JP6825713B2 - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェットヘッドのインク吐出面に設けられたノズルの開口部からインクなどの液体を吐出させて所望の位置に着弾させることで、画像や微小構造などを形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置のインクジェットヘッドは、ノズルに連通するインク貯留部内の圧力を変動させる圧電素子といった動作素子の動作に応じてノズルの開口部からインクを吐出させるインク吐出部を備える。また、インクジェットヘッドは、動作素子を駆動させるための信号の経路に係る構成として、上記のインク吐出部に加え、動作素子に電気的に接続されている回路配線が設けられた配線基板と、当該配線基板の面上に設けられた接続端子を介して上記回路配線に電気的に接続された配線ケーブルとを備えるのが一般的である。配線基板は、通常、インク吐出部のインク吐出面とは反対側においてインク吐出面に交差する方向に沿って設けられる。

インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給管の付け替え時にインクが飛散したり、ノズルの開口部からのインク吐出に伴って霧状のインク（インクミスト）が発生したりする。このようなインクがインクジェットヘッドの上記接続端子に付着すると、配線基板の回路配線と配線ケーブルとの間の電気的な接続不良が生じ得るという問題がある。

これに対し、特許文献１には、配線基板を筐体及びカバー部材で覆い、カバー部材に設けられた開口部から配線ケーブルを外部に引き出す構成が開示されている。
また、特許文献２には、配線基板の接続端子が設けられた面を覆う筒状部材に、配線基板のインク吐出面とは反対側（上方）から当該配線基板が露出しないようにキャップ部材を被せた構成において、接続端子から上方に延びる配線ケーブルを、当該接続端子が設けられた面の正面近傍で下方に折り曲げて筒状部材とキャップ部材との隙間から外部に引き出す構成が開示されている。

特開２０１４−００４７６７号公報 特開２０１６−１３５５６０号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、カバー部材の開口部と配線ケーブルとの隙間からカバー部材の内部にインクが流入する場合があり、当該インクが配線ケーブルを伝って接続端子に付着すると電気的な接続不良が生じてしまう。
また、特許文献２の構成では、接続端子へのインクの付着は抑制されるものの、配線ケーブルを小さな曲げ半径で屈曲させる必要があり配線ケーブルに掛かる曲げ負荷が大きく、配線が破断しやすいため、物理的な断線による接続不良が生じやすくなってしまう。
このように、上記従来の構成では、配線基板の回路配線と配線ケーブルとの間や、配線ケーブル内での接続不良の発生を確実に抑制することができないという課題がある。

この発明の目的は、より確実に接続不良の発生を抑制することができるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載のインクジェットヘッドの発明は、
インクを吐出するノズルの開口部がインク吐出面に設けられており、前記ノズルの開口部からインクを吐出させるための動作を行う動作素子を有するインク吐出部と、
前記動作素子に電気的に接続された回路配線が設けられており、前記インク吐出部の前記インク吐出面とは反対側において前記インク吐出面に交差する方向に沿って設けられた配線基板と、
前記インク吐出部のうち前記インク吐出面と、前記配線基板の一部とを露出させて前記インク吐出部及び前記配線基板を覆う外装部材と、
前記配線基板の一方の面のうち前記外装部材から露出している範囲内に設けられた接続端子に取り付けられて前記回路配線に電気的に接続される配線ケーブルと、
前記配線基板の前記外装部材から露出している範囲及び前記接続端子を前記配線基板の前記インク吐出部とは反対側から覆うカバー部材と、
を備え、
前記配線ケーブルは、前記カバー部材の内側において、前記配線基板の前記インク吐出部とは反対側の端面と前記カバー部材との間を通り、前記配線基板の前記一方の面とは反対の面の側で前記カバー部材の外側に引き出されている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記外装部材及び前記カバー部材は、前記外装部材及び前記カバー部材の一方に設けられた突起部が他方に設けられた孔部又は凹部に篏合されている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記突起部と、前記孔部又は凹部とは、前記外装部材及び前記カバー部材のうち前記配線基板の前記一方の面を覆う範囲内に設けられている。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記外装部材と前記カバー部材との間には、前記接続端子よりも前記インク吐出面までの距離が小さい位置で前記配線基板の回りを一周する間隙が設けられている。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記外装部材及び前記カバー部材は、前記インク吐出面に垂直な特定の断面での前記インク吐出面に平行な方向についての前記外装部材と前記カバー部材との間隙が、前記接続端子より前記インク吐出面までの距離が小さい所定の第１位置よりも、前記インク吐出面までの距離が前記接続端子より小さく前記第１位置より大きい所定の第２位置において大きくなるように設けられている。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記カバー部材の外側の面には、当該カバー部材の外側に引き出された前記配線ケーブルの可動範囲を制限する可動範囲制限部が設けられている。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記配線ケーブルは、前記外装部材と前記カバー部材との間隙から前記カバー部材の外側に引き出されている。

請求項８に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記カバー部材のうち前記配線基板の前記一方の面とは反対の面の側には、貫通孔が設けられており、
前記配線ケーブルは、前記貫通孔を通して前記カバー部材の外側に引き出されている。

