JP2004358912A

JP2004358912A - ヘッドカートリッジ

Info

Publication number: JP2004358912A
Application number: JP2003162931A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kitahata; 健二北畠; 亘 ▲高▼橋; Wataru Takahashi; Masashi Ogawa; 将史小川; Hiromasa Yasuma; 弘雅安間; Yasuo Kotaki; 小瀧　　靖夫; Masanori Takenouchi; 雅典竹之内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】回路基板の変位を最小限にとどめることができ、キャリッジ装着時のバネ接点へのせん断方向の力を抑制し、信頼性の高い接点を構成することができるヘッドカートリッジを提供する。
【解決手段】ヘッドカートリッジは、プリンタ装置上のキャリッジと分離着脱可能、且つ、記憶素子を有するインクタンクを着脱可能なヘッドカートリッジであって、前記キャリッジに配された電気接触端子で接続される回路基板を有し、前記回路基板に配された電気接触端子で前記インクタンクの前記記憶素子と接続される前記回路基板が固定される前記ヘッドカートリッジにおいて、前記回路基板の複数部位の固定手段で囲まれる領域内に、前記電気接触端子の支持部材の一部が固定されている。なお、前記支持部材は、上下又は左右方向に配置される２つの固定手段を結ぶ直線上に配置されていることが好ましい。
【選択図】図１５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶素子を搭載したインクタンクを装着可能、且つ、プリンタ装置に着脱可能な電気接触端子を有するヘッドカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にプリンタ装置の記録ヘッドはインク液滴を吐出する吐出口を有しており、記録媒体に対して相対的に記録ヘッドを走査させながら、インク液滴を吐出し、その記録媒体に記録を行う。実際の記録動作において、記録ヘッドはキャリッジに搭載され、そのキャリッジをその移動経路に沿って往復移動させ（その移動方向を主走査方向という）、キャリッジの１往復動作のたび毎に所定量、キャリッジの移動方向とは垂直の方向（その方向を副走査方向という）に記録媒体を搬送させる。インクジェットプリンタでは、液体のインクを吐出させるという特性上、ユーザーが長期間に渡って使用しない場合等にインクが吐出口周辺で凝集し、所定の回復操作では良好な吐出状態が復帰できないことがある。このような場合、記録ヘッドがヘッドカートリッジと一体でキャリッジに対して着脱可能であれば、ユーザーが記録ヘッドすなわちヘッドカートリッジのみを交換することで良好な吐出状態を回復することができる。このような構成をとることで、プリンタ装置全体を修理もしくは買い換える必要がなくユーザーにとってメリットがある。また、通常、記録ヘッドに供給するインクを貯留するインクタンクはヘッドカートリッジに対して着脱可能な構成となっていることが多い。
【０００３】
従来より、プリンタ装置には、センサーを装置本体に固定し、キャリッジの移動を利用して、インクタンク内のインク残量を自動的に検出して、その検出結果に基づいてユーザーに警告を発する手段が設けられている。例えば、このようなインク残量検出手段にはインクタンク内に電極を設け電極間の電気伝導度を測定するものや吐出インク液滴を光学的に検出するものがある。インク残量を光学的に検出する検出手段を備えたインクジェット方式に従う記録ヘッドあるいはインクタンクは、特許文献１、２及び３等に開示されている。しかし、これらの検出方法は、インク量を段階的には検出できるが、インク残量を連続的に検出することが困難であり、使用者に対してインクタンク内のインク量を連続的に表示することは難しい。そこで、記録ヘッドからの吐出インク液滴の総液体量をカウントし、プリンタ装置内で演算を行うことで、インク残量を連続的に表示する方法と組み合わせて用いられることが一般的である。
【０００４】
