JP4151250B2

JP4151250B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP4151250B2
Application number: JP2001274919A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　茂
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: CN1807098A; CN100446978C; JP2003080683A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドに接続したフレキシブル配線基板上に記録ヘッドのための駆動回路を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙等の記録媒体に記録を行う記録装置として、例えばインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタでは、記録ヘッドを備えた記録ヘッドユニットをキャリッジに搭載して、記録媒体を給紙するプラテンと平行にキャリッジを往復運動して記録を行うように構成されている。また、このインクジェットプリンタの記録ヘッドユニットでは、図１８に示すように、フレキシブル配線基板１５０に搭載したＩＣチップ１５５により、記録ヘッドの圧電アクチュエータに電圧が印加されるようになっている。
【０００３】
フレキシブル配線基板１５０は、可撓性を有するポリイミド樹脂からなる帯状絶縁体１５１と、当該帯状絶縁体１５１上に設けられた複数の導線とから構成されている。帯状絶縁体１５１は、記録ヘッドの圧電アクチュエータと重ねられて接続されるヘッド接続部１５１ｂと、ヘッド接続部１５１ｂの短辺側の一端から拡幅して延設された略長方形のＩＣチップ保持部１５１ａと、さらにＩＣチップ保持部１５１ａから延設され、回路基板と接続される接続部１５１ｃとからなっている。ＩＣチップ保持部１５１ａの略中心部には、圧電アクチュエータを駆動する駆動電圧を発生するＩＣチップ１５５が設けられている。
【０００４】
ＩＣチップ１５５は、電源線１７２およびコモン線１７３によって供給された電源により駆動され、信号線１７５から入力された駆動信号に基づいて各噴射ノズルに対応した圧電アクチュエータに出力線１７４を介して噴射信号を出力する駆動回路を内蔵する。記録ヘッドは、ヘッド接続部１５１ｂと対応した外形の２つの長辺に沿って複数の噴射ノズル列を備えている。フレキシブル配線基板１５０は、記録ヘッドの２つの噴射ノズル列にそれぞれ対応した電源線１７２、コモン線１７３、信号線１７５、出力線１７４および長辺側の側縁に沿ったコモン線１６２からなる配線パターンを、フレキシブル配線基板１５０の長手方向中心線に対して左右対称に有しており、ＩＣチップ１５５はこれに対応して２組の駆動回路を内蔵している。ヘッド接続部１５１ｂには、長辺側両側縁に沿って、出力線１７４およびコモン線１６２の端部すなわち端子１７４ａ，１６２ａが２つの噴射ノズル列に対応して配置されている。また、コモン線１６２とコモン線１７３とは、接続部１５１ｃに接続される回路基板内において、相互に接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成では、記録ヘッドの一方の端（図１８では上端）のみにおいて圧電アクチュエータ内のコモン電極をコモン線１６２に接続し、共通電位例えばグランドに接続することができるが、他方の端（図１８では下端）は、コモン線１６２に接続することができない。圧電アクチュエータ内のコモン電極は、その全体に渡って共通に設けられているので、どの出力線１７４から供給された信号も内部のコモン電極からコモン線１６２を経てグランドに戻されるが、圧電アクチュエータ内のコモン電極が薄く抵抗値が大きいために、コモン線１６２に近い側（図１８において上側）のコモン電極の部分では、グランド電位に低下するが、コモン線１６２から遠い側（図１８において下側）のコモン電極の部分では、十分にグランド電位に低下しない。このために、噴射ノズル列内において実質印加される電圧が揃わず、噴射特性が均一にならないという問題があった。