JP5272997B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインク等の液滴を吐出する液滴吐出装置に関し、特に、ノズルから液滴を吐出するための圧力を選択的に付与する手段に、可撓性を有する第１の配線基板及び第２の配線基板を連設してなる液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置の代表例であるインク吐出装置は、インクを吐出する複数のノズルと、これらノズルからインクを吐出するための圧力を付与する圧力付与手段とを有したインクジェットヘッドを備えている。インク吐出装置を搭載したインクジェットプリンタには、圧力付与手段の動作を制御するための制御基板が設けられており、圧力付与手段は、可撓性を有する複数の配線基板を連設してなる配線材を介し、この制御基板と機械的及び電気的に接続される。

一般にインク吐出装置の配線材は、圧力付与手段に接続されるＣＯＦ基板と、制御基板に接続されるＦＰＣ基板とからなる。ＣＯＦ基板は圧力付与手段と接続される接続部と、接続部から引き出された延在部とを有し、延在部の先端部にＦＰＣ基板の先端部がハンダ等を用いて接続される。ＣＯＦ基板の延在部には、圧力付与手段を駆動するための駆動信号を供給する信号供給手段が実装されるとともに、信号供給手段から接続部に向けて延びる駆動信号供給用の配線が形成されている。この配線は、各ノズルが互いに独立してインクを吐出可能にするため、ノズル数に対応して複数設けられている。

近年、印字速度及び解像度の向上のため、ノズル数の増加が望まれている。これに対応するため、特許文献１には、配線材からＣＯＦ基板を廃し、２枚のＦＰＣ基板の各々に１個ずつ信号供給手段を実装し、これらＦＰＣ基板をそれぞれ圧力付与手段に接続してなる液滴吐出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、各信号供給手段から延びる駆動信号供給用の配線の配置スペースが２枚のＦＰＣ基板に分配されるため、配線レイアウトの自由度が向上する。

特開２００３−５３９４０号公報

しかしながら、この構成によると、２枚のＦＰＣ配線基板を接続するため、制御基板に２個のコネクタを実装する必要があり、それにより制御基板の大型化を招き、インクジェットプリンタ内の限られた配置スペースが圧迫されることとなる。

かかる問題を解消するための構成として、圧力付与手段に１枚のＣＯＦ基板を接続し、このＣＯＦ基板には接続部から互いに反対側に延在する一対の延在部を設け、各延在部に１個ずつ信号供給手段を実装し、これら一対の延在部を曲げて先端部同士を互いに向き合わせ、１枚のＦＰＣ基板をこれら先端部に重ねて接合する、という構成が考えられる。この構成によると、ＦＰＣ基板及びコネクタの各個数が減るため、低コストとなり、制御基板がコンパクトになりうる。

しかし、この構成を実際に製造するに際しては、ＣＯＦ基板を断面Ｃ状に曲げた状態で維持し、その上側からＦＰＣ基板を重ね合わせ、その後に基板間の接続作業を行う、という煩雑かつ困難な工程を踏まなくてはならない。よって、かかる工程を容易かつ安定的に行えるようにすることが要望される。

そこで本発明は、液滴吐出装置の製造コストを抑えるとともに、その製造を容易かつ安定的に行えるようにすることを目的としている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出する複数のノズル及びこれら複数のノズルから液滴を吐出するための圧力を選択的に付与する圧力付与手段を有する液滴吐出ヘッドと、前記圧力付与手段に接続されて可撓性を有する第１配線基板と、前記第１配線基板に接続される第２配線基板と、前記第１配線基板の前記圧力付与手段との接続部を前記圧力付与手段とは反対側の面から前記圧力付与手段側に押え付ける押え部材と、を備える液滴吐出装置であって、前記第１配線基板は前記圧力付与手段から互いに反対側に延在する一対の延在部を有し、前記一対の延在部はそれぞれの先端部同士を前記押え部材から見て前記圧力付与手段とは反対側で互いに向き合わせるようにして曲げられ、前記第２配線基板はそれぞれの先端部を跨ぐようにして前記一対の延在部に接続される接続部を有しており、前記一対の延在部の先端部の各々を互いに向き合う状態で位置決めし且つ前記第２配線基板を前記一対の延在部に対して位置決めする位置決め手段として、前記第１配線基板及び前記第２配線基板のそれぞれに形成された位置決め孔と、前記押え部材のうちの前記圧力付与手段とは反対側の面に配設された位置決めピンとを備え、前記位置決め孔に前記位置決めピンが挿入された状態において前記位置決めピンの先端部は前記第１配線基板及び前記第２配線基板より突出し、前記押え部材は、前記一対の延在部が置かれる側の面に設けられた一対の嵩上げ部を有し、前記一対の嵩上げ部は所定方向に離れて配置され、前記位置決めピンは、前記一対の嵩上げ部それぞれから突出しており、前記第１配線基板の前記位置決め孔は、前記一対の延在部それぞれに設けられ、前記一対の嵩上げ部に分かれた前記位置決めピンが前記一対の延在部に分かれた前記位置決め孔それぞれに挿入され、前記第２配線基板の前記接続部と前記一対の延在部それぞれとの一対の接合領域が、前記所定方向において前記一対の嵩上げ部の間に位置することを特徴としている。