しかし、前述したようにインクタンクはヘッドカートリッジと着脱可能な構成を取るものが多く、別のインクタンクを交換装着されたときに、プリンタ装置内の情報と、交換されたインクタンクのインク残量に齟齬が生じるおそれがある。例えば、途中まで使用したインクタンクをヘッドカートリッジから取り外し、新しいインクタンクを装着した場合、インクタンクの交換動作をセンサーで検出し、インク残量レベルをリセットするようなシステムの場合、次に交換されるインクタンクが新しいインクタンクではなく途中まで使用したインクタンクであるような場合、システムが新しいインクタンクが装着されたと検知しインク残量レベルをリセットしてしまうと、インクタンク内の実際のインク残量とユーザーに表示されるインク残量が異なってしまう。
【０００５】
そこで、インクタンク自身に記憶素子等の情報を保持する機構を設けることで、インクタンクのインク残量をインクタンク自身のメモリに記憶させることにより、たとえ使用中のインクタンクを着脱された場合でもインク残量レベルを正確に読み取ることが可能である。
【０００６】
次に、キャリッジに対し着脱可能なヘッドカートリッジと、ヘッドカートリッジに着脱可能な記憶素子を有するインクタンクが着脱される構成としては、特許文献４に開示されている。インクタンクに配された記憶素子は、キャリッジ上の電気接点を介して電気的にプリンタ装置と接続される。しかし、特許文献４で開示される構成では、インクタンクはヘッドカートリッジに対し位置決めされ、ヘッドカートリッジがキャリッジに対して位置決めされており、インクタンクはキャリッジに対して直接位置決めはされていない。そのためインクタンクに配された記憶素子とキャリッジ上の電気接点の位置精度を保証するには、各部品の組精度を高める必要があり、コストアップとなってしまう。そこで、ヘッドカートリッジ内に電気接点を配し、ヘッドカートリッジ内でインクタンクに配された記憶素子と接続をする方式が考えられる。この場合、電気接点の位置精度を保証するためにはヘッドカートリッジとインクタンクの位置精度のみを高めればよい。
キャリッジに対して着脱可能なヘッドカートリッジは、一般に、プリンタ装置のキャリッジの接続端子に対して、ヘッドカートリッジの外側に取り付けられた配線基板を当接させることで接続される。配線基板は記録ヘッドとＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）シートにて接続されている。ヘッドカートリッジとインクタンクの記憶素子の接続はバネ接点を介して行われるが、このバネ接点は配線基板上に実装することで電気実装部品点数を削減することができ、コスト的に有利である。バネ接点は導通信頼性を高めるためある程度の圧力で電気パッドに押し付けられている。一般には端子一本に対して３０ｇ以上の当接圧力が望ましいとされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６０−３１０２１号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平２−１０２０６２号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平７−２１８３２１号公報
【００１０】
【特許文献４】
特開２００１−１０５５８７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッドカートリッジはキャリッジに取り付けられた状態では配線基板に対しキャリッジの接続端子からの反力を受けている。しかし、キャリッジへ装着される前にユーザーにインクタンクを装着されると、配線基板上のバネ接点の反力をインクタンクの記憶素子上のパッドが受け、その抗力で配線基板に応力がかかり、配線基板にソリが発生する。次に、この状態でキャリッジへの取り付けが行われると、接続端子が配線基板の反対面を押圧し、ソリが緩和される。しかし、ソリの緩和に伴い、バネ接点に平面方向のズレが生じ記憶素子上のパッドとの接触面にせん断方向の力が発生しバネ接点が変形するおそれがある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では上記課題を解決すべく、本発明のヘッドカートリッジは、プリンタ装置上のキャリッジと分離着脱可能、且つ、記憶素子を有するインクタンクを着脱可能なヘッドカートリッジであって、前記キャリッジに配された電気接触端子で接続される回路基板を有し、前記回路基板に配された電気接触端子で前記インクタンクの前記記憶素子と接続される前記回路基板が固定される前記ヘッドカートリッジにおいて、前記回路基板の複数部位の固定手段で囲まれる領域内に、前記電気接触端子の支持部材の一部が固定されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記支持部材は、上下又は左右方向に配置される２つの固定手段を結ぶ直線上に配置されていることが好ましい。