これは、圧電アクチュエータおよび噴射ノズルなどからなる記録素子を用いない記録装置、例えば、感熱記録装置、ドットインパクト記録装置など、記録素子が複数用いられるものにおいて共通と言える問題である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の記録素子にほぼ均一に電圧を印加し、均一な記録特性を得ることができる記録装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に係る発明の記録装置では、複数の記録素子を有し、記録媒体に対し記録を行う記録ヘッドと、可撓性を有する帯状絶縁体上に、前記記録ヘッドを駆動する駆動回路と、前記各記録素子の駆動電極の端子に接続する複数の給電線と、前記駆動回路とは接続されない配線であって前記各記録素子のコモン電極の端子を共通電位に接続する共通電位線と、を有するフレキシブル配線板とを備えた記録装置において、前記記録ヘッドは、前記フレキシブル配線板の幅方向の中心において長手方向に沿った中心線と平行で、前記中心線を挟んだ両側に配列された２列の記録素子を位置して備え、前記駆動回路は、前記中心線と平行で前記中心線を挟んだ両側に２組の複数の出力用の端子を備え、前記複数の給電線は、前記各出力用の端子のそれぞれから両側に引き出されて、前記中心線に対して同じ側の前記各記録素子に接続された２つの給電線群をなすとともに、これら２つの給電線群は、前記中心線を含む領域を間に挟んで互いに離間して形成されており、前記共通電位線は、前記中心線と重なりつつ前記駆動回路の下を通りさらに前記２つの給電線群に挟まれた前記領域を通るように前記長手方向に延びた第１の共通電位線と、前記フレキシブル配線基板の幅方向両側部に沿ってそれぞれ延びる第２の共通電位線とからなり、前記２列の記録素子は、その列方向に延びる共通電極を有し、その共通電極の前記列方向における両端のうちの前記駆動回路と離れる側の一端が、前記第１の共通電位線に接続され、前記一端と反対側の他端は前記第２の共通電位線にそれぞれ接続されていることを特徴とする構成となっている。
【０００８】
この構成の記録装置では、フレキシブル配線基板上には、駆動回路の下側を貫通して共通電位線が長手方向に延びているので、駆動回路から遠い側の記録素子に共通電位線を接続することができ、その結果、その記録素子の共通電位線側の端子の電位を十分に共通電位とし、給電線から供給された信号に基づいて所期の記録能力を発揮することができる。
【０００９】
【００１０】
また、この構成の記録装置では、上記の発明の作用に加えて、共通電極の列方向における両端のうちの駆動回路から遠い側の一端は第１の共通電位線に接続され、その一端と反対側の他端はフレキシブル配線基板の一側に沿って延びる第２の共通電位線に接続されているので、共通電極全体に渡って共通電位の均一化をはかり、複数の記録素子の記録特性をほぼ全体に渡って均一にすることができる。
【００１１】
【００１２】
また、この構成の記録装置では、上記の発明の作用に加えて、記録ヘッドに記録素子は２列に配置され、両列の共通電極の一端は、フレキシブル配線基板の幅方向中央において長手方向に延びる第１の共通電位線に接続され、両列の共通電極の他端は、幅方向両側部に沿ってそれぞれ延びる第２の共通電位線にそれぞれ接続されているので、２列の記録素子において駆動回路に近い側と遠い側の共通電位をほぼ均一にし、２列の記録素子のほぼ全体に渡って記録特性をほぼ均一にすることができる。
また、請求項２に係る発明の記録装置では、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記各給電線群の配線領域は、前記他端から前記一端に向かうに従って除々に縮幅され、これに対応して、前記第１の共通電位線は、前記他端から前記一端に向かうに従って除々に拡幅されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の記録装置の一実施の形態について図面に沿って説明する。まず、本発明の記録装置の一実施の形態であるインクジェットプリンタ１の内部構成について、図１を参照して説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の内部構造を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１の筐体２の内部には、キャリッジ８が設けられており、キャリッジ８は、ガイドロッド１１及びガイド部材１２に、各々スライド可能に支持され、ベルト１３に固着されて、ＣＲモータ１６により駆動されて往復移動される。前記キャリッジ８には、印字等の記録を行うための記録ヘッド１９，２０（図２参照）を有する記録ヘッドユニット１７が取り付けられている。この記録ヘッド１９，２０は、４色のインク（シアンｃ、マゼンタｍ、イエローｙ、ブラックｂ）を記録媒体である記録用紙Ｐ上に、インク液滴を噴射して記録動作を行うインクジェット式であり、その記録用紙Ｐ側に、前記各色のインクを各々噴射するために、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの噴射ノズル群７ａ〜７ｄ（図２参照）を備えている。
【００１５】
