これにより、電子部品の破損を防止できる。

ここで「接触部」とは、例えば、バンプのように折り曲げ部に別途設けた突出部材や、基材の一部を用いて柱状に形成したものなどをいう。また、「前記電子部品が前記被覆部材と接触しない状態」とは、接触部が電子部品よりも先に被覆部材と接触し、電子部品と被覆部材とが接触しない状態をいう。すなわち、（接触部の高さ）／（折り曲げ部の折り曲げ軸から接触部までの長さ）の値が、（電子部品の高さ）／（折り曲げ軸から電子部品までの長さ）の値よりも大きくなるような、接触部の高さと位置とすればよい。

請求項２記載の電子ユニットは、前記接触部は、前記折り曲げ部の前記対向面に配置され、前記電子部品よりも前記対向面から突出する突出部材であることを特徴とする。

この構成によれば、接触部が突出部材であって、該突出部材が電子部品よりも高さ（突出量）が大きくなるため、電子部品と被覆部材との接触をより確実に防止することができる。

請求項３記載の電子ユニットは、ケーシングと、該ケーシング内に収容されるフレキシブル基板を有する内装品とからなる電子ユニットであって、前記フレキシブル基板は、スリット部と、前記スリット部により区画され、前記ケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部に実装される電子部品と、を有する基材と、前記基材の、前記ケーシングの内壁に対向する一面に取り付けられ、前記折り曲げ部と重なるように配置された被覆部材とを有し、前記電子部品は、前記折り曲げ部の、前記被覆部材と対向する対向面に実装され、前記折り曲げ部は、アーチ形状に折り曲げられ、その周縁部分が前記被覆部材に接触して保持されていることを特徴とする。

この構成によれば、接触部として前記突出部材を別途設けることなく、基材の一部を接触部として用いることでも電子部品と被覆部材との接触を避けることができる。

請求項４記載の電子ユニットは、前記被覆部材に、配線を設けたことを特徴とする。

この構成のように、被覆部材に配線を設けてもよい。このようにすれば、被覆部材を迂回して配線しなければならないような場合に、迂回せず被覆部材に配線を設けることができるため、配線を柔軟に配置することができる。

請求項５記載の電子ユニットは、液体を吐出するヘッドを有する液体吐出装置に用いられる電子ユニットであって、前記ヘッドを駆動させるための駆動信号を供給する駆動配線と、前記ヘッドをグランド電位に接続するためのグランド配線とが、前記基材に形成されており、前記配線がグランド配線であることを特徴とする。

前記配線としては、駆動配線よりもグランド配線とすることが好ましい。

本発明は、上記のように、フレキシブル基板にスリット部によって区画された折り曲げ部を設け、該折り曲げ部を前記ケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げ、前記ケーシングの内壁に対向する一面に前記折り曲げ部と重なるように被覆部材を取り付け、電子部品を前記折り曲げ部の前記被覆部材と対向する対向面に実装したので、電子部品がケーシングに干渉しづらく、電子部品の破損を防止することができる。

本発明の一実施形態である電子ユニットの模式断面図である。フレキシブル基板の拡大図であって、（ａ）は正面図である。（ｂ）は側面図である。（ｃ）は斜視図である。電子ユニットの内装品とケーシングとの組み立て図である。フレキシブル基板のスリット部の変形例１を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。フレキシブル基板のスリット部の変形例２を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。フレキシブル基板のスリット部の変形例を示す図であって、（ａ）は変形例５、（ｂ）は変形例６、（ｃ）は変形例７、（ｄ）は変形例８である。フレキシブル基板のスリット部の変形例であって、（ａ）は変形例９、（ｂ）は変形例１０、（ｃ）は変形例１１である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。

１．[電子ユニットの構造]
図１は、本発明の一実施形態における電子ユニットの断面図である。電子ユニット１は、インクジェットプリンタ（液体吐出装置）に用いられる液体吐出ヘッドを搭載する液体供給ユニットである。電子ユニット１は、内装品２とボックス状のヘッドホルダ（ケーシング）３とを備える。内装品２は、下方にフロントエンド部９を有し、その上部にＣＯＦ（Chip On Film）８と、ヒートシンク７と、サブタンク６と、キャリッジ基板５と、フレキシブル基板４とを備える。

フロントエンド部９は、複数のプレートが積層されたキャビティユニットを有する（図示せず）。複数のプレートには、インクを吐出するノズルが形成されたノズルプレートを含む。ＣＯＦ８は、フィルムにチップが実装されている。ＣＯＦ８の上方には、ヒートシンク７が設けられている。

また、ヒートシンク７の上方には、インクカートリッジ（図示省略）から供給されたインクを貯留すると共に、貯留するインクをキャビティユニットに供給するサブタンク６が設けられている。