【００１４】
【作用】
このようなヘッドカートリッジの構成を取ることにより、ヘッドカートリッジをキャリッジに装着する前にヘッドカートリッジにインクタンクを装着された場合、回路基板に配されたバネ接点がインクタンクからの反力により回路基板に対して応力がかかった場合にも、回路基板の変位を最小限にとどめることができ、キャリッジ装着時のバネ接点へのせん断方向の力を抑制し、信頼性の高い接点を構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）及び図２は、本発明の実施形態におけるヘッドカートリッジ１０１を示す。図１（ａ）は、ヘッドカートリッジ１０１の背面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す部分断面図、及び図２は、ヘッドカートリッジ１０１の背面側斜視図である。
【００１６】
ヘッドカートリッジ１０１は、上方及び正面上方が開放され、正面壁、背面壁、２つの側面壁、底面壁から構成され、熱可塑性樹脂（本実施例においては変性ＰＰＯ）製の筐体１０１ａと、筐体底面壁に固定された、ブラックインクを吐出する液体吐出口面を有するブラックチップ１１１とカラーインクを吐出する吐出口面を有するカラーチップ１１２と、筐体背面壁に固定された、プリンタ本体から制御信号を伝達するための電気接続端子を有する回路基板としてのＰＷＢ（ＰｒｉｎｔＷｉｒｅＢｏａｒｄ）基板１１３と、及び筐体背面壁から底面壁にわたって、前記ブラックチップ１１１及びカラーチップ１１２と前記ＰＷＢ基板１１３を電気的に接続するためのＴＡＢシート１１４とを備えている。ＰＷＢ基板１１３は、ヘッドカートリッジ１０１を構成する筐体１０１ａの背面壁に対し、位置決めピン１２６で図１（ａ）の平面方向の位置決めを行い、又、カシメ部１２５で紙面（すなわち、筐体背面壁）に垂直方向の位置決め及び固定を行う。尚、ＰＷＢ基板１１３の固定手段としてのカシメ部は、ヘッドカートリッジ１０１の筐体に一体に成形された熱可塑性樹脂製のカシメピンを熱で溶融変形させて得られた形状をなしている。ＰＷＢ基板１１３表面上には、外部との接点であるＰＷＢパッド１２３が４０個配されている。ＰＷＢ基板は、ガラスエポキシを構造材として、両面に配線パターンを配している。ＰＷＢ基板１１３裏面には、ヘッドカートリッジ１０１とブラックインクタンク及びカラーインクタンクを電気的に接続するための電気接触端子として、ブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている（図１（ａ）の薄線）。
【００１７】
図３及び図４は、それぞれ、本発明の実施形態におけるヘッドカートリッジ１０１の正面図及び正面側斜視図である。ヘッドカートリッジ１０１には、ブラックインクタンク及びカラーインクタンクを装着可能な開口凹部が、カートリッジ筐体１０１ａ内に仕切壁を介して２箇所形成されている。２つの開口凹部はいずれも、インクタンクの装着又は取り外しのために、筐体上方及びこれに続く筐体正面壁上部が開口している（図４参照）。それぞれの開口凹部の中には、ブラックチップ１１１及びカラーチップ１１２にインクを供給するためのインク供給管が配されている。また、開口凹部内にはヘッドカートリッジとブラックインクタンク及びカラーインクタンクを電気的に接続するための電気接触端子として、ＰＷＢ基板１１３裏面に形成されているブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が臨んでいる。ブラックタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２は、それぞれ、図５に示されるように、バネ接点１２８と該バネ接点１２８を支持する支持部材であるハウジング１１９を備えており、該ハウジング１１９は、ＰＷＢ基板１１３の表面側に形成されているＰＷＢパッド１２３に該略対応する裏面側に実装されている。開口凹部を構成するヘッドカートリッジ１０１の筐体１０１ａの背面壁の一部には、図３、５に示されるように所定位置に穴１０９が形成されており、したがって、ＰＷＢ基板１１３がカシメ部１２５を介してヘッドカートリッジ１０１に取り付けられた時、穴１０９内にハウジング１１９が位置するとともに、バネ接点１２８が開口凹部内に向かって突出する構成をとる。なお、図５には、さらに、バネ接点１２８が押され、変位したときの軌跡が示されている。
【００１８】