また、記録ヘッドユニット１７には、各噴射ノズル群７ａ〜７ｄに、各色のインクを供給する４つのインクカートリッジ１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂが着脱可能に搭載されている。また、本実施の形態のインクジェットプリンタ１では、記録ヘッド１９，２０と対向する位置には、記録用紙Ｐを搬送するプラテンローラ１０が設けられ、プラテンローラ１０は、図示外のＬＦモータの駆動により回転駆動され、プラテンローラ１０の回転によって、記録用紙Ｐがキャリッジ８の移動方向と直交する方向（図１に示す矢印方向）に搬送されるようになっている。
【００１６】
次に、図２及び図３を参照して、記録ヘッドユニット１７の構造について説明する。図２及び図３は、記録ヘッドユニット１７を、その底部の背面側から見た斜視図である。図２及び図３に示すように、記録ヘッドユニット１７は、ヘッドホルダ１８と、記録ヘッド１９，２０と、回路基板２１と、ヘッドカバー７０と、フレキシブル配線基板２４，２５と、弾性材２７（図１６参照）とから構成されており、ヘッドホルダ１８に各部材が設けられて構成されている。そして、カバー板兼ヒートシンク２６が、フレキシブル配線基板２４，２５をヘッドホルダ１８の反対側で覆って、ヘッドホルダ１８に設けられるようになっている。また、ヘッドホルダ１８は、図１に示すキャリッジ８に保持され、キャリッジ８と共に往復運動を行うようになっている。
【００１７】
また、ヘッドホルダ１８は合成樹脂材料で一体成形され、底壁１８ａと背壁１８ｂと左側壁１８ｃ（図４参照）と右側壁１８ｄと前壁１８ｅとから構成され、上面が開放された略箱型形状となっている。前述したインクカートリッジ１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂは、この開放部に着脱可能に搭載されるようになっている。また、ヘッドホルダ１８の底壁１８ａの外側面１８ａ１には、ヘッド保持部２８（図７参照）が形成されており、ヘッド保持部２８には、記録用紙Ｐに対して記録を行う２個の記録ヘッド１９，２０が並置して接着固定され、背壁１８ｂの外側面１８ｂ１には、記録ヘッド１９，２０とキャリッジ８との中継基板となる回路基板２１が固定されるようになっている。
【００１８】
また、記録ヘッド１９，２０と回路基板２１との間は、フレキシブル配線基板２４，２５で接続されている。本実施の形態では、記録ヘッド１９，２０にそれぞれ設けられたプレート型圧電アクチュエータ１２０（図１０参照）を駆動する駆動電圧を発生する駆動回路としてＩＣチップが用いられており、フレキシブル配線基板２４，２５は、それぞれ対応する記録ヘッド１９のためのＩＣチップ２２，２３を、ヘッドホルダ１８側でない面に搭載している。
【００１９】
そして、図４に示すように、記録ヘッドユニット１７は、キャリッジ８に取り付けられて移動できるようになっている。詳細には、ヘッドホルダ１８の背壁１８ｂから凸設された突起３８ａ，３８ｂが、キャリッジ８に設けられた貫通孔７９にそれぞれ嵌合することで、記録ヘッドユニット１７がキャリッジ８に位置決めされ、公知の固定手段により取り付けられる。また、キャリッジ８には、配線基板８０が設けられている。配線基板８０は、プリンタの筐体２の静止位置に固定された本体側制御基板に図示しないフレキシブル配線基板を介して接続され、そして、配線基板８０の接続部８０ａが、ヘッドホルダ１８に設けられた回路基板２１上の接点５５（図２参照）と接続されて、本体側制御基板からキャリッジ８の配線基板８０を介してフレキシブル配線基板２４，２５上のＩＣチップ２２，２３へそれぞれ電源や信号が供給されるようになっている。
【００２０】
次に図７及び図８を参照して、ヘッドホルダ１８の構造について説明する。図７は、ヘッドホルダ１８を、その底部の背面側から見た斜視図であり、図８は、ヘッドホルダ１８を、その上部の前面側から見た斜視図である。前述のように、ヘッドホルダ１８は５つの壁部から構成された略箱型形状であり、図７及び図８に示すように底壁１８ａと背壁１８ｂ及び前壁１８ｅは、共に略長方形形状となっており、前壁１８ｅの高さが、背壁１８ｂの高さの略４分の１となっている。また、左側壁１８ｃと右側壁１８ｄは、共に底壁１８ａと背壁１８ｂとの交差部側に直角部を持つ略三角形形状となっている。右側壁１８ｄは、その直角部に、所定の角度で切り取られた傾斜面１８ｄ１を有している。
【００２１】
また、ヘッドホルダ１８の底壁１８ａには、ヘッドホルダ１８の上面側の開放部に搭載されるインクカートリッジ１４ｙ，１４ｍ，１４ｃ，１４ｂの、インク放出部（図示外）に接続することができる複数のインク供給通路（図示外）が穿設されている。各インク供給通路は底壁１８ａを貫通してヘッド保持部２８に開口しており、各記録ヘッド１９，２０の各噴射ノズル群７ａ〜７ｄに対応したインク流路に接続している。
【００２２】
また、ヘッドホルダ１８の背壁１８ｂの外側面１８ｂ１には、２つの略長方形のリブ３５ａ，３５ｂが凸設され、そのリブ３５ａ，３５ｂの各々の先端が、回路基板２１（図２参照）の裏面に当接するようになっている。外側面１８ｂ１には、突起３６，３７が凸設されている。突起３６，３７は、その先端部の円柱部３６ａ，３７ａを回路基板２１に穿設された貫通孔２１ａ，２１ｂ（図１３参照）に挿入して熱圧潰することにより、回路基板２１を固定するようになっている。