このような構成とすることにより、液滴吐出装置が１枚の第１配線基板に１枚の第２配線基板を接続してなるため、１枚の第１配線基板に２枚の第２配線基板を接続してなる場合と比べ、製造コストを抑えることができるとともに製造工程を簡素化することができる。また、第１配線基板の一対の延在部をそれぞれの先端部が互いに向き合うようにして曲げたときに、位置決め手段によってこれら先端部の各々を互いに向き合う状態で位置決めすることができ、容易かつ安定的に延在部を曲げた状態で維持することができる。そして、この位置決め手段により、曲がった状態で位置決めされている各延在部に対し、更に第２配線基板を位置決めすることができる。このため、第１配線基板と第２配線基板との接続を容易かつ安定的に行うことができる。

上記の本発明によれば、液滴吐出装置の製造コストを抑えるとともに、その製造を容易かつ安定的に行えるようにすることができる。

本発明の実施形態に係るインク吐出装置の分解斜視図であって、インクジェットプリンタのキャリッジに搭載する事前の状態にあるインク吐出装置の斜視図である。 図１に示すインク吐出装置の分解斜視図である。 図１に示すインク吐出装置の製造過程の説明図であって、（ａ）がＣＯＦ基板を折り曲げ、ＣＯＦ基板の一対の延在部の先端部の各々を位置決めした状態を示す斜視図、（ｂ）がＦＰＣ基板をＣＯＦ基板に接続する事前の状態を示す斜視図、（ｃ）がＦＰＣ基板をＣＯＦ基板の一対の延在部の先端部に対して位置決めしてＣＯＦ基板に接続した状態を示す斜視図である。 図３（ｃ）のIV−IV線に沿って切断して示す断面図であって、図３（ｃ）の状態にあるインク吐出装置の断面図である。 図１に示すインク吐出装置の製造過程の説明図であって、（ａ）がヒートシンクを配線材及び押え部材に対して組み付ける事前の状態を示す斜視図、（ｂ）が組立完了の状態を示す斜視図である。 図５（ｂ）のVI−VI線に沿って切断して示すインク吐出装置の断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここでは、本発明に係る液滴吐出装置の実施形態として、インクジェットプリンタに搭載されるインク吐出装置を例示しており、インク吐出装置よりインクが吐出する方向を下方としている。

図１に示すように、インク吐出装置１は、インクジェットプリンタのキャリッジ１００に搭載される。キャリッジ１００に搭載したインク吐出装置１は、記録媒体の記録面の上方を移動可能となり、当該記録面に向けてインクを吐出する。吐出したインクが記録面に着弾することにより、記録媒体に所要の画像や文字が記録される。

インク吐出装置１は、インク吐出用の多数のノズル（図示せず）を有したインクジェットヘッド２、インクジェットヘッド２と機械的及び電気的に接続される配線材３、配線材３をインクジェットヘッド２に押え付けるための押え部材４、及び配線材３に実装されたドライバＩＣ１４から発生する熱を放熱するためのヒートシンク５を備えている。

インク吐出装置１をキャリッジ１００に搭載するには、インクジェットヘッド２、配線材３及び押え部材４を組み立ててなる組立体６をキャリッジ１００に下側から取り付ける。このとき、インクジェットヘッド２の下面はキャリッジ１００の外底部に配置され、配線材３及び押え部材４はキャリッジ１００の下面に形成された開口を通じてキャリッジ１００内に収容される。ヒートシンク５は、キャリッジ１００内に上側から収容され、キャリッジ１００内の配線材３及び押え部材４に組み付けられる。

次に、図２を参照しながら、製造工程の概要に沿ってインク吐出装置１の構成について説明する。図２に示すように、インクジェットヘッド２は、流路ユニット７と、圧力付与装置８とを備えてなる。流路ユニット７の下面はインクジェットヘッド２の下面をなし、ここにインクを吐出する複数のノズル（図示せず）が開口している。圧力付与装置８は、流路ユニット７内を流れるインクに、各ノズルからインクを吐出するための圧力を選択的に付与する。この圧力付与装置８の形式は特に限定されないが、本実施形態では、圧電式アクチュエータを適用した場合を例示する。