図６は、本発明の実施形態におけるカラーインクタンク２０２の斜視図である。カラーインクタンク２０２は、内部にインクを保持するためのインク吸収体（不図示）を有し、カラーインクタンク２０２がヘッドカートリッジ１０１へ装着されたとき、ヘッドカートリッジ１０１のインク供給管と係合し、インクを導出するためのインク供給口２０６を有する。尚、本カラーインクタンク２０２は、イエロー、シアン、マゼンタの３色からなり、インク供給口２０６は、それぞれの色に対応し、３箇所配されている。又、カラーインクタンク２０２の背面には、記憶素子２１１と記憶素子と電気的に接合されているコンタクトパッド２１５が配されている。記憶素子２１１は、カラーインクタンク２０２内のインク残量を記憶素子２１１に記憶させることにより、たとえ使用中のインクタンクを着脱された場合でもインク残量レベルを正確に読み取ることが可能である。ブラックインクタンクについても基本的な構成は同じであり、ブラックインク単色が保持されていることから、インク供給口は１箇所となる。
【００１９】
図７及び図８は本発明の実施形態におけるヘッドカートリッジ１０１へのカラーインクタンク２０２の装着過程を示す斜視図及び断面図である。図で示すように、カラーインクタンク２０２は、ヘッドカートリッジ１０１に対して回転動作を伴いながら装着される。
【００２０】
図９は、本発明の実施形態におけるヘッドカートリッジ１０１へのブラックインクタンク２０１及びカラーインクタンク２０２の装着状態を示す斜視図である。装着状態においては、ブラックインクタンク２０１及びカラーインクタンク２０２それぞれに配された記憶素子２１１に接続されたコンタクトパッド２１５がヘッドカートリッジ１０１に配されたブラックインクタンク用コネクタ１２１とカラーインクタンク用コネクタ１２２に配されたバネ接点１２８、１２８と接触し導通する。ブラックタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２は、ＰＷＢ基板１１３の回路と接続されており、ＰＷＢパッド１２３と電気的に接続されている。
【００２１】
図１０は、本発明の実施形態におけるキャリッジ３０１へのヘッドカートリッジ１０１の装着過程を示す側面図である。また、図１１は、本発明の実施形態におけるキャリッジ３０１へのヘッドカートリッジ１０１の装着状態を示す側面図である。キャリッジ３０１はプリンタ本体（不図示）のガイドシャフト（不図示）に取り付けられ、プリンタ内で往復動作をする。キャリッジ３０１上に搭載されるヘッドカートリッジ１０１は、キャリッジ３０１に配された電気接触端子としての圧接コネクタ３１１がヘッドカートリッジ１０１上のＰＷＢ基板のＰＷＢパッド１２３と接触することでキャリッジ３０１と導通し、結果としてプリンタ本体と信号のやり取りを行うことができる。また、同時にＰＷＢ基板１１３を介してインクタンク２０１、２０２上の記憶素子２１１は、圧接コネクタ３１１と電気的に接続され、プリンタ本体と記憶素子２１１の信号のやり取りを行うことができる。
【００２２】
以上、説明したように、インクタンクとヘッドカートリッジ、さらにキャリッジがそれぞれに着脱可能である構成は以下の利点がある。液体のインクを吐出させるというインクジェットプリンタの特性上、ユーザーが長期間に渡って使用しない場合等にインクがブラックチップ１１１及びカラーチップ１１２に配された吐出口周辺で凝集し、所定の回復操作では良好な吐出状態が復帰できないことがある。このような場合、ヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に対して着脱可能であれば、ユーザーがヘッドカートリッジ１０１のみを交換することで良好な吐出状態を回復することができ、プリンタ本体を修理もしくは買い換える必要がない。また、インクタンクをヘッドカートリッジ１０１に対して着脱可能であることにより、インクタンク内のインクを使いきったときインクタンクのみを交換すればよく、印刷のランニングコストを小さなものとすることができる。
【００２３】
図１２は、本実施例に対する比較例を示すＰＷＢ基板１１３裏面を示す模式図である。図１２は、ブラック、カラー各インクタンク用コネクタが見える面を示している。図１３は、ブラック、カラー各インクタンク用コネクタが見えるように断面にした図１２のＡ−Ａ断面を含む模式断面図であり、図１２では示されていないヘッドカートリッジ１０１及び各インクタンクの一部を含めて示している。コネクタ１２１、１２２に配されるバネ接点１２８、１２８は、本実施形態では各４本存在する（図３参照）が、模式図では２本で示している。各バネ接点１２８、１２８の当接圧は１本あたり１００ｇ以上である。ＰＷＢパッド１２３は、図中点線で示されており、ＰＷＢ基板１１３の表面上に４０個のパッドで構成される。