【００２３】
ヘッドホルダ１８は、その底壁１８ａと背壁１８ｂとの交差部近傍の外側面側で、ヒートシンク２６を保持するようになっている。即ち、底壁１８ａの左側壁１８ｃ側端部近傍には、右側壁１８ｄの傾斜面１８ｄ１近傍部分と略平行に形成されたヒートシンク保持壁４０が凸設されている。ヒートシンク保持壁４０は、傾斜面１８ｄ１と平行な傾斜面を有している。右側壁１８ｄとヒートシンク保持壁４０との間はリブ３５ｃによって接続されている。ヒートシンク保持壁４０と右側壁１８ｄとの対向面には、段状にヒートシンク当接部４０ａが形成され、そのヒートシンク当接部４０ａに連続して、底壁１８ａの外側面１８ａ１の背壁１８ｂ側端部近傍にもヒートシンク当接部４８が形成されている。
【００２４】
ヒートシンク２６は、その外周をそれらヒートシンク当接部４０ａ，４８に当接して接着剤等でヘッドホルダ１８に対して密閉して固定される。また、ヒートシンク２６と後述するヘッドカバー７０との間、回路基板２１との間にもシール剤７１（図６参照）が充填され、記録ヘッド１９，２０及びフレキシブル配線基板２４，２５に対してインク等が侵入するのを防止している。回路基板２１とリブ３５ｃとの間も必要に応じてシールすることができる。尚、ヒートシンク２６は、放熱効果のよいアルミニウム等の金属材料で、板状に製作されている。
【００２５】
さらに、背壁１８ｂの、底壁１８ａとの交差部近傍の外側面、即ちヘッドホルダ１８に固定されたヒートシンク２６の内部には、後述する弾性材２７を載置するための弾性材載置部２９が設けられている。弾性材載置部２９は、右壁部１８ｄの傾斜面１８ｄ１と平行な斜辺を有する複数のリブから構成され、これらリブの斜辺により、弾性材２７を接着固定するための傾斜壁面を形成している。
【００２６】
次に、図９及び図１０を参照して、フレキシブル配線基板２４，２５の構造について説明する。ここで、図９は、フレキシブル配線基板２４，２５の平面図であり、図１０は、図９のＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。図９に示すように、フレキシブル配線基板２４は、可撓性を有するポリイミド樹脂からなる帯状絶縁体４１と、当該帯状絶縁体４１上に設けられた複数の導線とから構成されている。帯状絶縁体４１は、記録ヘッド１９の圧電アクチュエータ１２０と重ねられて接続される略長方形のヘッド接続部４２と、そのヘッド保持部の一端から拡幅して延設された略長方形のＩＣチップ保持部４３と、さらにＩＣチップ保持部４３から延設され回路基板２１と接続される接続部４４とからなっている。また、帯状絶縁体４１のＩＣチップ保持部４３上には、記録ヘッドに設けられたプレート型圧電アクチュエータ１２０を駆動する駆動電圧を発生するＩＣチップ２２がフリップチップ実装されている。
【００２７】
ＩＣチップ２２は、電源線５０およびその電源のためのコモン線５４によって供給された電源により駆動され、信号線５１から入力された駆動信号に基づいて噴射ノズル群の各噴射ノズルに対応した出力線５３に噴射信号を出力する駆動回路を内蔵する。ＩＣチップ２２の下面には、フレキシブル配線基板２４の配線パターンと接続するための金バンプ２２ａが形成されている。フレキシブル配線基板２４は、記録ヘッド１９の２列の噴射ノズル群７ａ，７ｂにそれぞれ対応するようフレキシブル配線基板２４の長手方向中心線に対して概ね左右対称に、電源線５０、コモン線５４、信号線５１、出力線５３およびその出力線のためのコモン線４９，５２からなる配線パターンを有している。ＩＣチップ２２はこれに対応して２組の駆動回路を内蔵している。尚、コモン線５２は、フレキシブル配線基板２４のＩＣチップ保持部４３の長手方向の両側縁に沿って一対設けられ、コモン線４９は、フレキシブル配線基板の長手方向中心線に沿って同基板の一端から他端まで延びている。コモン線４９，５２は、出力線５３と共同して、圧電アクチュエータのための電気信号の供給及び戻り回路を構成するものである。ここで、フレキシブル配線基板２４の配線パターンは、スズメッキ付の銅で形成されている。
【００２８】
回路基板２１との接続部４４には、コモン線４９，５２、電源線５０、コモン線５４および信号線５１の各端部が、複数列の入力端子列をなして配置されている。ＩＣチップ２２の下側に対応するフレキシブル配線基板２４上には、電源線５０に接続された電源端子９０、コモン線５４に接続された端子９１、信号線５１に接続された端子５１ａ、出力線５３に接続された端子５３ｂが設けられている。図１０に示すように、ＩＣチップ２２の金バンプ２２ａを、これらに接触させて、ＩＣチップ２２の上面から加熱加圧することにより、フレキシブル配線基板２４のパターンとの間で金スズ共晶部２２ｂが形成され、接続される。と共に樹脂２２ｃにより固定される。このとき、フレキシブル配線基板２４の中央を通るコモン線４９は、ＩＣチップ２２の下を通るが、ＩＣチップ２２には接続しない。