この場合、圧力付与装置８は薄板の圧電セラミクスを積層してなる。詳細な図示を省略するが、圧力付与装置８内には圧電セラミクスを挟むように第１および第２内部電極（図示せず）が設けられ、第１内部電極には所定の定電位（例えば０Ｖ）が印加され、第２内部電極には当該定電位と等電位の待機電位と、当該定電位とは異なる駆動電位（例えば３０Ｖ）が選択的に印加される。第２内部電極に駆動電位が印加されると、第１及び第２内部電極で挟まれた部分が電位差による逆圧電効果を発揮して歪み変形し、この変形に応じて流路ユニット２内のインクに圧力が付与され、インクがノズルから下方に吐出する。第２内部電極は各ノズルに個別に対応して設けられており、各ノズルが互いに独立してインクを吐出可能になっている。圧力付与装置８の上面には、これら内部電極と導通する多数の表面電極９が設けられており、外部から表面電極９を通じて所要の内部電極に所要の電位を印加可能となっている。

配線材３は、この圧力付与装置８の上面に接続されるＣＯＦ基板１０と、ＣＯＦ基板１０に接続されるＦＰＣ基板１１とを１枚ずつ有している。両基板１０，１１は、樹脂シートに金属材からなる多数の配線を印刷形成し、これら配線をレジスト層で被覆することにより製造される。両基板１０，１１は可撓性及び弾性を有している。

ＣＯＦ基板１０は略矩形状に形成されており、その長手方向中央部が、圧力付与装置８の上面に接続される接続部１２となる。接続部１２の一方の面には、多数の接続端子（図示せず）が露出している。以下、便宜的に、このＣＯＦ基板１０の一方の面を「第１面」、その裏面を「第２面」とする。

ＣＯＦ基板１０を圧力付与装置８に組み付けるには、ＣＯＦ基板１０の第１面を下側に向け、接続部１２を圧力付与装置８の上面に上側から重ねる。そして、例えばハンダ付けや所謂カバーコート工法等の基板接続手法を用い、接続端子（図示せず）を表面電極９と電気的に導通させるようにしてＣＯＦ基板１０を圧力付与装置８に機械的に接合する。

ＣＯＦ基板１０を圧力付与装置８に接続した後には、上側に向く接続部１２の第２面に押え部材４が置かれる。これにより、接続部１２が圧力付与装置８から剥がれにくくなり、インク吐出装置１の電気的不具合を防ぐことができる。

ＣＯＦ基板１０の長手方向両端部は、接続部１２から互いに反対側に延在する一対の延在部１３となる。各延在部１３にはドライバＩＣ１４が１個ずつ実装されている。各ドライバＩＣ１４は、圧力付与装置８の第２内部電極（図示せず）に印加される駆動電位を駆動信号として供給する。各ドライバＩＣ１４からは複数の配線（図示せず）が接続部１２に向けて延びており、これら配線はそれぞれ、第２内部電極に対応する表面電極９と電気的に導通される接続端子（図示せず）に繋がっている。

ドライバＩＣ１４は構造的には短冊状のチップである。各ドライバＩＣ１４は、ＣＯＦ基板１０の第１面に実装されて延在部１３の先端部の付近に配置され、その長手方向がＣＯＦ基板１０の幅方向に向けられている。また、一対の延在部１３の先端部にはそれぞれ、幅方向に沿って第１配線端子１５が対をなして設けられている。一対の第１配線端子１５はそれぞれ、微視的には、微細且つ多数の端子が幅方向に沿って配列したものとなっている。

なお、図２は、インク吐出装置１の組立完了の状態（図５（ｂ）参照）における各部品の姿勢を示している。後に図３〜図６を参照して詳述するが、この状態においては、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３が、押え部材４の外面に沿うようにして、また、接続部１２から見て圧力吐出装置８とは反対側となる上側でそれぞれの先端部同士を互いに向き合わせるようにして曲げられる。つまり、このインク吐出装置１のＣＯＦ基板１０は、組立完了の状態において断面Ｃ状の姿勢を呈する。

かかるＣＯＦ基板１０の第１面は外周面を構成し、第２面は内周面を構成することとなる。ドライバＩＣ１４及び一対の第１配線端子１５は、第１面に設けられ且つ接続部１２の上方に位置し、上側に向けられる。また、一対の第１配線端子１５は、互いに間隔をおいて平行に配置される。