【００２４】
図１２は、ＰＷＢ基板１１３をヘッドカートリッジ１０１に固定するカシメ部１２５に対して、紙面上から見て４箇所のカシメ部で囲まれる領域外にブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている状態である。
【００２５】
ヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着される前に、ブラックインクタンク２０１とカラーインクタンク２０２を装着されるとき、図１３のようにブラックインクタンク用コネクタ１２１とカラーインクタンク用コネクタ１２２のバネ接点がインクタンクのコンタクトパッドに当接し反力を受けることで、バネ接点の支持部材であるハウジング１２９も相応の反力を受ける。ハウジング１２９は、ＰＷＢ基板１１３に接触固定されており、したがって、ハウジング１２９が受ける反力は、ハウジング１２９とＰＷＢ基板１１３との接触部を介してＰＷＢ基板１１３に力が伝達される。各接触部にかかる力をベクトルとして考えると、その合力たる合成ベクトルはＰＷＢ基板１１３に略垂直になる。本比較例では、合成ベクトルの起点がカシメ部で囲まれる領域外にあることから、ＰＷＢ基板１１３に働くモーメントによって、図１３に示されるように、ＰＷＢ基板のハウジング１２９との各接触部において、当初位置からの垂直変位が大きく且つねじれ量の大きいソリが発生する。
【００２６】
次に、図１４に示すようにヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着されたとき、ヘッドカートリッジ１０１のＰＷＢ基板１１３のＰＷＢパッド１２３は、キャリッジ３０１上の圧接コネクタ３１１と当接し、その反力で図１３から図１４のようにＰＷＢ基板の上記ソリが解消又は緩和される。このとき、バネ接点１２８には水平方向斜めに位置変位が発生し、バネ接点１２８とコンタクトパッド２１５間にせん断方向の力Ｆ１又はＦ２を含むねじれ力が生じる。着脱の繰り返し等によりこのねじれ力がバネ接点１２８に加わることで、バネ接点１２８が変形し、コンタクトパッド２１５とバネ接点１２８の導通が確保できなくなるおそれがある。
【００２７】
その対策として本実施例においては以下の構成をとっている。
図１５は、本実施例を示すＰＷＢ基板１１３裏面を示す模式図である。図１５は、ブラック、カラー各インクタンク用コネクタが見える面を示している。コネクタに配されるバネ接点は、本実施形態では各４本存在するが、模式図では２本で示している。各バネ接点の当接圧は１本あたり１００ｇ以上である。ＰＷＢパッド１２３は図中点線で示されており、ＰＷＢ基板１１３の表面に４０個のパッドで構成される。図１６は、図１４のＢ−Ｂ断面を含む模式断面図であり、図１５では不図示であるヘッドカートリッジ１０１及び各インクタンクの一部を含めて示している。
【００２８】
図１５で示すように、ＰＷＢ基板１１３をヘッドカートリッジ１０１に固定するカシメ部１２５に対して、紙面上から見て上２箇所のカシメ部を結ぶ直線上にブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている。なお、この構成では、コンタクト配置のためにヘッドカートリッジ１０１の幅が増大することなくコンパクトなヘッドカートリッジを構成することができる。
【００２９】
上記した比較例と同様に本実施例においても、ヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着される前に、ブラックインクタンク２０１とカラーインクタンク２０２を装着されるとき、図１６に示されるようにブラックインクタンク用コネクタ１２１とカラーインクタンク用コネクタ１２２のバネ接点がインクタンクのコンタクトパッドに当接し反力を受けることで、バネ接点の支持部材であるハウジング１２９も相応の反力を受ける。ハウジング１２９は、ＰＷＢ基板１１３に接触固定されており、ハウジング１２９が受ける反力はハウジング１２９とＰＷＢ基板１１３の接触部を介してＰＷＢ基板１１３に力が伝達される。各接触部にかかる力をベクトルとして考えると、その合力たる合成ベクトルはＰＷＢ基板１１３に略垂直になる。
【００３０】
しかしながら、本実施例では合成ベクトルの起点がカシメ部で囲まれる領域内にあり、ＰＷＢ基板１１３に働くモーメントに対して、各カシメ部が受ける引き剥がし力の抗力は、カシメ部で囲まれる領域内で大きく働く（すなわち、４つのカシメ部１２５が受ける抗力により互いのモーメントが打ち消される）ことから、ＰＷＢ基板のソリ量（垂直変位量及びねじれ量とも）は比較例に相対して少なくすることができる。