【００２９】
ヘッド接続部４２には、長手方向の両側縁に沿って、出力線５３の端部すなわち端子５３ａが列装され、その列の両端にコモン線４９，５２の端部すなわち端子４９ａ，５２ａが配置されている。
【００３０】
また、フレキシブル配線基板２４の接続部４４には、コモン線５２の他方の端部、電源線５０，コモン線５４および信号線５１の各端部が、複数列の入力端子列４５，４６，４７をなして配置されている。このように複数列に分けたのは、信号線５１よりも各入力端子の幅を大きくして、しかもフレキシブル配線基板２４全体を所定幅に収めるためである。尚、フレキシブル配線基板２５も、フレキシブル配線基板２４と同様の構造となっており、ＩＣチップ２２と同様のＩＣチップ２３を搭載している。
【００３１】
回路基板２１は、通常の剛性にある絶縁基板によって構成され、図１４に示すように一方の面に、フレキシブル配線基板２４の複数列の入力端子列４５，４６，４７と対応した複数列の出力端子列６１，６２，６３、フレキシブル配線基板２５の複数列の入力端子列４５，４６，４７と対応した複数列の出力端子列６４，６５，６６、他方の面に、キャリッジ上の配線基板８０に設けられた接続部８０ａと接続する接点５５（図２参照）、出力端子列６１，６２，６３，６４，６５，６６と接点５５とを接続する図示しない配線パターンを有している。尚、フレキシブル配線基板２４の入力端子列４５の各端子は出力端子列６１の端子に、入力端子列４６の各端子は出力端子列６２の端子に、入力端子列４７の各端子は出力端子列６３の端子に、フレキシブル配線基板２５の入力端子列４５の各端子は出力端子列６４の端子に、入力端子列４６の各端子は出力端子列６５の端子に、入力端子列４７の各端子は出力端子列６６の端子にそれぞれ１対１で接続される。
【００３２】
また、図９と図１４に示すように、フレキシブル配線基板２４，２５を回路基板２１に固定した状態でそのフレキシブル配線基板が延びる側（すなわちＩＣチップ保持部４３側）の端子列４６，４７およびそれと対向する端子列６２，６３，６５，６６の各端子は、平面視において略円形をなし、それと反対側の端子列４５およびそれと対向する端子列６１の各端子は平面視において略長方形をなしている。さらに、最もＩＣチップ保持部４３に近い側の端子列４７およびそれと対向する端子列６３，６６の各端子は、他の列の端子よりも面積が大きく形成されている。これは、フレキシブル配線基板２４，２５と回路基板２１の端子同士を半田付けしたとき、フレキシブル配線基板が回路基板との接続部分から折れ曲がったり、湾曲した状態に配置されたり、組立中に曲げられても、剥がれやすい側の半田付け面積を大きくすることにより、剥がれにくくするためである。
【００３３】
回路基板２１の端子列６２，６３，６５，６６の各端子に対しては、回路基板２１を貫通したスルーホール７２が設けられ、そのスルーホール７２の内面に沿って各端子を構成する導電材料が延びている。スルーホール７２は、各端子に対して中心から偏倚して位置する。
【００３４】
フレキシブル配線基板２４，２５を回路基板２１に接続するに際して、回路基板２１の端子列６１，６２，６３，６４，６５，６６の各端子に対して、あらかじめ半田Ｈ（図１６参照）が塗布されており、フレキシブル配線基板２４，２５の端子を回路基板２１の端子に対応させ、ヒートバーによりフレキシブル配線基板２４，２５を回路基板２１に対して押圧しながら加熱すると、あらかじめ塗布されていた半田Ｈが溶解して、対応する端子同士が接続される。このとき、余分な半田Ｈがスルーホール７２に逃げることで、隣接する端子同士がはみ出た半田で短絡することがないようにしている。また、フレキシブル配線基板２４，２５には、各端子を被覆する位置をさけてソルダーレジストＳが形成され、隣接する端子に対して溶解半田が流出または流入しないようにしている。尚、回路基板２１において全端子列に渡る範囲には、ソルダーレジストが設けられていない。
【００３５】
次に、図１１を参照して、記録ヘッド１９，２０の構造について説明する。尚、記録ヘッド１９，２０は共に略同一形状を有しているので、ここでは、記録ヘッド１９についてのみ説明し、記録ヘッド２０の説明は省略する。記録ヘッド１９は、本実施の形態ではインクジェット式のものであり、後述するようにインクを収容する圧力室、この圧力室のインクに選択的に圧力を与える圧電素子、圧電素子に電圧を印加する電極、圧力室内のインクを噴射するノズルから１つの記録素子が構成され、複数の記録素子が並べられて一体のものとして構成されている。具体的には、図１１に示すように、記録ヘッド１９は、略長方形に形成された金属板の積層構造からなるキャビティープレート１１０の表面に、キャビティープレート１１０の長手方向と直交する方向に溝が延設されて形成された複数の圧力室１１６が、キャビティープレート１１０の長手方向に沿って２列平行に配列されている。そして、キャビティープレート１１０上に、略長方形の板状に形成されたプレート型圧電アクチュエータ１２０が、各圧力室１１６を塞ぐように接着され、プレート型圧電アクチュエータ１２０の上部には、フレキシブル配線基板２４のヘッド接続部４２が、プレート型圧電アクチュエータ１２０に対して重ねて接合されるようになっている。２列の圧力室１１６は、それぞれ下面の２列の噴射ノズル群７ａ，７ｂに連通し、下向きにインクを噴射する。２つの記録ヘッドがそれぞれ２列の圧力室を備えることで、４色のインクの吐出を実現している。