折り曲げられた一対の延在部１３の先端部には、上側からＦＰＣ基板１１が重ねられる。ＦＰＣ基板１１は帯状に形成され、その長手方向一端部が、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３の第１面に接続される接続部１６となる。接続部１６の一方の面には、一対の第２配線端子１７が平行に並ぶようにして設けられている。この第２配線端子１７も、微視的には、微細且つ多数の端子が幅方向に沿って配列したものとなっている。以下、便宜的に、ＦＰＣ基板１１の一方の面を「第３面」、その裏面を「第４面」という。

ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に組み付けるには、ＦＰＣ基板１１の第３面を下側に向け、接続部１６を一対の延在部１３の第１面に上側から重ねる。接続部１６は、一対の延在部１３の先端部のそれぞれを跨ぐようにして設けられる。そして、例えばハンダ付け等の基板接続手法を用い、第２配線端子１７を構成する多数の端子のそれぞれを第１配線端子１５を構成する対応の端子に電気的に導通させるようにして、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０の上側に機械的に接合する。

接続部１６は、一対の延在部１３の先端部のそれぞれを跨いで第１配線端子１５と第２配線端子１７とを上下方向に接触させるため、十分幅広となっている。その一方、一対の延在部１３の先端部付近にはそれぞれ、ドライバＩＣ１４が幅方向に延在しているが、これらドライバＩＣ１４が被覆されないように接続部１６の幅寸法が制限されている。よって、ドライバＩＣ１４は、ＣＯＦ基板１０の上側にＦＰＣ基板１１が接続されても、上方に露出したままとなる。

ＦＰＣ基板１１の長手方向他端部１８は、制御基板（図示せず）に実装されたレセプタクルコネクタ（図示せず）に接続される。この他端部１８には、先端の辺縁に沿って基板接続端子１９が配列される。図示例では基板接続端子１９を第３面に設けた場合を例示しているが、その裏面の第４面に設けてもよい。ＦＰＣ基板１１の他端部１８をコネクタに受容させて接続すると、基板接続端子１９がコネクタのコンタクト（図示せず）と導通される。この制御基板は、キャリッジ１００（図１参照）にインク吐出装置１と共に搭載され、ドライバＩＣ１４に制御信号を供給する。その制御信号は、ＦＰＣ基板１１の配線、第２配線端子１７、第１配線端子１５及びＣＯＦ基板１０の配線を介し、ドライバＩＣ１４に入力されることとなる。

そして、ＦＰＣ基板１１の接続部１６の第４面の上側から、ヒートシンク５が重ねられる。ヒートシンク５は、熱伝導性の高い金属（例えばアルミニウム等）からなる板金を加工することにより形成されている。

前述したとおり、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に接続した後においてドライバＩＣ１４は上方に露出し、チップの形態をなすドライバＩＣ１４の高さは、ＦＰＣ基板１１の厚さに対して十分に大きい。よって、ヒートシンク５を上側から設置すると、その下面がドライバＩＣ１４の上面に当接する。これにより、インク吐出装置１の稼動中にドライバＩＣ１４が発熱しても、その熱をヒートシンク５に放熱可能となり、インク吐出装置１の安定動作に資する。

上記構成のインク吐出装置１においては、１枚のＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３にそれぞれ１個ずつドライバＩＣ１４が実装され、この１枚のＣＯＦ基板１０には１枚のＦＰＣ基板１１が接続される。このとき、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３を、圧力付与装置８が配置されている側とは反対側において、それぞれの先端部同士を互いに向き合わせるようにして、断面Ｃ状に曲げられる。そして、互いに向き合わされた一対の延在部１３の先端部のそれぞれを跨ぐようにしてＦＰＣ基板１１の端部が重ねられる。このようにすることで、ＦＰＣ基板１１を１枚とする構造が実現されている。

これにより、一対の延在部１３の先端部に個別に１枚ずつＦＰＣ基板１１を接続する構造と比較し、インク吐出装置１を構成するＦＰＣ基板１１の枚数を減らすことができ、インク吐出装置１の製造コストを抑えることができる。また、制御基板（図示せず）に実装するコネクタの個数を減らすことができ、且つＦＰＣ基板１１とＣＯＦ基板１０とを接続する作業を減らすことができる。これにより製造コストを更に抑えることができ、製造工程が煩雑になるのを抑えることができる。

そして、本実施形態のインク吐出装置１は、前述した構成を容易に製造可能にするための構成を備えている。以下、図２〜図６を参照し、ＣＯＦ基板１０の接続部１６の第２面に押え部材４を載せ置いた後の詳細な製造工程に沿って、この構成について説明する。

図２に示すように、押え部材４は、平面視で矩形板状のベース部２１を有し、ベース部２１の下面が、ＣＯＦ基板１０の接続部１２の第２面に載置される。ベース部２１の外形寸法は、圧力付与装置８の上面とほぼ等しく、これにより接続部１２の圧力付与装置８からの剥がれが効果的に防止される。