【００３１】
次に、図１６に示すようにヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着されたとき、ヘッドカートリッジ１０１のＰＷＢ基板１１３のＰＷＢパッド１２３は、キャリッジ３０１上の圧接コネクタ３１１と当接し、その反力で図１６から図１７のようにＰＷＢ基板のソリが緩和される。このときにも、バネ接点１２８には水平方向の位置変位が発生するが、その変位量は比較例に比べて少ないため、バネ接点１２８とコンタクトパッド２１５間のせん断方向の力Ｆ_３及びＦ_４はＦ_１及びＦ_２に比べそれぞれ少なく、バネ接点１２８が変形し、コンタクトパッド２１５とバネ接点１２８の導通が確保できなくなるおそれが少ない。特に、本実施例のように、カシメ部を結ぶ直線上にブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている場合、バネ接点１２８とコンタクトパッド２１５間にはせん断方向の力Ｆ１又はＦ２のみしか働かない。しかも、ソリ量が小さいから、上記したようにこれらのせん断力も小さく、したがって、バネ接点１２８の変形もほとんどなくなる。
【００３２】
本実施例では、好ましい例として上下に位置するカシメ部を結ぶ直線上にバネ部材が配置されているＰＷＢ基板について説明してきたが、該バネ部材は、複数（本実施例では４つ）のカシメ部で囲まれる領域内に配置されればよい。
【００３３】
（実施例２）
図１８及び図１９は、第２の実施例を示すヘッドカートリッジ１０１を示す正面図及び背面図である。ヘッドカートリッジ１０１の構成は、概略実施例１と同様であるが以下簡単に説明する。ヘッドカートリッジ１０１は、上方及び正面上方が開放され、正面壁、背面壁、２つの側面壁、底面壁から構成され、熱可塑性樹脂（本実施例においては変性ＰＰＯ）製の筐体１０１ａと、筐体底面壁に取り付けられた、ブラックインクを吐出する液体吐出口面を有するブラックチップ１１１とカラーインクを吐出する吐出口面を有するカラーチップ１１２と、筐体背面壁に取り付けられた、プリンタ本体から制御信号を伝達するための電気接続端子を有する回路基板としてのＰＷＢ基板１１３と、及び筐体背面壁から底面壁にわたって、前記ブラックチップ１１１及びカラーチップ１１２と前記ＰＷＢ基板１１３を電気的に接続するためのＴＡＢシート１１４とを備えている。ＰＷＢ基板１１３は、ヘッドカートリッジ１０１を構成する筐体１０１ａの背面壁に対し、位置決めピン１２６で図１９の平面方向の位置決めを行い、又、カシメ部１２５で紙面（すなわち、筐体背面壁）に垂直方向の位置決め及び固定を行う。尚、カシメ部は、ヘッドカートリッジ１０１の筐体に一体に成形された熱可塑性樹脂製のカシメピンを熱で溶融変形させて得られた形状をなしている。ＰＷＢ基板１１３表面上には、外部との接点であるＰＷＢパッド１２３が４０個配されている。ＰＷＢ基板は、ガラスエポキシを構造材として、両面に配線パターンを配している。ＰＷＢ基板１１３裏面には、ヘッドカートリッジ１０１とブラックインクタンク及びカラーインクタンクを電気的に接続するための電気接触端子として、ブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている。
【００３４】
本実施例においては、ヘッドカートリッジ１０１は、実施例１のインクタンクより大容量のブラックインクタンク及びカラーインクタンクを装着可能であり、それに対応した開口凹部が、カートリッジ筐体１０１ａ内に仕切壁を介して２箇所形成されている。２つの開口凹部はいずれも、インクタンクの装着又は取り外しのために、筐体上方及びこれに続く筐体正面壁上部が開口している。それぞれの開口凹部の中には、ブラックチップ１１１及びカラーチップ１１２にインクを供給するためのインク供給管が配されている。また、開口凹部内にはヘッドカートリッジとブラックインクタンク及びカラーインクタンクを電気的に接続するための電気接触端子として、ＰＷＢ基板１１３裏面に形成されているブラックインクタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２が臨んでいる。実施例１と同様に、図５に示されるように、ブラックタンク用コネクタ１２１及びカラーインクタンク用コネクタ１２２は、それぞれ、バネ接点１２８と該バネ接点１２８を支持する支持部材であるハウジング１１９を備えており、該ハウジング１１９は、ＰＷＢ基板１１３の表面側に形成されているＰＷＢパッド１２３に該略対応する裏面側に実装されている。開口凹部を構成するヘッドカートリッジ１０１の筐体１０１ａの背面壁の一部には、図１８に示されるように所定位置に穴１０９が形成されており、したがって、ＰＷＢ基板１１３がカシメ部１２５を介してヘッドカートリッジ１０１に取り付けられた時、穴１０９内にハウジング１１９が位置するとともに、バネ接点１２８が開口凹部内に向かって突出する構成をとる。本実施例においては、実施例１と異なり、インクタンク容量を大きくしており、これに伴い、インクタンクの幅が増えたことにより、ヘッドカートリッジの全幅も増大されることとなる。