【００３６】
図１２は、キャビティープレート１１０からプレート型圧電アクチュエータ１２０を離した状態を示す分解斜視図であり、図１３は、プレート型圧電アクチュエータ１２０の分解斜視図である。図１２及び図１３に示すように、プレート型圧電アクチュエータ１２０は、１０枚の圧電シート１２１〜１３０を積層した構造に形成されている。また、各圧電シート１２１〜１３０の内、圧電シート１２６，１２８，１３０は、全て同じ構造に形成され、各圧電シート１２６，１２８，１３０の上面には、前記キャビティープレート１１０に設けられた各圧力室１１６に対応する位置に細幅の駆動電極１３６が各々形成されている。また、各駆動電極１３６の端部１３６ａは、各圧電シート１２６，１２８，１３０の側面１２６ａ、１２６ｂ（他の圧電シートも同様）に各々露出するように形成されている。
【００３７】
また、圧電シート１２３，１２４，１２５，１２７，１２９は、全て同じ構造に形成され、圧電シート１２３，１２４，１２５，１２７，１２９の上面には、複数個の圧力室１１６に対して共通の電極となる帯状のコモン電極１３５が形成されている。また、各コモン電極１３５の端部１３５ａは、圧電シート１２３，１２４，１２５，１２７，１２８の側面１２３ａ、１２３ｂ（他の圧電シートも同様）に各々露出するように形成されている。
【００３８】
さらに、最上段の圧電シート１２１の上面には、前記各駆動電極１３６の各々に対する表面電極１３１と、前記コモン電極１３５に対する表面電極１３２とが、圧電シート１２１の側面１２１ａ、１２１ｂに沿って並ぶように設けられている。また、プレート型圧電アクチュエータ１２０における圧電シート１２１〜１３０を積層した後、その上面又は下面と直交する左右両側面には、各駆動電極１３６と表面電極１３１とを電気的に接続する側面電極１３３及びコモン電極１３５と表面電極１３２とを電気的に接続する側面電極１３４とが各々形成されている。
【００３９】
そして、図９に示すように、フレキシブル配線基板２４のヘッド接続部４２は、記録ヘッド１９の圧電アクチュエータ１２０の上面に重ねられ、圧電アクチュエータ１２０の各表面電極１３１にヘッド接続部４２の各出力線の端子５３ａが、また表面電極１３２にコモン線４９，５２の端子４９ａ，５２ａがそれぞれ１対１に対応して半田付け接続される。フレキシブル配線基板２５も記録ヘッド２０の圧電アクチュエータ１２０に同様に接続される。
【００４０】
記録ヘッドが動作可能状態にあるとき、コモン線４９，５２，５４は共通電位の部位例えば回路基板２１内にてグランドに接続されている。記録データにしたがって任意の出力線５３に信号が出力されると、それに接続された駆動電極１３６とコモン電極１３５との間の圧電シートの部分に歪みが生じて、それに対応する圧力室１１６内のインクに圧力が加えられ、噴射ノズルからインクが噴射される。このとき、コモン電極１３５の電位がグランドに落ちていれば、駆動電極１３６とコモン電極１３５との間の圧電シートの部分には所期の電圧が印加され、圧電シートに所期の変位量を生じることができる。しかし、圧電シート間にあるコモン電極１３５は、非常に薄く抵抗値が高いため、コモン線５２の端子５２ａから遠い側の駆動電極１３６と対向するコモン電極１３５の部分では、電位が十分にグランドに落ちていないことがある。この結果、圧電シートに印加する電圧が低下し、所期のインク噴射量が得られないことが生じる。
【００４１】
上記実施の形態のように、コモン電極１３５の両端の表面電極１３２、１３２をコモン線４９，５２にそれぞれ接続することで、コモン電極１３５の全体においてほぼ均一にグランドに落とすことができる。その結果、どの圧力室１１６に対応する圧電シートにもほぼ均一に電圧を印加することができ、すべての噴射ノズルにおいて、ほぼ均一な噴射特性を得ることができるようになった。
【００４２】