ベース部２１の上部には一対の凸部２２が設けられている。押え部材４をＣＯＦ基板１０の第２面に置いた状態では、凸部２２が、ベース部２１の矩形辺縁のうちＣＯＦ基板１１の幅方向と平行に延びる２つの辺縁に沿って設けられている。逆に、このような一対の凸部２２を設けたことにより、ベース部２１の上側には、一対の凸部２２で挟まれた部分が、凸部２２の上面に対して下方に窪んだ凹部２３が形成される。

各凸部２２からは、２つの位置決めピン２４が上方に向けて突出している。この位置決めピン２４は、凸部２２の延在方向（すなわちＣＯＦ基板１０の幅方向）に関して所定距離をおいて互いに離れて配置されている。結果として押え部材４には、合計４個の位置決めピン２４が設けられることとなる。

より詳しくは、凸部２２の上面には、位置決めピン２４の設置位置周辺を嵩上げする嵩上げ部２５が設けられており、位置決めピン２４はこの嵩上げ部２５の上面から上方に突出している。一方の位置決めピン２４に対応した嵩上げ部２５には、凸部２２の延在方向（ＣＯＦ基板１０の幅方向）に沿って延在するリブ２６が連設している。嵩上げ部２５の高さはリブ２６の高さと等しく、嵩上げ部２５の上面はリブ２６の上面と面一となっている。

また、ベース部２１の外縁からは４個の垂壁２７が立設している。これら垂壁２７の内側面には、楔片２８が一体的に設けられている。楔片２８は断面三角形状に形成されており、上側にテーパ面、下側に水平な底面をそれぞれ有している。

ＣＯＦ基板１１の一対の延在部１３の先端部には、幅方向に離れた２つの位置決め穴２３１が貫通している。さらに、ＦＰＣ基板１１の接続部１６からは、４個の張り出し部３２が連続しており、これら張り出し部３２にはそれぞれ１個ずつ位置決め穴３３が貫通している。結果として、ＣＯＦ基板１０及びＦＰＣ基板１１にはそれぞれ、合計４個の位置決め穴３１，３３が形成されている。

平面視において同一の凸部２２に設けられている位置決めピン２４同士の距離は、同一の延在部１３に設けられている位置決め穴３１同士の距離と等しい。また、平面視において隣り合う位置決めピン２４の中心間を仮想的に結線すると、矩形を描くことができる。ＦＰＣ基板１１の位置決め穴３３についても同様に仮想的な矩形を描くことができ、位置決め穴３３に係る仮想的な矩形は、位置決めピン２４に係る仮想的な矩形と合同である。

ヒートシンク５は板金をヘアピン状に折り曲げてなる。これにより、曲率が大きいＵ状の折曲部３４から、上板部３５と下板部３６とが僅かなクリアランスをおいて平行に並ぶようにして延在している。このようにして成形されたヒートシンク５は、平面視で矩形状を呈している。上板部３５には、外縁から内側に切り欠いてなる凹溝３７が形成されている。これにより、平面視において下板部３６の上面のうち、凹溝３７が形成されている位置に対応する部分が上方に露出することとなる。上板部３７には４個の凹溝３７が形成されているため、下板部３６には４箇所の露出部３８が形成されることとなる。各露出部３８には１つずつ貫通穴３９が形成されている。この貫通穴３９についても前述同様にして仮想的な矩形を描くことができ、当該仮想的な矩形は位置決めピン２４に係る仮想矩形と合同となる。

図３（ａ）には、インクジェットヘッド２とＣＯＦ基板１０の接続部１２とを接続した後に、押え部材４が置かれた状態が示されている。なお、図３〜図６の各図面では、便宜的に、インクジェットヘッド２の部品として圧力付与装置８のみを示しており、流路ユニット７の図示を省略している。

図３（ａ）に示すように、ＣＯＦ基板１０の第２面に押え部材４を置いた後に一対の延在部１３を折り曲げるに際しては、一方の延在部１３をベース部２１及び凸部２２の外面に沿ってＵ状に折り返す。そして、延在部１３の先端部付近に形成された２つの位置決め穴３１を、当該凸部２２の上面から突出する位置決めピン２４に上側から嵌め込む。他方の延在部１３についても同様に位置決め穴３１を位置決めピン２４に嵌め込む。この状態とすると、可撓性を有するＣＯＦ基板１０は自身の弾発力により元の形状に戻ろうとする。この弾発力は、位置決め穴３１の周縁が位置決めピン２４の外周面に当接することで位置決めピン２４により支持される。