また、上記目的を達成するため、請求項９に記載のインクジェット記録装置の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備える。

本発明に従うと、より確実に接続不良の発生を抑制することができるという効果がある。

インクジェット記録装置の概略構成を示す図である。 ヘッドユニットの内部構成を示す斜視図である。 インクジェットヘッドの構成を示す断面図である。 ヘッドチップ及びインク供給部の構成を示す拡大模式断面図である。 第２コネクターに配線ケーブルを接続するときの様子を示した斜視図である。 カバー部材の後面側を示す斜視図である。 外装部材とカバー部材との篏合部を拡大して示す斜視図である。 図７Ａの篏合部の断面を示す図である。 外装部材及び配線基板の上方からカバー部材を被せるときの様子を示した斜視図である。 インクジェットヘッドの第２コネクターの周辺部分を＋Ｙ方向から見た図である。 可動範囲制限部の第１の例を示す斜視図である。 可動範囲制限部の第２の例を示す斜視図である。 変形例１に係るインクジェットヘッドの構成を示す断面図である。 変形例２に係るカバー部材を背面側から見た斜視図である。 変形例２に係るインクジェットヘッドの構成を示す断面図である。

以下、本発明のインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置１の概略構成を示す図である。
インクジェット記録装置１は、搬送部１０と、ヘッドユニット２０などを備える。

搬送部１０は、図１のＸ方向に延びる回転軸を中心に回転する２本の搬送ローラー１０１，１０２により内側が支持された輪状の搬送ベルト１０３を備える。搬送部１０は、搬送ベルト１０３の搬送面上に記録媒体Ｍが載置された状態で搬送ローラー１０１が図示略の搬送モーターの動作に応じて回転して搬送ベルト１０３が周回移動することで記録媒体Ｍを搬送ベルト１０３の移動方向（搬送方向；図１のＹ方向）に搬送する。以下では、＋Ｙ方向を前方、−Ｙ方向を後方とも記し、ＸＹ平面に垂直な図１の＋Ｚ方向を上方、−Ｚ方向を下方とも記す。

記録媒体Ｍは、一定の寸法に裁断された枚葉紙とすることができる。記録媒体Ｍは、図示略の給紙装置により搬送ベルト１０３上に供給され、ヘッドユニット２０からインクが吐出されて画像が記録された後に搬送ベルト１０３から所定の排紙部に排出される。なお、記録媒体Ｍとしては、ロール紙が用いられてもよい。記録媒体Ｍとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。

ヘッドユニット２０は、搬送部１０により搬送される記録媒体Ｍに対して画像データに基づいて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録する。本実施形態のインクジェット記録装置１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２０が記録媒体Ｍの搬送方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。なお、ヘッドユニット２０の数は３つ以下又は５つ以上であってもよい。

図２は、ヘッドユニット２０の内部構成を示す斜視図である。
ヘッドユニット２０は、保持基板２１と、保持基板２１に設けられた貫通孔に篏合した状態で固定部材２２により保持基板２１に固定された複数の（ここでは６つの）インクジェットヘッド３０とを有する。

インクジェットヘッド３０では、インクを吐出する複数のノズルが記録媒体Ｍの搬送方向と交差する方向（本実施形態では搬送方向と直交する幅方向、すなわちＸ方向）に配列されている。また、各インクジェットヘッド３０では、Ｘ方向に一次元配列されたノズルからなるノズル列が複数（例えば４列）設けられており、当該複数のノズル列は、ノズルの位置が互いにＸ方向にずれる位置関係で設けられている。
また、インクジェットヘッド３０には、インクジェットヘッド３０内に供給されるインクが流入するインレット８１と、インクジェットヘッド３０から排出されるインクが流出するアウトレット８２とが設けられている。

各ヘッドユニット２０における６つのインクジェットヘッド３０は、ノズルのＸ方向についての配置範囲が、搬送ベルト１０３上の記録媒体Ｍのうち画像が記録可能な領域のＸ方向についての幅をカバーするように千鳥格子状に配置されている。このようにインクジェットヘッド３０が配置されることで、インクジェット記録装置１では、ヘッドユニット２０を固定した状態でインクジェットヘッド３０から画像データに応じた適切なタイミングでインクを吐出することで、搬送される記録媒体Ｍ上に画像を記録することができる。すなわち、インクジェット記録装置１は、シングルパス方式で画像を記録する。

図３は、インクジェットヘッド３０の構成を示す断面図である。図３は、インクジェットヘッド３０のＸ方向についての中央部におけるＸ方向に垂直な面での断面図である。
インクジェットヘッド３０は、インク吐出面３１ａに設けられたノズルの開口部からインクを吐出するヘッドチップ３１（インク吐出部）と、インレット８１から流入したインクを貯留するインク貯留部３２２及び保持基板３２１を有し、ヘッドチップ３１にインクを供給するインク供給部３２と、ヘッドチップ３１に接続された配線部材３３と、配線部材３３が第１コネクター３４を介して接続されＺ方向に沿って設けられた配線基板３５と、ヘッドチップ３１のインク吐出面３１ａ及び配線基板３５における一方の面の一部を露出させてヘッドチップ３１及び配線基板３５を覆う外装部材３６と、配線基板３５の外装部材３６から露出している面に設けられた第２コネクター３８１（接続端子）に取り付けられることで配線基板３５の回路配線に電気的に接続された配線ケーブル３９と、図３の上側から配線基板３５と外装部材３６の一部とを覆うカバー部材３７などを備える。