また、各記録ヘッド１９，２０に対してフレキシブル配線基板２４，２５を独立して設け、それぞれに対してＩＣチップ２２，２３を設けているので、各フレキシブル配線基板２４，２５の長辺側両側縁にそれぞれコモン線５２を配置し、各記録ヘッド１９，２０の４列の噴射ノズル群に対応するコモン電極に対する表面電極１３２をそれぞれコモン線５２、回路基板２１の配線パターンのうちのコモン線をとおして共通電位、即ちグランドに接続することができる。仮に、フレキシブル配線基板２４，２５を１枚の絶縁基板で構成し、１つのＩＣチップを４列の噴射ノズル群に対して共通に使用した場合、４列のうちの内側の２列噴射ノズル群に対するコモン線５２を回路基板２１に直接接続することができず、十分な共通電位とすることができない。上記のように構成することで、各記録ヘッド１９，２０の各表面電極１３２を容易に回路基板に接続し、コモン電極を十分な共通電位とすることができる。
【００４３】
さらに、図２及び図６に示すように、回路基板２１の接点５５が設けられた面には、板バネ９５が設けられている。板バネ９５は、ヒートシンク２６に当接し、回路基板２１上の配線パターンの内のコモン線を通してグランドに接続している。
【００４４】
図１５は、記録ヘッド１９，２０、フレキシブル配線基板２４，２５、回路基板２１を上記のように接続した状態を示すものであり、図１７は、これをヘッドホルダ１８に組み付ける状態を示す。記録ヘッド１９，２０は、ヘッドカバー７０の開口７０ｂ，７０ｃから噴射ノズル群７ａ〜７ｄが露出するようにヘッドカバー７０が被せつけられ、ヘッドホルダ１８のヘッド保持部２８に接着剤により接着固定される。回路基板２１は、前述のように背壁の１８ｂの突起３６，３７に固定される。
【００４５】
このとき、弾性材載置部２９に、ゴムあるいは樹脂材料等からなる弾性材２７があらかじめ接着固定されており、フレキシブル配線基板２４，２５は、ＩＣチップを搭載した部分がその弾性材２７の傾斜面に沿って配置され、その部分の両側でそれぞれ円弧に湾曲しながら全体として鈍角に曲げられて、記録ヘッド１９，２０の位置する底壁１８ａから背壁１８ｂの回路基板２１に渡って位置する。したがって、フレキシブル配線基板２４，２５は曲折部分において、大きな力が作用することがないので、その上の導線を損傷することがない。
【００４６】
ヒートシンク１６は、フレキシブル配線基板２４，２５を覆って、前述のようにその外周部分が側壁１８ｄ、ヒートシンク保持壁４０等に接着剤により接着固定される。このとき、ヒートシンク２６はその内面をＩＣチップ２２，２３に当接し、弾性材２７を圧縮させる。つまり、弾性材２７により、ＩＣチップ２２，２３がヒートシンク２６に熱伝導可能に押しつけられる。これにより、ＩＣチップ２２，２３をヒートシンク２６に接着剤等で接着する必要がなく、また、発熱によりＩＣチップ２２，２３とヒートシンク２６との間に応力を発生することもなく、効果的にＩＣチップ２２，２３の熱を放出させることができる。また、ヒートシンク２６は、板バネ９５で回路基板２１を介してグランドに接続されているので、静電気も放出することができ、静電気によりＩＣチップ２２，２３が破壊するのを防止することができる。
【００４７】
ヒートシンク１６を上記のように固定した状態において、回路基板２１の接点５５は、ヒートシンク２６に覆われず、外部に露出している。ヘッドホルダ１８をキャリッジ８に取り付けたとき、回路基板２１の接点５５はキャリッジ側の接続部８０ａに接触し、配線基板８０およびフレキシブル配線基板を介して本体側制御基板に接続される。尚、回路基板２１を設けずに、フレキシブル配線基板２４，２５の端子列４５，４６，４７を直接外部に露出させて、キャリッジ側の基板等に接触させることもできる。本発明は、インクジェット式の記録装置に限らず、感熱式、ワイヤインパクト式等各種の記録装置に適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳述したとおり、請求項１に係る発明の記録装置では、フレキシブル配線基板上には、駆動回路の下側を貫通して共通電位線が長手方向に延びているので、駆動回路から遠い側の記録素子に共通電位線を接続することができ、その結果、その記録素子の共通電位線側の端子の電位を十分に共通電位とし、給電線から供給された信号に基づいて所期の記録能力を発揮することができる。
【００４９】
また、上記の発明の効果に加えて、共通電極の列方向における両端のうちの駆動回路から遠い側の一端は第１の共通電位線に接続され、その一端とは反対側の他端はフレキシブル配線基板の一側に沿って延びる第２の共通電位線に接続されているので、共通電極全体に渡って共通電位をほぼ均一にし、複数の記録素子の記録特性をほぼ均一にすることができる。
【００５０】
また、上記の発明の効果に加えて、記録ヘッドに記録素子は２列に配置され、両列の共通電極の一端は、フレキシブル配線基板の幅方向中央において長手方向に延びる第１の共通電位線に接続され、両列の共通電極の他端は、幅方向両側部に沿ってそれぞれ延びる第２の共通電位線にそれぞれ接続されているので、２列の記録素子において駆動回路に近い側と遠い側の共通電位をほぼ均一にし、２列の記録素子のほぼ全体に渡って記録特性をほぼ均一にすることができる。