このようにして４つの位置決めピン２４がＣＯＦ基板１０の位置決め穴３１に挿入された状態になると、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３をそれぞれＵ状に折り曲げた姿勢が維持される。このとき、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３の先端部同士が、一対の凸部２２にそれぞれ設けられている位置決めピン２４の間の距離に基づいて、互いに近づいた状態であって互いに離隔した状態で対向する。このように、位置決めピン２４と位置決め穴とが協働して、一方の延在部１３の先端部を他方の延在部の先端部に対して位置決めすることができる。

また、延在部１３の第２面の一部は、押え部材４の嵩上げ部２５及びリブ２６の上面に置かれる。リブ２６はＣＯＦ基板１０の幅方向に沿って延在するが、位置決めピン２４が位置決め穴３１に挿入された状態では、延在部１３の第２面のうち、第１配線端子１５を設けた部分の裏側となる部分がリブ２６の上面に置かれる。

図３（ｂ）に示すように、例えばＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０にハンダ付けで組み付ける場合、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に組み付ける事前に、第１配線端子１５の上面にハンダ等の導電材４０を設置する。第１配線端子１５はリブ２５で支持されるため、導電材４０を安定的に設置可能となる。

そして、ＦＰＣ基板１１を上側からＣＯＦ基板１０に重ねるに際し、ＦＰＣ基板１１の位置決め穴２８を位置決めピン２３に上側から嵌め込む。

図３（ｃ）に示すように、４つの位置決めピン２３がＦＰＣ基板１１の位置決め穴３３に挿入された状態になると、ＦＰＣ基板１１の接続部１６が４つの位置決めピン２４を介し、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３に対して位置決めされる。このように位置決めされると、前述したように、接続部１６が一対の延在部１３の先端部を跨いだ状態となり、一対の第２配線端子１７が第１配線端子１５の上側に重ねられる。

次いで、ＦＰＣ基板１１の接続部１６の第４面の上側からヒータ４１を押し当てる。ヒータからの熱で導電材４０（図３（ｂ）参照）を溶融させ、その後導電材４０を凝固させる。これにより、第１配線端子１５と第２配線端子１７とが凝固した導電材４０を介して互いに電気的に導通されるとともに機械的に接合される。このようにして、キャリッジ１００（図１参照）に対して下側から組み付けられる組立体６が製造される。

このように本実施形態では、断面Ｃ状に折り曲げられるＣＯＦ基板１０の内周面側に配置される押え部材４に位置決めピン２４を設け、各基板１０，１１に設けた位置決め穴３１，３３をこの位置決めピン２４に嵌め込むことにより、ＣＯＦ基板１０の一対の延在部１３の先端部同士が位置決めされ、且つＦＰＣ基板１１の接続部１６をこれら先端部のそれぞれに対して位置決めすることができるようになっている。このため、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に対して位置ズレすることなく接続することができる。よって、ＦＰＣ基板１１に設けられた第２配線端子１７とＣＯＦ基板１０に設けられた第１配線端子１５とを確実に電気的に導通させることができ、制御基板（図示せず）とインクジェットヘッド２とを電気的に接続する配線材３としての信頼性を確保することができる。

そして、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に組み付ける作業を行う間、断面Ｃ状に折り曲げられたＣＯＦ基板１０は、弾発力を発揮するにも関わらず、位置決めピン２４によりこの弾発力が支持されて姿勢を維持する。このため、姿勢を維持するために専用のジグを準備する必要がなく、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に重ねる作業、及び両基板１０，１１を互いに接続する作業を容易に行うことができるようになる。

なお、ＦＰＣ基板１１の位置決め穴２８が嵌め込まれた状態では、４つの位置決めピン２３の先端がＦＰＣ基板１１よりも上方に突出する。このため、ＣＯＦ基板１０及びＦＰＣ基板１１が位置決めピン２４により保持され、押え部材４から離脱しにくくなる。よって、ハンダ付け作業を安定的に行いやすくなる。

また、ＦＰＣ基板１１の接続部１６には、平行に並ぶ一対の第２配線端子１７が設けられており、第１配線端子１５との溶着領域もこれに沿って平行に並ぶようにして形成されることとなる。ＦＰＣ基板１１の位置決め穴３３は、この溶着領域の延在方向の両端部からそれぞれ外側に張り出した張り出し部３２に形成されている。つまり、このＦＰＣ基板１１の接続部１６は、溶着領域の外側四隅において、前述した位置決めピンと位置決め穴３３との協働による保持がなされることとなる。よって、本実施形態の位置決めピンによって、ＦＰＣ基板１１をＣＯＦ基板１０に溶着した後の引き剥がしを良好に防ぎ、ＦＰＣ基板１１をこの引き剥がしに対して補強することができる。