【００３５】
図２０は、第２の実施例を示すＰＷＢ基板１１３裏面を示す模式図である。図２０は、ブラック、カラー各インクタンク用コネクタが見える面を示している。バネ接点１２８による各バネ接点の当接圧は、実施例１同様１本あたり１００ｇ以上である。ＰＷＢパッド１２３は図中点線で示されており、ＰＷＢ基板１１３の表面に４０個のパッドで構成される。
【００３６】
本実施例においては、ヘッドカートリッジ１０１の幅が大きいことから、ＰＷＢサイズを大きくとることができ、コネクタの配置に自由度がある。本実施例では図２０で示すように、ＰＷＢ基板１１３をヘッドカートリッジ１０１に固定するカシメ部１２５に対して紙面上から見て上下に最近接するカシメ部の中間にブラックインクタンク用コネクタ１２１およびカラーインクタンク用コネクタ１２２が配されている。
【００３７】
ヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着される前に、ブラックインクタンク２０１とカラーインクタンク２０２を装着されるとき、ブラックインクタンク用コネクタ１２１とカラーインクタンク用コネクタ１２２のバネ接点がインクタンクのコンタクトパッドに当接し反力を受けることで、バネ接点の支持部材であるハウジング１２９も相応の力が発生する。ハウジング１２９はＰＷＢ基板１１３に接触固定されており、ハウジング１２９が受ける反力はハウジング１２９とＰＷＢ基板１１３の接触部を介してＰＷＢ基板１１３に力が伝達される。各接触部にかかる力をベクトルとして考えると、その合力たる合成ベクトルはＰＷＢ基板１１３に略垂直になる。本実施例では合成ベクトルの起点がカシメ部で囲まれる領域内にあり、ＰＷＢ基板１１３に働くモーメントに対して、各カシメ部が受ける引き剥がし力の抗力は、カシメ部で囲まれる領域内で大きく働くことから、ＰＷＢ基板のソリ量は比較例に相対して少なくすることができる。さらに本実施例のように最近接のカシメ部１２５で挟まれる線上では抗力が大きく働くためソリ量は少ない。
【００３８】
次に、ヘッドカートリッジ１０１がキャリッジ３０１に装着されたとき、ヘッドカートリッジ１０１のＰＷＢ基板１１３のＰＷＢパッド１２３は、キャリッジ３０１上の圧接コネクタ３１１と当接し、その反力でＰＷＢ基板のソリが緩和される。本実施例のようにバネ接点が配置されていると、バネ接点１２８には縦方向の位置変位が発生するが、横方向の変位は発生しない。バネ接点１２８とコンタクトパッド２１５間の縦方向のせん断方向は、インクタンクが回転着脱される際に働くせん断力と同じ方向（図５の上下方向）であり、バネ接点１２８の構成はインクタンク着脱による縦方向のせん断力に対しての繰り返し耐性があればＰＷＢ基板ソリに起因するせん断力には耐えられるため、バネ接点が変形し、コンタクトパッド２１５とバネ接点１２８の導通が確保できなくなることはない。
【００３９】
本実施例では、特に好ましい例として上下に位置するカシメ部を結ぶ直線上（カシ目部の最短距離直線状）にバネ部材が配置されているＰＷＢ基板について説明してきたが、該バネ部材は、複数（本実施例では４つ）のカシメ部で囲まれる領域内に配置されればよい。
【００４０】
（実施例３）
実施例１、２で記載のカシメ部はねじ止めに置き換えてもよい。この場合、例えば、ヘッドカートリッジ１０１の筐体材質が熱可塑性樹脂以外のものであっても適応できる。
【００４１】
（実施例４）