図４は、ヘッドチップ３１及びインク供給部３２の構成を示す拡大模式断面図である。図４では、ヘッドチップ３１の４つのノズル列にそれぞれ含まれる４つのノズルＮを含む断面が示されている。

ヘッドチップ３１は、ノズルＮからインクを吐出させるための構成であり、複数、ここでは、４枚の板状の基板が積層形成されている。ヘッドチップ３１における最下方の基板は、ノズル基板４０である。ノズル基板４０には複数のノズルＮが設けられて、当該ノズルＮの開口部からノズル基板４０の露出面（インク吐出面３１ａ）に対して略垂直にインクが吐出可能とされる。ノズル基板４０のインク吐出面３１ａとは反対側には、上方に向かって順番に圧力室基板５０（チャンバープレート）、スペーサー基板６０及び配線形成基板７０が接着されて積層されている。以下では、これらノズル基板４０、圧力室基板５０、スペーサー基板６０及び配線形成基板７０の各基板を各々又はまとめて積層基板４０、５０、６０、７０などとも記す。

これらの積層基板４０、５０、６０、７０には、ノズルＮに連通するインク流路が設けられており、配線形成基板７０の露出される側（上方側）の面で開口されている。この配線形成基板７０の露出面上には、全ての開口を覆うように、インク貯留部３２２により形成された共通インク室３２２ａが設けられている。共通インク室３２２ａ内に貯留されるインクは、配線形成基板７０の開口から各ノズルＮへ供給される。

インク流路の途中には、圧力室５１が設けられている。圧力室５１は、圧力室基板５０を上下方向に貫通して設けられており、圧力室５１の上面は、圧力室基板５０とスペーサー基板６０との間に設けられた振動板５２により形成されている。圧力室５１内のインクには、振動板５２を介して圧力室５１と隣り合って設けられている格納部６２内の圧電素子６１（動作素子）の変位（変形）によって振動板５２（圧力室５１）が変形することで、圧力変化が付与される。圧力室５１内のインクに適切な圧力変化が付与されることで、圧力室５１に連通するノズルＮからインク流路内のインクが液滴として吐出される。ヘッドチップ３１は、アクチュエーターである圧電素子６１が内部に形成された基板であることから、アクチュエーター基板とも呼ばれる。
なお、ヘッドチップ３１には、インク流路内のインクをアウトレット８２に導いて排出するための液体排出流路がさらに設けられているが、図３では記載が省略されている。

保持基板３２１は、ヘッドチップ３１の上面に接合されており、インク貯留部３２２を保持している。保持基板３２１には、インク貯留部３２２の下面の開口とほぼ同じ大きさ及び形状の開口が設けられており、共通インク室３２２ａ内のインクは、インク貯留部３２２の下面の開口、及び保持基板３２１の開口を通ってヘッドチップ３１の上面に供給される。

配線部材３３は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などであり、配線形成基板７０の表面の配線層７３に接続されている。この配線層７３を介して格納部６２内の配線７２及び接続部７１に伝えられる駆動信号により圧電素子６１が変位動作する。配線部材３３は、ヘッドチップ３１の前方側（＋Ｙ方向側）及び後方側（−Ｙ方向側）からそれぞれ１つずつ、保持基板３２１を貫通して引き出される。図３に示されるように、これらの一対の配線部材３３は、配線基板３５の前方の面（一方の面）（以下では前面とも記す）及び後方の面（以下では後面とも記す）に各々設けられた第１コネクター３４を介して、それぞれ配線基板３５の前面の回路配線及び後面の回路配線に接続される。

図３に示されるように、一対の配線部材３３の内側（インク供給部３２側）の面には、それぞれ駆動部３３１が実装されている。駆動部３３１は、インクジェット記録装置１の制御部からの制御信号や、電力供給部からの電力供給などを受けて、各ノズルＮからのインク吐出動作や非吐出動作に応じて、圧電素子６１の適切な駆動信号を配線部材３３上の配線に出力する。駆動部３３１は、ＩＣ（Integrated Circuit）などで構成されている。

図３に示されるように、配線基板３５は、ヘッドチップ３１のインク吐出面３１ａと交差する方向に（本実施形態では、インク吐出面３１ａに垂直な垂直方向、すなわち＋Ｚ方向に）沿って設けられるように、ヘッドチップ３１及びインク供給部３２の上方で外装部材３６に対して固定されている。配線基板３５は、ガラスエポキシ基板といった絶縁性の基材の表面に金属の回路配線が形成されたリジッド基板である。なお、配線基板３５は、外装部材３６に対して安定的に固定できる範囲で可撓性を有していても良い。