図４に示すように、このように配線材３を構成したことにより、配線材３の圧力付与装置８の上方部分は、ＣＯＦ基板１０とＦＰＣ基板１１の接続部１６とが一体となって断面無端ループ状に形成される。ＦＰＣ基板１１の接続部１６に関しては、ＣＯＦ基板１０のうち第１配線端子１５上に重ねられてＣＯＦ基板１０と溶着される一対の溶着部４２と、これら一対の溶着部４２の間を連続するとともに、互いに離隔した一対の延在部１３の先端部の間を跨ぐブリッジ部４３と、一対の溶着部４２から反対側に延在し、ＣＯＦ基板１０のうち第１配線端子１５が設けられている部分とドライバＩＣ１４が設けられている部分の間の領域を少なくとも部分的に被覆する被覆部４４とを有する。

このように、ＦＰＣ基板１１の被覆部４４により、ＣＯＦ基板１０のうち第１配線端子１５から見て接続部１２側の部分が被覆されるようになっているため、導電材４０（図３（ｂ）参照）が溶融時に第１配線端子１５から接続部１２側にハミ出すようなことがあっても、このハミ出した導電材を被覆部４４で覆うことができる。このように、導電材の上方への露出を防ぐことができるため、ハミ出した導電材に起因する電気的不具合が生じるのを防ぐことができる。例えば、二点鎖線で示すように、ＦＰＣ基板１１の接続部１６には上側からヒートシンク５が重ねられるが、導電材がこのヒートシンク５と短絡するのを避けることができる。

また、ブリッジ部４３は押え部材４の凹部２３の上方に位置しており、ブリッジ部４３の下面側には比較的大きなスペース４６が確保されている。したがって、本実施形態の配線材３においては、このスペース４６を利用してＦＰＣ基板１１の接続部１６の第３面には、コンデンサや抵抗器などの電子部品４５を実装することができる。このようにＦＰＣ基板の表面において電子部品４５を実装可能な箇所が増えるため、ＦＰＣ基板１１の配線レイアウトの自由度や、制御基板と圧力付与装置との間に設定される電気回路の設計自由度が高くなる。

ところで、ドライバＩＣ１４は、ＦＰＣ基板１１が接続される延在部１３の先端部付近に設けられている。このドライバＩＣ１４が発生する電位を安定させるためには、このドライバＩＣ１４のなるべく近くにバイパスコンデンサ等の電子部品を配置し、当該電子部品とドライバまでの配線長をなるべく短くすることが好ましい。本実施形態では、ＦＰＣ基板１１の接続部１２にこのような電子部品を容易に配置することができるようになることから、ドライバＩＣ１４の安定動作に資する配線材３を提供することが可能となる。

次に、図５及び図６を参照し、キャリッジ１００の図示を省略してヒートシンク５と組立体６との組み付けについて説明する。図５（ａ）に示すように、ヒートシンク５の貫通穴３９を位置決めピン２４と平面視で位置合わせして、ヒートシンク５が上側から配線材３に重ねられる。このようにすると、ヒートシンク５の下板部３７の下面が楔片２８のテーパ面に当接する。ヒートシンク５を下方に押圧すると垂壁２７が外側に弾性変形する。

図５（ｂ）に示すように、下板部３７が楔片２８を乗り越えて下方に移動すると、垂壁２７は鉛直に延びる姿勢に復帰する。これにより、ヒートシンク５が組立体６に対して組み付けられ、インクジェットヘッド１の組立が完了する。このとき、楔片２８の底面は露出部３８の上面の直上に配置される。このため、インク吐出装置１の組立完了後に、ヒートシンク５に上向きの外力が不意に作用しても、ヒートシンク５が上方へ移動したときに楔片２８と露出部３８とが当接する。これにより、ヒートシンク５の上方移動を規制することができ、ヒートシンク５が組立体６から脱落するのを防止することができる。

図６に示すように、このインク吐出装置１の組立完了の状態では、ヒートシンク５の下板部の下面が、ドライバＩＣ１４の上面に当接する。他方、前述したように位置決めピン２４の先端は、ヒートシンク５の組み付け前においてはＦＰＣ基板１１に対して上方に突出している。本実施形態のヒートシンク５には貫通穴３９が設けられており、各貫通孔３９が位置決めピン２４に嵌め込まれる。このようにして位置決めピン２４を逃げる構造をヒートシンク５に設けたため、ヒートシンク５の下板部の下面をドライバＩＣ１４の上面に確実に接触させることができるようになる。さらに、このようにヒートシンク５が位置決めピン２４によって取り付け位置が水平面内で保持される。よって、実用に供している間にヒートシンク５が組立体６から脱落するのを防止することができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、上記の構成は一例に過ぎず本発明の範囲内で適宜変更可能である。本発明は、インクを吐出するインク吐出装置に限らず、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置にも適用することができる。

本発明は、断面Ｃ状に曲げた配線基板に別の１枚の配線基板を接続することにより液滴吐出装置の製造コストを抑えることができ、しかもその製造を容易かつ安定的に行うことができるという作用効果を奏し、例えばインクジェットプリンタに搭載されるインク吐出装置に利用すると有益となる。

１ インク吐出装置（液滴吐出装置）
２ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
３ 配線材
４ 押え部材
５ ヒートシンク（放熱部材）
７ 流路ユニット
８ 圧力付与装置（圧力付与手段）
１０ ＣＯＦ基板（第１配線基板）
１１ ＦＰＣ基板（第２配線基板）
１２ 接続部
１３ 延在部
１４ ドライバＩＣ（信号供給手段）
１５ 第１配線端子
１６ 接続部
１７ 第２配線端子
２１ ベース部
２２ 凸部
２３ 凹部
２４ 位置決めピン
２５ 嵩上げ部
２６ リブ
３１ 位置決め穴
３２ 張り出し部
３３ 位置決め穴
４２ 溶着部
４３ ブリッジ部
４４ 被覆部
１００ キャリッジ

Claims (5)

1. 液滴を吐出する複数のノズル及びこれら複数のノズルから液滴を吐出するための圧力を選択的に付与する圧力付与手段を有する液滴吐出ヘッドと、前記圧力付与手段に接続されて可撓性を有する第１配線基板と、前記第１配線基板に接続される第２配線基板と、前記第１配線基板の前記圧力付与手段との接続部を前記圧力付与手段とは反対側の面から前記圧力付与手段側に押え付ける押え部材と、を備える液滴吐出装置であって、
   前記第１配線基板は前記圧力付与手段から互いに反対側に延在する一対の延在部を有し、前記一対の延在部はそれぞれの先端部同士を前記押え部材から見て前記圧力付与手段とは反対側で互いに向き合わせるようにして曲げられ、前記第２配線基板はそれぞれの先端部を跨ぐようにして前記一対の延在部に接続される接続部を有しており、
   前記一対の延在部の先端部の各々を互いに向き合う状態で位置決めし且つ前記第２配線基板を前記一対の延在部に対して位置決めする位置決め手段として、前記第１配線基板及び前記第２配線基板のそれぞれに形成された位置決め孔と、前記押え部材のうちの前記圧力付与手段とは反対側の面に配設された位置決めピンとを備え、前記位置決め孔に前記位置決めピンが挿入された状態において前記位置決めピンの先端部は前記第１配線基板及び前記第２配線基板より突出しており、
   前記押え部材は、前記一対の延在部が置かれる側の面に設けられた一対の嵩上げ部を有し、前記一対の嵩上げ部は所定方向に離れて配置され、
   前記位置決めピンは、前記一対の嵩上げ部それぞれから突出し、
   前記第１配線基板の前記位置決め孔は、前記一対の延在部それぞれに設けられ、前記一対の嵩上げ部に分かれた前記位置決めピンが前記一対の延在部に分かれた前記位置決め孔それぞれに挿入され、
   前記第２配線基板の前記接続部と前記一対の延在部それぞれとの一対の接合領域が、前記所定方向において前記一対の嵩上げ部の間に位置することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記一対の延在部には、前記圧力付与手段を駆動するための駆動信号を供給する一対の信号供給手段が設けられ、前記一対の信号供給手段から発生する熱を放熱するための放熱部材、を更に備え、
   前記放熱部材は、前記位置決めピンとの干渉を避けるための切り欠き部又は孔部を有し、前記位置決めピンとの干渉を避けた状態で前記一対の信号供給手段と接触していることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記一対の延在部の各端部には、前記第２配線基板に設けられた配線と導通される端子部が設けられ、
   前記放熱部材は前記第２配線基板の前記接続部に前記圧力付与手段とは反対側から重ねられ、前記第２配線基板の前記接続部は、前記端子部と導通される配線が設けられており前記端子部に重ねられる導通部と、前記導通部に対して互いに離れる方向に延在しており前記一対の延在部のうち前記端子部と前記信号供給手段との間の領域を少なくとも部分的に前記圧力付与手段とは反対側から覆う一対の被覆部と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記放熱部材は、Ｕ字状の折曲げ部と、前記折曲げ部から延在する第１板部及び第２板部とを有し、前記第２板部が前記一対の信号供給手段と接触し、前記第１板部と前記一対の信号供給手段が前記第２板部を挟んで配置され、前記第２板部に、前記切欠き部又は前記孔部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記第２配線基板の前記接続部には、前記圧力付与手段が配置される側の面に電子部品が実装されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。

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