さらに、サブタンク６の上方にはキャリッジ基板５が配されている。キャリッジ基板５とＣＯＦ８とは、可撓性のフレキシブル基板４により接続される。フレキシブル基板４は、一端がＣＯＦ８と接続され、ヒートシンク７およびサブタンク６とヘッドホルダ３側壁との間を通り、他端がキャリッジ基板５と接続されている。

図２に示すように、フレキシブル基板４は、基材４３の中央付近に略コの字状のスリット部４４が形成されている。そして、折り曲げ軸４５を軸線としてヘッドホルダ３の内壁から離れる方向に向かって折り曲げられ、スリット部４４と折り曲げ軸４５とによって区画される折り曲げ部４６が形成されている。折り曲げ部４６の表面４６a（対向面）にはサーミスタ（電子部品）４１が固定されている。なお、フレキシブル基板４の表面には配線が施されており、フレキシブル基板４とキャリッジ基板５とが電気的に接続され、サーミスタ４１に電力供給されている。このとき、フレキシブル基板４とキャリッジ基板５との接続部から、折り曲げ軸４３を通りサーミスタ４１まで配線されている。

ここで、サーミスタ４１は検温用配線（図示せず）より伝達された熱に基づいて温度を検出する。そして、サーミスタ４１は、温度を示す信号を信号出力線（図示せず）に出力して、キャリッジ基板５を介してプリンタ本体の制御部に信号が入力され、該制御部がこの信号に基づいてインクの温度を測定する。すなわち、サーミスタ４１はプリンタのインク温度を測定するためのセンサである。

また、基材４３には、折り曲げ部４６がヘッドホルダ３の内壁３aから離れる方向に折り曲げられることによって、空間４７が形成される。この空間４７を覆うように、基材４３の表面４３a（一面）には、絶縁フィルム（被覆部材）４２が取り付けられている。これにより、サーミスタ４１が基材４３の空間４７からヘッドホルダ３側に突出することを防止できる。なお、折り曲げ部４６を折り曲げる際、折り癖を付けておくことが望ましい。

また、図３に示すように、内装品２にヘッドホルダ３を上方より被せる際にも、サーミスタ４１がヘッドホルダ３の側壁に干渉しないため、サーミスタ５の破損を防止することができる。

２．[変形例]
次に、電子ユニットの変形例について図４〜図７を用いて説明する。

（１）変形例１
変形例１の電子ユニットは、折り曲げ部４６にはんだバンプ（接触部、突出部材）４８を設けたものである（図４参照）。はんだバンプ４８はサーミスタ４１よりも高さ寸法が大きくなるよう構成されている。そのため、はんだバンプ４８がサーミスタ４１よりも先に絶縁フィルム４２と接触することとなる。つまり、はんだバンプ４８が柱の役割をして、サーミスタ４１と絶縁フィルム４２との接触を防止できる。これにより、サーミスタ４１で正確な温度測定が可能となり、かつ、サーミスタ４１の破損をより確実に防止できる。

さらに、絶縁フィルム４２については、上記実施形態のように空間４７を全て覆わずともよく、少なくともはんだバンプ４８が接触する位置に絶縁フィルム４２が取り付けられていればよい。このようにしておけば、サーミスタ４１と絶縁フィルム４２との接触を避けられ、かつ、サーミスタ４１が空間４７から突出することも避けられる。

（２）変形例２
変形例２の電子ユニットは、はんだバンプ４８にかえて、折り曲げ部４６の先端側縁部を絶縁フィルム４２側に折り曲げ、絶縁フィルム４２の表面４２aに保持させる。サーミスタ４１の高さ寸法よりも、折り曲げ部４６のサーミスタ４１が配置される部分と絶縁フィルム４２との間の距離が大きくなるように、折り曲げ部４６は折り曲げられ、図５（ｂ）に示すように、アーチ状の形状を有している。これによりサーミスタ４１と絶縁フィルム４２との接触を防止するものである（図５参照）。

この変形例２によれば、はんだバンプを設けることなく、サーミスタ４１と絶縁フィルム４２との接触を避けることができる。

（３）変形例３
変形例３の電子ユニットのように、絶縁フィルム４２は、基材４３の表面４３aに向かい合う表面４２aと反対側の裏面４２ｂに、配線パターンが形成されてもよい。このようにすれば、配線を形成するスペースを大きくとることができ、柔軟な配線が可能となる。

（４）変形例４
変形例４の電子ユニットのように、絶縁フィルム４２は、グランド配線が形成されていてもよい。絶縁フィルム４２は、裏面４２ｂに形成されるグランド配線と、表面４２aの端部に設けられ、グランド配線と繋がる端子部とを有するように構成してもよい。端子部とグランド配線は、表面４２aと裏面４２ｂを貫通するスルーホールを介して導通されている。また、端子部は、フレキシブル基板４の空間４７の周囲に設けられる接続部と重なって接続され、フレキシブル基板４上の配線と導通される。

また、グランド配線は、サーミスタ５との接触を避けるために、絶縁フィルム４２の表面４２aに直交する方向から見て、サーミスタ５と重ならない領域にのみ配置されていてもよい。

（５）変形例５
変形例５の電子ユニットは、スリット部４４の形状を変えたものである（図６参照）。図６（ａ）に示すように、スリット部４４の形状は、上辺を折り曲げ軸４５とするコの字状以外にも、下辺を折り曲げ軸とするコの字状としてもよい。

（６）変形例６
変形例６の電子ユニットは、スリット部４４の形状を変えたものである。図６（ｂ）に示すように、スリット部４４の形状は、側辺を折り曲げ軸とするコの字状としてもよい。

（７）変形例７
変形例７の電子ユニットは、スリット部４４の形状を変えたものである。図６（ｃ）に示すように、スリット部４４の形状は、半円形状としてもよい。

（８）変形例８
変形例８の電子ユニットは、スリット部４４の形状を変えたものである。図６（ｄ）に示すように、スリット部４４の形状は、三角形状などとしてもよい。上記変形例５〜８のように、スリット部４４の形状は種々の形状としてもよく、配線の関係等により適宜決めればよい。

（９）変形例９
変形例９の電子ユニットは、スリット部４４の形状と配置を変えたものである。上記実施形態においてはスリット部４４を基材４３の中央部に設けているが、基材４３の側部に設けてもよい（図７参照）。図７（ａ）に示すように、スリット部４４は、基材４３の側部に設け、平行に２本のスリット部により、折り曲げ部を矩形状としてもよい。

（１０）変形例１０
変形例１０の電子ユニットは、スリット部４４の形状と配置を変えたものである。図７（ｂ）に示すように、スリット部４４は、基材４３の側部に設け、１／４円弧状のスリット部により、折り曲げ部を１／４円状としてもよい。

（１１）変形例１１
変形例１１の電子ユニットは、スリット部４４の形状と配置を変えたものである。図７（ｃ）に示すように、スリット部４４は、基材４３の側部に設け、斜線状のスリット部により、折り曲げ部を三角形状としてもよい。上記変形例９〜１１のように、スリット部４４の位置および形状は配線の関係等により適宜決めればよい。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。特に、本発明の電子ユニットは、インクジェットプリンタに用いられる液体供給ユニット以外にも、例えば種々プリンタやデジタルカメラ、携帯電話等に搭載されるユニットにも適用可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１電子ユニット
２内装品
３ヘッドホルダ（ケーシング）
４フレキシブル基板
４１サーミスタ（電子部品）
４２絶縁フィルム（被覆部材）
４３基材
４４スリット部
４５折り曲げ軸
４６折り曲げ部
４７空間
４８はんだバンプ
５キャリッジ基板
６サブタンク
７ヒートシンク
８ＣＯＦ
９フロントエンド部

Claims

ケーシングと、該ケーシング内に収容されるフレキシブル基板を有する内装品とからなる電子ユニットであって、
前記フレキシブル基板は、
スリット部と、前記スリット部により区画され、前記ケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部に実装される電子部品と、を有する基材と、
前記基材の、前記ケーシングの内壁に対向する一面に取り付けられ、前記折り曲げ部と重なるように配置された被覆部材と
を有し、
前記電子部品は、前記折り曲げ部の、前記被覆部材と対向する対向面に実装され、
前記折り曲げ部には、前記電子部品が前記被覆部材と接触しない状態で、前記被覆部材と接触する接触部が設けられていることを特徴とする電子ユニット。
前記接触部は、前記折り曲げ部の前記対向面に配置され、前記電子部品よりも前記対向面から突出する突出部材であることを特徴とする請求項１記載の電子ユニット。
ケーシングと、該ケーシング内に収容されるフレキシブル基板を有する内装品とからなる電子ユニットであって、
前記フレキシブル基板は、
スリット部と、前記スリット部により区画され、前記ケーシングの内壁から離れる向きに折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部に実装される電子部品と、を有する基材と、
前記基材の、前記ケーシングの内壁に対向する一面に取り付けられ、前記折り曲げ部と重なるように配置された被覆部材と
を有し、
前記電子部品は、前記折り曲げ部の、前記被覆部材と対向する対向面に実装され、
前記折り曲げ部は、アーチ形状に折り曲げられ、その周縁部分が前記被覆部材に接触して保持されていることを特徴とする電子ユニット。
前記被覆部材に、配線を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電子ユニット。
液体を吐出するヘッドを有する液体吐出装置に用いられる電子ユニットであって、
前記ヘッドを駆動させるための駆動信号を供給する駆動配線と、前記ヘッドをグランド電位に接続するためのグランド配線とが、前記基材に形成されており、
前記配線がグランド配線であることを特徴とする請求項４記載の電子ユニット。