また、請求項２に係る発明では、請求項１に記載の発明の効果に加え、各給電線群の配線領域が駆動回路から遠い側ほど除々に縮幅になり、これに対応して第１共通電位線は駆動回路から遠い側ほど除々に拡幅するように構成しているため、共通電位をより一層均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、インクジェットプリンタ１の内部構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、記録ヘッドユニット１７をその底部の背面側から見た斜視図である。
【図３】図３は、記録ヘッドユニット１７をその底部の背面側から見た斜視図である。
【図４】図４は、記録ヘッドユニット１７とキャリッジ８との接続状態を示す側面図である。
【図５】図５は、記録ヘッドユニット１７をその上面側から見た平面図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図７】図７は、ヘッドホルダ１８をその底部の背面側から見た斜視図である。
【図８】図８は、ヘッドホルダ１８をその上部の前面側から見た斜視図である。
【図９】図９は、フレキシブル配線基板２４，２５及び記録ヘッド１９，２０を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９のＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【図１１】図１１は、記録ヘッド１９の分解斜視図である。
【図１２】図１２は、キャビティープレート１１０からプレート型圧電アクチュエータ１２０を離した状態を示す分解斜視図である。
【図１３】図１３は、プレート型圧電アクチュエータ１２０の分解斜視図である。
【図１４】図１４は、回路基板２１の平面図である。
【図１５】図１５は、回路基板２１と接続したフレキシブル配線基板２４，２５を曲折させた状態を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５のＣ−Ｃ線矢視方向断面図である。
【図１７】図１７は、ヘッドホルダ１８に、フレキシブル配線基板２４，２５と回路基板２１と記録ヘッド１９，２０とを取り付ける状態を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、従来のフレキシブル配線基板１５０を示す平面図である。
【符号の説明】
１インクジェットプリンタ
２筐体
８キャリッジ
１０プラテンローラ
１１ガイドロッド
１２ガイド部材
１３ベルト
１４ｃ，１４ｍ，１４ｙ，１４ｂインクカートリッジ
１５ノズル面
１６ＣＲモータ
１７記録ヘッドユニット
１８ヘッドホルダ
１９，２０記録ヘッド
２１回路基板
２２，２３ＩＣチップ
２４，２５フレキシブル配線基板
２６ヒートシンク
２７弾性材
４５，４６，４７入力端子列
４９コモン線
５０電源線
５１信号線
５２コモン線
５３出力線
５４コモン線
６１，６２，６３，６４，６５，６６端子列
８０配線基板
８０ａ接続部
９５板バネ
Ｈ半田
Ｓソルダーレジスト

Claims

複数の記録素子を有し、記録媒体に対し記録を行う記録ヘッドと、
可撓性を有する帯状絶縁体上に、前記記録ヘッドを駆動する駆動回路と、前記各記録素子の駆動電極の端子に接続する複数の給電線と、前記駆動回路とは接続されない配線であって前記各記録素子のコモン電極の端子を共通電位に接続する共通電位線と、を有するフレキシブル配線板とを備えた記録装置において、
前記記録ヘッドは、前記フレキシブル配線板の幅方向の中心において長手方向に沿った中心線と平行で、前記中心線を挟んだ両側に配列された２列の記録素子を位置して備え、
前記駆動回路は、前記中心線と平行で前記中心線を挟んだ両側に２組の複数の出力用の端子を備え、
前記複数の給電線は、前記各出力用の端子のそれぞれから両側に引き出されて、前記中心線に対して同じ側の前記各記録素子に接続された２つの給電線群をなすとともに、これら２つの給電線群は、前記中心線を含む領域を間に挟んで互いに離間して形成されており、
前記共通電位線は、前記中心線と重なりつつ前記駆動回路の下を通りさらに前記２つの給電線群に挟まれた前記領域を通るように前記長手方向に延びた第１の共通電位線と、前記フレキシブル配線基板の幅方向両側部に沿ってそれぞれ延びる第２の共通電位線とからなり、
前記２列の記録素子は、その列方向に延びる共通電極を有し、その共通電極の前記列方向における両端のうちの前記駆動回路と離れる側の一端が、前記第１の共通電位線に接続され、前記一端と反対側の他端は前記第２の共通電位線にそれぞれ接続されていることを特徴とする記録装置。
前記各給電線群の配線領域は、前記他端から前記一端に向かうに従って除々に縮幅され、これに対応して、前記第１の共通電位線は、前記他端から前記一端に向かうに従って除々に拡幅されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。