配線基板３５の下端近傍には、上述の第１コネクター３４が両面に設けられ、上端近傍の前面には、第２コネクター３８１が設けられている。配線基板３５の後面の第１コネクター３４に接続された後面の回路配線は、スルーホール等を介して前面の回路配線に導通され、第２コネクター３８１に接続される。

外装部材３６は、ヘッドチップ３１及びインク供給部３２が固定された下方部３６１と、下方部３６１の上方に設けられ配線基板３５が固定された上方部３６２とが組み合わされて固定された構造を有する。

外装部材３６の下方部３６１は、ヘッドチップ３１のインク吐出面３１ａが下方に露出するようにヘッドチップ３１及びインク供給部３２の側方を四面で覆う、Ｚ方向に垂直な断面がほぼ矩形の略筒状の部材である。下方部３６１には、インク供給部３２のうち保持基板３２１が固定されている。したがって、保持基板３２１の下面に取り付けられているヘッドチップ３１は、保持基板３２１を介して間接的に外装部材３６の下方部３６１に固定されている。なお、ヘッドチップ３１を下方部３６１に直接固定する構成としても良い。

外装部材３６の上方部３６２は、下方部３６１の上部の開口に接続されるとともに、下方部３６１から離れるにつれてＺ方向に垂直な断面のＹ方向の幅が小さくなるような形状を有している。より詳しくは、上方部３６２のうち前面側の部分は、下方部３６１との接続部近傍から内側に（後方側に）傾斜した第１傾斜部３６２１と、第１傾斜部３６２１の上方において略鉛直に延びる前面鉛直部３６２２と、前面鉛直部３６２２の上方においてさらに内側に傾斜した第２傾斜部３６２３とからなる。また、上方部３６２のうち後面側の部分は、下方部３６１との接続部近傍から内側に（前方側に）傾斜した第３傾斜部３６２４と、第３傾斜部３６２４の上方において、上方に向かうに従ってなだらかに内側に傾斜した後面部３６２５と、後面部３６２５の上端から前方に延びて上面を形成する上面部３６２６とからなる。上方部３６２の前面側及び後面側の各部は、上方に向かうに従ってなだらかに内側に傾斜した一対の側面に繋がっている。また、前面鉛直部３６２２の外面には、後述するカバー部材３７の孔部３７ａに篏合する突起部３６ａが設けられている。

上方部３６２のうち前面側の部分の上端、すなわち第２傾斜部３６２３の上方側の端部は、配線基板３５の前面に当接して配線基板３５を支持している。また、上方部３６２のうち後面側の部分の上端、すなわち上面部３６２６の端部は、配線基板３５の後面上端部に当接して配線基板３５を支持している。ここで、第２傾斜部３６２３の上端部の位置は、上面部３６２６の端部よりも低くなっており、配線基板３５の前面のうち第２傾斜部３６２３との当接部よりも上方の範囲は、上方部３６２から（すなわち外装部材３６から）露出している。配線基板３５の前面のうち、この露出した範囲内に、第２コネクター３８１が固定されている。

外装部材３６の下方部３６１及び上方部３６２の材質は、特には限られないが、例えば機械的強度及びインクに対する耐薬品性に優れたＰＰＳ樹脂等の各種樹脂や、金属、合金などを用いることができる。
なお、下方部３６１及び上方部３６２は、一体的に形成されていても良い。

外装部材３６から露出した第２コネクター３８１には、補助具３８２を介して配線ケーブル３９が電気的に接続されている。
配線ケーブル３９は、絶縁性の樹脂により各々被覆された複数の配線が、当該樹脂によって互いに一体的に結合された構成を有する可撓性のケーブルである。配線ケーブル３９には、配線部材３３上の駆動部３３１に供給される制御信号などが外部から供給される。

補助具３８２は、配線ケーブル３９の先端に取り付けられており、第２コネクター３８１に篏合することで、第２コネクター３８１の各端子と、配線ケーブル３９の各配線との電気的な接続が行われる状態で配線ケーブル３９を第２コネクター３８１に対して固定する。補助具３８２は、配線ケーブル３９が第２コネクター３８１から上方に延びるような向きで第２コネクター３８１に固定されるようになっている。

図５は、第２コネクター３８１に配線ケーブル３９を接続するときの様子を示した斜視図である。
この図に示されるように、配線ケーブル３９の先端に取り付けられた補助具３８２を、第２コネクター３８１の上方から第２コネクター３８１に取り付けることで、配線ケーブル３９と第２コネクター３８１とが接続される。

図３に示されるように、カバー部材３７は、配線基板３５の外装部材３６から露出している範囲（すなわち、前面の上端部近傍）及び第２コネクター３８１が外部に露出しないように、配線基板３５のヘッドチップ３１とは反対側（図３の上端側）から配線基板３５と外装部材３６の一部とを覆う、下面が開放された略直方体形状を有する部材である。詳しくは、カバー部材３７は、インクジェットヘッド３０の外部から、配線基板３５及び第２コネクター３８１に直接到達する直線状の経路が生じないように配線基板３５と外装部材３６の一部とを覆う。
カバー部材３７の材質は、特には限られないが、外装部材３６と同様に、機械的強度及びインクに対する耐薬品性に優れたＰＰＳ樹脂等の各種樹脂や、金属、合金などを用いることができる。

カバー部材３７の内側では、配線ケーブル３９が、配線基板３５の上端側（配線基板３５のヘッドチップ３１とは反対側の端面とカバー部材３７との間）を通って第２コネクター３８１が設けられた面とは反対側（すなわち配線基板３５の後面側）に引き回されている。また、配線ケーブル３９は、配線基板３５の後面側で外装部材３６とカバー部材３７との隙間からカバー部材３７の外側に引き出され、カバー部材３７の外部で上方に向かって引き回されている。

図６に示されるように、カバー部材３７の後面側には、下端から矩形状の切り欠き部３７ｂが形成されており、配線ケーブル３９は、この切り欠き部３７ｂから引き出されるようになっている。このように切り欠き部３７ｂを設けることで、カバー部材３７内において配線ケーブル３９が引き回される距離を短くすることができる。なお、カバー部材３７に切り欠き部３７ｂを設けない構成としても良い。

また、図３に示されるように、カバー部材３７の前面の下端近傍には、カバー部材３７を貫通する孔部３７ａが設けられている。図７Ａの拡大斜視図、及び図７Ｂの斜視断面図に示されるように、この孔部３７ａに外装部材３６の突起部３６ａが篏合することで、スナップフィットにより外装部材３６とカバー部材３７とが組み合わされて固定されるようになっている。また、突起部３６ａ及び孔部３７ａからなる篏合部が、外装部材３６及びカバー部材３７のうち配線基板３５の前面を覆う範囲内に設けられていることで、カバー部材３７の外側で配線ケーブル３９が上方に引っ張られて、カバー部材３７の後面側が配線ケーブル３９から上方に引き上げられる力を受けた場合にカバー部材３７が外装部材３６から外れにくいようになっている。
なお、カバー部材３７の内面に突起部を設け、外装部材３６側に孔部を設けることで篏合部を形成しても良い。また、孔部３７ａに代えて、カバー部材３７（外装部材３６）を貫通しない凹部に突起部３６ａを篏合させる構成としても良い。

図８は、外装部材３６及び配線基板３５の上方からカバー部材３７を被せるときの様子を示した斜視図である。
この図に示されるように、配線ケーブル３９が第２コネクター３８１に取り付けられた状態の配線基板３５の上方からカバー部材３７を被せ、カバー部材３７の孔部３７ａが外装部材３６の突起部３６ａに篏合する位置までカバー部材３７を下方に移動させることで、突起部３６ａと孔部３７ａとが篏合して外装部材３６にカバー部材３７が取り付けられる。

インクジェットヘッド３０では、外装部材３６とカバー部材３７との間には、第２コネクター３８１よりもインク吐出面３１ａまでの距離が小さい位置（Ｚ方向について第２コネクター３８１よりインク吐出面３１ａ側）で配線基板３５の回りを一周する間隙ｄ（間隙ｄ１〜ｄ３）が設けられている。具体的には、図３に示されるように、第２コネクター３８１よりも下方側におけるＺ方向についての範囲Ｒ内において、配線基板３５の前方側では、外装部材３６とカバー部材３７との間に間隙ｄ１が設けられ、配線基板３５の後方側では、外装部材３６とカバー部材３７との間に間隙ｄ２が設けられている。また、図９に示されるように、範囲Ｒ内において、配線基板３５の両側方側では、外装部材３６とカバー部材３７との間に間隙ｄ３が設けられている。なお、図９は、インクジェットヘッド３０の第２コネクター３８１の周辺部分を＋Ｙ方向から見た図であり、説明の便宜上、外装部材３６及びカバー部材３７のうち前方側の部分を透明にして描いている。

また、図３に示されるように、外装部材３６及びカバー部材３７は、インク吐出面３１ａに垂直な特定の断面でのインク吐出面３１ａに平行な方向（図３ではＹ方向、図９ではＸ方向）について間隙ｄ（図３では間隙ｄ１、ｄ２、図９では間隙ｄ３）が、第２コネクター３８１よりインク吐出面３１ａまでの距離が小さい所定の第１位置ｐ１よりも、インク吐出面３１ａまでの距離が第２コネクター３８１より小さく第１位置ｐ１より大きい所定の第２位置ｐ２において大きくなるように設けられている。ここで、第１位置ｐ１は範囲Ｒの下端の位置であり、第２位置ｐ２は範囲Ｒの上端の位置である。特に、本実施形態の外装部材３６及びカバー部材３７は、インク吐出面３１ａに平行な方向についての外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄが、範囲Ｒ内で、インク吐出面３１ａからの距離が増大するに従って逓増するように設けられている。すなわち、配線基板３５の前面側の範囲Ｒ内では、外装部材３６が第２傾斜部３６２３において内側に傾斜しているため、外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄ１の幅が、＋Ｚ方向に向かうに従って（第１位置ｐ１から第２位置ｐ２に向かうに従って）大きくなっている。また、配線基板３５の後面側の範囲Ｒ内では、外装部材３６が後面部３６２５においてなだらかに内側に傾斜しているため、外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄ２の幅が、＋Ｚ方向に向かうに従って（第１位置ｐ１から第２位置ｐ２に向かうに従って）大きくなっている。また、図９に示されるように、配線基板３５の側面側の範囲Ｒ内では、外装部材３６の側面がなだらかに内側に傾斜しているため、外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄ３の幅が、＋Ｚ方向に向かうに従って（第１位置ｐ１から第２位置ｐ２に向かうに従って）大きくなっている。

外装部材３６とカバー部材３７との間の間隙ｄ１〜ｄ３が上記のような態様で設けられていることで、カバー部材３７の下端から、外装部材３６とカバー部材３７との間にインクが流入した場合であっても、当該インクが毛細管現象により上方に流動するのを抑制することができる。この結果、流入したインクが第２コネクター３８１における配線ケーブル３９との接続部に付着して配線基板３５の配線と配線ケーブル３９との間の電気的な接続不良が生じるのを抑制することができる。

（変形例１）
次に、上記実施形態の変形例１について説明する。本変形例は、カバー部材３７の背面に、配線ケーブル３９の可動範囲を制限する可動範囲制限部３７ｃが設けられている点で上記実施形態と異なる。

図１０Ａは、可動範囲制限部３７ｃの第１の例を示す斜視図である。この可動範囲制限部３７ｃは、カバー部材３７の背面に向けて付勢されるようにカバー部材３７の背面に固定されたクリップである。
図１１は、本変形例に係るインクジェットヘッド３０の構成を示す断面図である。図１１では、配線ケーブル３９を可動範囲制限部３７ｃにより固定した状態のインクジェットヘッド３０の断面が示されている。この図のように、カバー部材３７の背面と可動範囲制限部３７ｃとの間に配線ケーブル３９を通すことで、配線ケーブル３９が可動範囲制限部３７ｃによりカバー部材３７の背面に付勢されて固定される。これにより、配線ケーブル３９のうち固定位置よりも先の部分（第２コネクター３８１側の部分）に大きな負荷が掛かるのを抑制することができる。

図１０Ｂは、可動範囲制限部３７ｃの第２の例を示す斜視図である。この可動範囲制限部３７ｃは、カバー部材３７の背面との間で配線ケーブル３９を通す穴部を形成するようにカバー部材３７の背面に固定された板状部材からなる。このような可動範囲制限部３７ｃによっても、図１１のようにカバー部材３７の背面と可動範囲制限部３７ｃとの間に配線ケーブル３９を通すことで、配線ケーブル３９のうち固定位置よりも先の部分に大きな負荷が掛かるのを抑制することができる。

（変形例２）
次に、上記実施形態の変形例２について説明する。本変形例は、上記の変形例１と組み合わされても良い。本変形例は、カバー部材３７の構成、及び配線ケーブル３９のカバー部材３７の外側への引き出し方が上記実施形態と異なる。

図１２は、本変形例に係るカバー部材３７を背面側から見た斜視図である。
図１３は、本変形例に係るインクジェットヘッド３０の構成を示す断面図である。
本変形例のカバー部材３７の背面には、図１２に示されるように、切り欠き部３７ｂに代えて、Ｘ方向に延びる横長の貫通孔３７ｄが設けられている。貫通孔３７ｄの形成位置は、インクジェットヘッド３０の外部から貫通孔３７ｄを通って配線基板３５及び第２コネクター３８１に直接到達する直線状の経路が生じないような位置とされる。
また、図１３に示されるように、カバー部材３７の内側で配線基板３５の上端側を通って配線基板３５の後面側に引き回された配線ケーブル３９は、貫通孔３７ｄを通ってカバー部材３７の外側に引き出される。このような構成によっても、カバー部材３７内において配線ケーブル３９が引き回される距離を短くしつつ、カバー部材３７の外側に配線ケーブル３９を引き出すことができる。

以上のように、本実施形態に係るインクジェットヘッド３０は、インクを吐出するノズルＮの開口部がインク吐出面３１ａに設けられており、ノズルＮの開口部からインクを吐出させるための動作を行う圧電素子６１を有するヘッドチップ３１と、圧電素子６１に電気的に接続された回路配線が設けられており、ヘッドチップ３１のインク吐出面３１ａとは反対側においてＺ方向に沿って設けられた配線基板３５と、ヘッドチップ３１のうちインク吐出面３１ａと、配線基板３５の一部とを露出させてヘッドチップ３１及び配線基板３５を覆う外装部材３６と、配線基板３５の前面のうち外装部材３６から露出している範囲内に設けられた第２コネクター３８１に取り付けられて配線基板３５に電気的に接続される配線ケーブル３９と、配線基板３５の外装部材３６から露出している範囲及び第２コネクター３８１を配線基板３５の上端側から覆うカバー部材３７と、を備え、配線ケーブル３９は、カバー部材３７の内側において、配線基板３５のヘッドチップ３１とは反対側の端面とカバー部材３７との間を通り、配線基板３５の後面側でカバー部材３７の外側に引き出されている。
このような構成によれば、配線ケーブル３９は、配線基板３５の前面側の第２コネクター３８１から配線基板３５の上端側を通って後面側に引き回され、カバー部材３７の下端側から外部に引き出されるため、配線基板のコネクターが設けられた面の正面近傍で下方に折り曲げられて外部に引き出される従来の構成と比較して、配線ケーブル３９の最小曲率半径を大きくすることができる。これにより、無理のない配置で配線ケーブル３９を引き回して配線ケーブル３９に対する曲げ負荷を抑えることができるため、配線が破断したり劣化が速く進んだりする不具合の発生を抑制することができる。
また、外装部材３６及びカバー部材３７によって配線基板３５及び配線基板３５上の第２コネクター３８１が露出しないように覆われるため、インクが第２コネクター３８１と配線ケーブル３９との接続部に付着することに起因する電気的な接続不良の発生を抑制することができる。

また、外装部材３６及びカバー部材３７は、外装部材３６に設けられた突起部３６ａがカバー部材３７に設けられた孔部３７ａに篏合されている。これによれば、簡素な構成により、外装部材３６に対してカバー部材３７を容易に取り付けたり取り外したりすることができる。

また突起部３６ａと孔部３７ａとは、外装部材３６及びカバー部材３７のうち配線基板３５の前面を覆う範囲内に設けられている。これにより、カバー部材３７の外側の配線ケーブル３９が上方に引っ張られて、配線基板３５の後面側でカバー部材３７が配線ケーブル３９から上方に引き上げられる力を受けた場合に、カバー部材３７が外装部材３６から外れる不具合を発生しにくくすることができる。

また、外装部材３６とカバー部材３７との間には、第２コネクター３８１よりもインク吐出面３１ａまでの距離が小さい位置で配線基板３５の回りを一周する間隙ｄ１〜ｄ３が設けられている。これにより、カバー部材３７の下端から、外装部材３６とカバー部材３７との隙間にインクが流入した場合であっても、当該インクが毛細管現象により上方に流動するのを抑制することができる。この結果、流入したインクが第２コネクター３８１における配線ケーブル３９との接続部に付着して配線基板３５の配線と配線ケーブル３９との間の電気的な接続不良が生じるのをより確実に抑制することができる。

また、外装部材３６及びカバー部材３７は、インク吐出面３１ａに垂直な特定の断面でのインク吐出面３１ａに平行な方向についての外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄが、第２コネクター３８１よりインク吐出面３１ａまでの距離が小さい所定の第１位置ｐ１よりも、インク吐出面３１ａまでの距離が第２コネクター３８１より小さく第１位置ｐ１より大きい所定の第２位置ｐ２において大きくなるように設けられている。これによれば、外装部材３６とカバー部材３７との間隙ｄに流入したインクが上方に向かって第２位置ｐ２まで流動するのを抑えることができるため、電気的な接続不良の発生をより確実に抑制することができる。

また、上記変形例１に係るインクジェットヘッド３０では、カバー部材３７の外側の面には、当該カバー部材３７の外側に引き出された配線ケーブル３９の可動範囲を制限する可動範囲制限部３７ｃが設けられている。これにより、配線ケーブル３９のうち可動範囲制限部３７ｃによる可動範囲の制限位置よりも第２コネクター３８１側の部分に大きな負荷が掛かるのを抑制することができる。よって、配線が破断したり劣化が速く進んだりする不具合の発生をより確実に抑制することができる。

また、配線ケーブル３９を、外装部材３６とカバー部材３７との間隙からカバー部材３７の外側に引き出すことで、カバー部材３７を簡易な構成とすることができる。

また、上記変形例２に係るインクジェットヘッド３０では、カバー部材３７のうち配線基板３５の裏面側には、貫通孔３７ｄが設けられており、配線ケーブル３９は、貫通孔３７ｄを通してカバー部材３７の外側に引き出されている。このような構成によれば、カバー部材３７により外装部材３６の裏面側の広い範囲を覆いつつ、カバー部材３７の裏面側の所望の位置から配線ケーブル３９を外部に引き出すことができる。また、カバー部材３７内において配線ケーブル３９が引き回される距離を短くすることができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、上記インクジェットヘッド３０を備える。これにより、インクジェットヘッド３０において、配線ケーブル３９に掛かる負荷を抑えつつ、より確実に接続不良の発生を抑制することができるため、インクジェット記録装置１の故障やインク吐出不良の発生を抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態及び変形例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、外装部材３６及びカバー部材３７の形状は、実施形態及び変形例のものに限られない。
外装部材３６は、インク吐出面３１ａが露出するようにヘッドチップ３１が取り付けられ、配線基板３５のうち第２コネクター３８１の形成部分が少なくとも露出するように配線基板３５の一部を覆うものであれば、任意の形状とすることができる。
また、カバー部材３７は、配線基板３５の外装部材３６から露出している範囲及び第２コネクター３８１が外部に露出しないように、配線基板３５と外装部材３６の少なくとも一部とを配線基板３５の上端側から覆うものであれば、任意の形状とすることができる。

また、外装部材３６とカバー部材３７とは、突起部３６ａ及び孔部３７ａを篏合させたスナップフィットによる方法以外の方法、例えば、ネジ止めや、磁石の吸引力を用いた機構などにより固定されていても良い。

また、上記実施形態及び変形例では、インク吐出部としてヘッドチップ３１を例に挙げて説明したが、インク吐出部の構成はこれに限られず、インク吐出面３１ａを有し動作素子による動作に応じてノズルＮからインクを吐出する任意の構成とすることができる。

また、配線基板３５は、インク吐出面３１ａに交差する方向に沿って設けられていれば良く、Ｚ方向に対して傾斜して設けられていても良い。

また、上記実施形態及び変形例では、搬送ベルト１０３を備える搬送部１０により記録媒体Ｍを搬送する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではなく、搬送部１０は、例えば回転する搬送ドラムの外周面上で記録媒体Ｍを保持して搬送するものであっても良い。

また、上記実施形態及び変形例では、シングルパス方式のインクジェット記録装置１を例に挙げて説明したが、ヘッドユニットやインクジェットヘッドを走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用しても良い。

また、上記実施形態及び変形例では、圧電素子６１を用いたピエゾ方式のインクジェット記録装置１を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば、加熱によりインクに気泡を生じさせてインクを吐出するサーマル方式のインクジェット記録装置といった他の方式のインクジェット記録装置にも本発明を適用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。

本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に利用することができる。

１ インクジェット記録装置
１０ 搬送部
２０ ヘッドユニット
３０ インクジェットヘッド
３１ ヘッドチップ
３１ａ インク吐出面
３２ インク供給部
３２１ 保持基板
３２２ インク貯留部
３２２ａ 共通インク室
３３ 配線部材
３３１ 駆動部
３４ 第１コネクター
３５ 配線基板
３６ 外装部材
３６ａ 突起部
３６１ 下方部
３６２ 上方部
３７ カバー部材
３７ａ 孔部
３７ｂ 切り欠き部
３７ｃ 可動範囲制限部
３７ｄ 貫通孔
３８１ 第２コネクター
３８２ 補助具
３９ 配線ケーブル
４０ ノズル基板
５０ 圧力室基板
５１ 圧力室
６０ スペーサー基板
６１ 圧電素子
７０ 配線形成基板
Ｍ 記録媒体
Ｎ ノズル

Claims (9)

1. インクを吐出するノズルの開口部がインク吐出面に設けられており、前記ノズルの開口部からインクを吐出させるための動作を行う動作素子を有するインク吐出部と、
   前記動作素子に電気的に接続された回路配線が設けられており、前記インク吐出部の前記インク吐出面とは反対側において前記インク吐出面に交差する方向に沿って設けられた配線基板と、
   前記インク吐出部のうち前記インク吐出面と、前記配線基板の一部とを露出させて前記インク吐出部及び前記配線基板を覆う外装部材と、
   前記配線基板の一方の面のうち前記外装部材から露出している範囲内に設けられた接続端子に取り付けられて前記回路配線に電気的に接続される配線ケーブルと、
   前記配線基板の前記外装部材から露出している範囲及び前記接続端子を前記配線基板の前記インク吐出部とは反対側から覆うカバー部材と、
   を備え、
   前記配線ケーブルは、前記カバー部材の内側において、前記配線基板の前記インク吐出部とは反対側の端面と前記カバー部材との間を通り、前記配線基板の前記一方の面とは反対の面の側で前記カバー部材の外側に引き出されているインクジェットヘッド。
2. 前記外装部材及び前記カバー部材は、前記外装部材及び前記カバー部材の一方に設けられた突起部が他方に設けられた孔部又は凹部に篏合されている請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記突起部と、前記孔部又は凹部とは、前記外装部材及び前記カバー部材のうち前記配線基板の前記一方の面を覆う範囲内に設けられている請求項２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記外装部材と前記カバー部材との間には、前記接続端子よりも前記インク吐出面までの距離が小さい位置で前記配線基板の回りを一周する間隙が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記外装部材及び前記カバー部材は、前記インク吐出面に垂直な特定の断面での前記インク吐出面に平行な方向についての前記外装部材と前記カバー部材との間隙が、前記接続端子より前記インク吐出面までの距離が小さい所定の第１位置よりも、前記インク吐出面までの距離が前記接続端子より小さく前記第１位置より大きい所定の第２位置において大きくなるように設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記カバー部材の外側の面には、当該カバー部材の外側に引き出された前記配線ケーブルの可動範囲を制限する可動範囲制限部が設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記配線ケーブルは、前記外装部材と前記カバー部材との間隙から前記カバー部材の外側に引き出されている請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記カバー部材のうち前記配線基板の前記一方の面とは反対の面の側には、貫通孔が設けられており、
   前記配線ケーブルは、前記貫通孔を通して前記カバー部材の外側に引き出されている請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置。

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