実施例１、２で記載のバネ接点は、ＰＷＢ基板に直接実装されていても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、インクタンクとヘッドカートリッジ、さらにキャリッジがそれぞれに着脱可能なヘッドカートリッジにおいて、インクタンクとヘッドカートリッジの電気接点の信頼性を向上できる構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジを示し、（ａ）は、背面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施形態におけるインクタンク用コネクタを示す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるカラーインクタンクを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジへのカラーインクタンク装着過程を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジへのカラーインクタンク装着過程を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるヘッドカートリッジへのブラックインクタンクおよびカラーインクタンクの装着状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるキャリッジへのヘッドカートリッジ装着過程を示す側面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態におけるキャリッジへのヘッドカートリッジ装着状態を示す側面図である。
【図１２】本発明の比較形態におけるＰＷＢ基板面を示す模式図である。
【図１３】本発明の比較形態におけるＰＷＢ基板変形状態を示す模式断面図である。
【図１４】本発明の比較形態におけるＰＷＢ基板状態を示す模式断面図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態におけるＰＷＢ基板面を示す模式図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態におけるＰＷＢ基板変形状態を示す模式断面図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態におけるＰＷＢ基板状態を示す模式断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す正面図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す背面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態におけるＰＷＢ基板面を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１ヘッドカートリッジ
１０９穴
１１１ブラックチップ
１１２カラーチップ
１１３ＰＷＢ基板
１１４ＴＡＢシート
１２１ブラックインクタンク用コネクタ
１２２カラーインクタンク用コネクタ
１２３ＰＷＢパッド
１２５カシメ部
１２６位置決めピン
１２８バネ接点
１２９ハウジング
２０１ブラックインクタンク
２０２カラーインクタンク
２１１記憶素子
２１５コンタクトパッド
３０１キャリッジ
３１１圧接コネクタ

Claims

プリンタ装置上のキャリッジと分離着脱可能、且つ、記憶素子を有するインクタンクを着脱可能なヘッドカートリッジであって、
前記キャリッジに配された電気接触端子で接続される回路基板を有し、前記回路基板に配された電気接触端子で前記インクタンクの前記記憶素子と接続される前記回路基板が固定される前記ヘッドカートリッジにおいて、
前記回路基板の複数部位の固定手段で囲まれる領域内に、前記電気接触端子の支持部材の一部が固定されていることを特徴とするヘッドカートリッジ。
前記支持部材は、水平方向に配置される２つの前記固定手段を結ぶ直線上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドカートリッジ。
前記支持部材は、垂直方向に配置される２つの前記固定手段を結ぶ直線上に配置されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドカートリッジ。
前記ヘッドカートリッジは、前記インクタンクが前記インクタンクの一部を支点とする回転動作により前記ヘッドカートリッジに装着されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドカートリッジ。
前記固定手段は熱カシメであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドカートリッジ。
前記固定手段はねじ止めであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドカートリッジ。