JP5716387B2 - コネクターユニットおよびこれを備えた記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、接触対象物の接触部と、接触部に電気的に導通する回路基板と、を接続するコネクターユニットおよびこれを備えた記録装置に関する。

従来、複数の端子片を有する１の導通部を１の導通部ホルダー（ハウジング）により支持されたコネクターユニットが知られている（特許文献１参照）。
このコネクターユニットは、コネクターホルダーに複数形成された装着部に対し、コネクターが個別に装着されて、各装着部に着脱自在に装着された複数の接触対象物がそれぞれ有する接触部に接触するようになっている。

特開２００７−２２７１０６号公報

しかし、従来のコネクターユニットでは、１の導通部ホルダーが１の導通部を保持しているため、コネクターホルダーに装着した各接触対象物と各コネクターとの電気的接触の信頼性を高めるためには、各コネクター（導通部ホルダーと導通部と）の組立精度のみならず、個々のコネクターと、これに対応する装着部との組立精度をそれぞれ高度に維持することが求められていた。このため、組立工数の増加や製造コストの増大等の問題があった。

本発明は、各構成寸法公差を最適化し、電気的接触の信頼性を向上させることができると共に、コネクターホルダーの各装着部に対し容易に装着することができるコネクターユニットおよびこれを備えた記録装置を提供することを課題とする。

本発明のコネクターユニットは、複数の接触対象物がそれぞれ有する接触部と複数の接触部に電気的に導通する回路基板とを接続し、各接触部と対応するように配設された複数の導通部を、単一の導通部ホルダーに保持したコネクターと、コネクターが装着されたコネクターホルダーと、を備え、導通部ホルダーは、コネクターホルダーに形成された複数の装着部に対し複数の導通部を位置決めする位置決め部を有し、各導通部を位置決めした状態でコネクターホルダーに係合し、位置決め部は、複数の導通部を区切るようにして、導通部ホルダーの一の面に窪入形成された溝部、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、単一の導通部ホルダーに対し、複数の導通部を装着することができるため、コネクターホルダーを精度良く形成し、接触対象物に対し任意の１の導通部の組立精度のみを最適化すれば、接触対象物と全ての導通部とを精度良く接触させることができる。すなわち、コネクターと各接触対象物との電気的接触の信頼性は、コネクターホルダーに対するコネクターの組立精度に左右されることがない。これにより、接触対象物（接触部）と回路基板との電気的接続の信頼性を向上させつつ、組立工数を削減および製造コストを低廉にすることができる。なお、コネクターは、基準となる任意の１の導通部から所定の間隔で他の導通部を配設することにより、所定の寸法公差を有して形成される。
また、位置決め部により、コネクターは、各導通部が各装着部に正確に位置決めされた状態で、コネクターホルダーに保持される。これにより、コネクターホルダーに対するコネクターの装着を、さらに容易に行うことができる。

この場合、コネクターは、回路基板に実装されていることが好ましい。

この構成によれば、コネクターが回路基板に接続され、一体化されているため、少なくともコネクターと回路基板との間の電気的接続の確実性を向上させることができる。

この場合、各導通部は、接触部に接触する端子片が先端に形成された接続ばね部と、接続ばね部の基端を支持すると共に、導通部ホルダーに固定される固定部と、を有し、固定部は、回路基板に接続される端子部を兼ねていることが好ましい。

この構成によれば、接続ばね部により、端子片を接触部に押し付けることができる。これにより、コネクターユニットと接触対象物との間の接触不良を防止することができる。

この場合、接触対象物がインクカートリッジであることが好ましい。

この構成によれば、インクカートリッジについて、色情報やインク残量等の固有の情報を把握することができる。これにより、インクカートリッジの保守管理を容易に行うことができる。

本発明の記録装置は、記録媒体に対し、相対的に移動しながらインクを吐出して記録媒体上に描画を行うインクジェットヘッドと、上記したコネクターユニットと、コネクターホルダーを介して、インクカートリッジを複数装着するカートリッジ装着部と、コネクターユニットを介して、装着したインクカートリッジを管理する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、コネクターユニットを介した各インクカートリッジと制御部との電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、インクカートリッジの数に関わらずコネクターユニット（コネクター）の組立工数を削減および製造コストを低廉にすることができる。
また、本発明の記録装置は、上記したコネクターユニットと、コネクターユニットが装着される装着部と、記録媒体に対し、インクを吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェットヘッドと、コネクターホルダーを介して、インクカートリッジを複数搭載するカートリッジ装着部と、を有するキャリッジ、を備えることを特徴とする。

記録装置の内部を示した平面図である。 キャリッジユニットの分解斜視図である。 キャリッジユニットの断面図である。 コネクターユニットの表裏斜視図である。 （ａ）は、コネクターの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 コネクターユニットの斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態である記録装置について説明する。この記録装置は、記録媒体に対し、インクジェットヘッドを相対的に移動させながらインクを吐出して記録媒体上に描画を行うものである。なお、以下の説明では、各図に示す通り、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定する。

図１に示すように、記録装置１は、枚葉の記録媒体（印刷用紙や単票紙）を搬送路に沿って送る搬送部１１と、搬送路の上方に配設され、記録媒体にインクジェット方式で印刷処理を行う印刷部１２と、搬送部１１および印刷部１２を搭載した装置フレーム１３と、これらを覆う装置ハウジング１４と、記録装置１を統括管理する制御部１５（図４（ｂ）参照）と、を備えている。

搬送部１１は、記録媒体の搬送路の上流側から順に、記録媒体を搬送路に沿って印刷部１２に送り込む給紙ローラー２１と、インクジェットヘッド３５に対面する媒体規制部材２２（プラテンに相当する。）と、鋸歯状のガイドローラー２３と、排出口２５から記録媒体を送り出す排紙ローラー２４と、を備えている。

印刷部１２は、装置フレーム１３に支持されると共にＹ軸方向に幅一杯に延在する板金製のガイドフレーム３１と、ガイドフレーム３１に往復動自在に支持されたキャリッジユニット３２と、キャリッジユニット３２をガイドフレーム３１に沿って往復動させるキャリッジ移動機構（図示省略）と、を備えている。

記録媒体は、用紙トレイ２６から１枚ずつ、搬送路上に送り込まれ、給紙ローラー２１により媒体規制部材２２上を排紙ローラー２４に向かってＸ軸方向に間欠送り（副走査）される。この間欠送りに同期して、キャリッジユニット３２がＹ軸方向に往復動（主走査）しながらインクを選択的に吐出して所望の印刷が行われる。一方、媒体規制部材２２を通過（印刷が終了）した記録媒体は、ガイドローラー２３により上反り状態を矯正され、排紙ローラー２４により送り出され、排出口２５から外部へと排紙される。

図１ないし図３に示すように、キャリッジユニット３２は、複数（４個）のインクカートリッジ３３を搭載するカートリッジ装着部３４と、各インクカートリッジ３３から供給されたインクを記録媒体に対し吐出するインクジェットヘッド３５と、各インクカートリッジ３３の固有の情報を制御部１５（図４（ｂ）参照）に伝達するコネクターユニット３６と、を備えている。なお、インクカートリッジ３３の配設数は任意である。

カートリッジ装着部３４は、上側から各インクカートリッジ３３を装着できるように上方を開放した箱状に形成され、４個のインクカートリッジ３３をＹ軸方向に並べて搭載することができる。カートリッジ装着部３４内の前面（排出口２５側）には、各インクカートリッジ３３の着脱をガイドするためのガイドリブ３４ａが形成されている（図２参照）。

カートリッジ装着部３４の背面側（ガイドフレーム３１側）の底面にはインクジェットヘッド３５が搭載されており、インクジェットヘッド３５のノズル面に形成された複数の吐出ノズルに連通する４本の接続針３５ａが上方に突出している。この各接続針３５ａには、インクカートリッジ３３の接続開口部４４（後述する。）が接続され、インクがインクジェットヘッド３５内に供給される。

また、カートリッジ装着部３４内の背面側（ガイドフレーム３１側）の両側面には、コネクターユニット３６を装着するためのガイドとなる装着ガイド３４ｂが、それぞれ設けられている（図２参照）。カートリッジ装着部３４に装着された各インクカートリッジ３３の接触部４２（詳細は後述する。）は、このコネクターユニット３６を介して制御部１５（図４（ｂ）参照）に電気的に導通する。

各インクカートリッジ３３には、コネクターユニット３６と対向する側の面にＩＣメモリー等を実装したカートリッジ基板４１が形成されている。各カートリッジ基板４１には、コネクターユニット３６が有する複数の接触端子６１ａ（詳細は後述する。）がそれぞれ接触する複数の接触部４２が形成されている。また、カートリッジ基板４１の上方にはインクカートリッジ３３をカートリッジ装着部３４に固定するためのロックレバー４３が設けられている。各インクカートリッジ３３の下面には、上記した接続針３５ａが接続される接続開口部４４が設けられている（図３参照）。

各インクカートリッジ３３は、ガイドリブ３４ａに沿ってカートリッジ装着部３４に押し込むことにより、ロックレバー４３が、図３に示す矢印の方向に回動する。各インクカートリッジ３３は、ロックレバー４３の係止部４３ａが、カートリッジ装着部３４に設けられた係止凸部３４ｃの下側に係合することで固定される（図３参照）。

次に、図３ないし図６を参照してコネクターユニット３６について説明する。コネクターユニット３６は、メモリー等のＩＣを実装し、記録装置１側のメイン基板（図示省略）に電気的に導通する回路基板５１と、各インクカートリッジ３３が有するカートリッジ基板４１の各接触部４２と回路基板５１とを電気的に導通させるコネクター５２と、各インクカートリッジ３３とコネクター５２との導通状態を保持するコネクターホルダー５３と、を備えている。

図４（ａ）に示すように、回路基板５１の前面（排出口２５側）には、コネクター５２が電気的に接続（ハンダ付け）されている。このように、コネクター５２が回路基板５１に実装され、コネクター５２と回路基板５１とが一体化されているため、これらの間の電気的接続の確実性・信頼性を向上させることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、回路基板５１の背面（ガイドフレーム３１側）、Ｙ軸方向一端には、回路基板５１とメイン基板とを導通させるためのフラットケーブル（図示省略）が接続されるケーブルコネクター５１ａが設けられている。記録装置１側のメイン基板が有する制御部１５は、コネクターユニット３６およびフラットケーブルを介して、色情報やインク残量等のインクカートリッジ３３に係る固有の情報を認識することができるようになっている。これにより、インクカートリッジ３３の保守管理を容易に行うことができる。

図４および図５に示すように、コネクター５２は、カートリッジ装着部３４に装着した４個のインクカートリッジ３３にそれぞれ対応する導通部５４と、全ての導通部５４を一体に保持する単一の導通部ホルダー５５と、を備えている。

導通部５４は、導通部ホルダー５５のＹ軸方向に略等間隔に設けられた４つの領域に配設されている。各領域における導通部５４は、複数（７つ）の伝導部材６０を有している。各伝導部材６０は、各接触部４２に接触する接触端子６１ａ（端子片）が、それぞれ先端に形成された接続ばね部６１と、各接続ばね部６１の基端を支持すると共に、導通部ホルダー５５に固定される固定部６２と、を有している。なお、導通部５４および伝導部材６０の配設数は任意である。

接続ばね部６１および固定部６２は、それぞれ平行に、かつ、相互に絶縁状態で、Ｙ軸方向に並んで配設されている。詳細には、各導通部５４の７つの接触端子６１ａのうち、２つはＹ軸方向の中央付近において同一の高さに配設され、残りの５つは、先の２つよりも低い位置で同一の高で等間隔に配設されている。つまり、接触端子６１ａは、２列に配置されている。

図５（ｂ）に示すように、各接続ばね部６１は、ばね性を有するように、接触方向（Ｘ軸方向）に「Ｓ」字状に形成されている。各接続ばね部６１は、先端の接触端子６１ａを、カートリッジ装着部３４に装着した各インクカートリッジ３３の各接触部４２に対して付勢する。このように、各接続ばね部６１により、各接触端子６１ａを各接触部４２に押し付けることができ、コネクター５２（各接触端子６１ａ）とインクカートリッジ３３（各接触部４２）との間の電気的な接触不良を防止することができる。

他方、各固定部６２は、導通部ホルダー５５の圧入部６４（後述する。）に圧入される被圧入部位６２ａと、回路基板５１にハンダ付けされて接続される端子部位６２ｂと、を有している。

図４および図５に示すように、導通部ホルダー５５は、導通部５４が配設される領域毎に、Ｘ軸方向に貫通して構成され、各接続ばね部６１が臨む複数（７つ）の貫通部６３と、各貫通部６３の上側に配設され、各固定部６２の被圧入部位６２ａが圧入される複数（７つ）の圧入部６４と、を有している。圧入部６４に被圧入部位６２ａを嵌合させると、各伝導部材６０は、接続ばね部６１が貫通部６３内に延在した状態で固定される（図５（ｂ）参照）。

また、図４ないし図６に示すように、導通部ホルダー５５は、コネクターホルダー５３に対して装着する際に各導通部５４を位置決めするための位置決め部６５を有している。この位置決め部６５は、導通部ホルダー５５の前面（排出口２５側）に窪入形成された一対の溝部６５ａと、コネクターホルダー５３に形成された１の装着部７３（後述する。）に掛合する複数（４つ）の掛合凸部６５ｂと、を有している。

一対の溝部６５ａは、導通部ホルダー５５のＹ軸方向両端部分の領域に配設された一対の導通部５４と、中央部分の領域に配設された２つの導通部５４と、をそれぞれ区切るように設けられている。すなわち、導通部ホルダー５５の前面部分は、一対の溝部６５ａにより、３つの部分ホルダー６６が形成されている。図４（ａ）および図５（ａ）において、左右の部分ホルダー６６には、１つの導通部５４が配設され、中央の部分ホルダー６６には、２つの導通部５４が配設されている。各溝部６５ａは、コネクターホルダー５３に形成された４つの装着部７３をそれぞれ仕切るピラー部７２（詳細は後述する。）のうち両端部に形成された各ピラー部７２に係合する。これにより、コネクター５２は、コネクターホルダー５３に対して大雑把に位置決めされる。なお、各部分ホルダー６６は、四方が面取りされており、コネクターホルダー５３（各装着部７３）への取り付けが容易に行うことができるようになっている。

各掛合凸部６５ｂは、図４（ａ）および図５（ａ）において右側に位置する部分ホルダー６６の左右両側面に突出して形成されている。掛合凸部６５ｂは、各側面につき２箇所に形成され、１の装着部７３に形成された被掛合部（図示省略）に掛合する。なお、コネクター５２は、各掛合凸部６５ｂが形成された導通部５４を基準として、所定の間隔で他の導通部５４を配設することにより、所定の寸法公差を有して形成されている。これにより、コネクター５２は、コネクターホルダー５３に対して正確に位置決めされた状態で固定される。

本実施形態では、単一の導通部ホルダー５５に対し、４つの導通部５４を装着することができるため、複数の装着部７３を精度良く形成し、インクカートリッジ３３に対し、右側の導通部５４と部分ホルダー６６との組立精度のみを最適化すれば、インクカートリッジ３３と全ての導通部５４とを精度良く接触させることができる。すなわち、コネクター５２と各インクカートリッジ３３との電気的接触の信頼性は、コネクターホルダー５３に対するコネクター５２の組立精度に左右されることがない。これにより、各インクカートリッジ３３（接触部４２）と回路基板５１との電気的接続の信頼性を向上させつつ、組立工数を削減および製造コストを低廉にすることができる。

図６に示すように、コネクターホルダー５３は、その外観を形成する枠体部７１と、枠体部７１で囲まれた領域を仕切る３本のピラー部７２と、を有している。３本のピラー部７２は、Ｙ軸方向に等間隔に並んで配設されており、コネクターホルダー５３には、各ピラー部７２と枠体部７１とで囲まれた領域により４つの装着部７３が形成されている。

コネクターホルダー５３の両端部に配設された一対のピラー部７２は、コネクター５２が配設される側に設けられ、上記した各溝部６５ａが係合する係合部位７２ａと、インクカートリッジ３３が配設される側に設けられ、各インクカートリッジ３３の着脱をガイドするためのガイド部位７２ｂと、を有している。また、Ｙ軸方向中央に配設されたピラー部７２は、係合部位７２ａが省略され、ガイド部位７２ｂのみにより構成されている。これにより、コネクター５２をコネクターホルダー５３に装着する際に、溝部６５ａが形成されていない中央の部分ホルダー６６が邪魔になることが無い。なお、正確には、左右両端に位置する枠体部７１にも、ガイド部位７２ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、各ガイド部位７２ｂは、上記したカートリッジ装着部３４に形成されたガイドリブ３４ａと対応する位置に設けられている。これにより、インクカートリッジ３３は、各ガイド部位７２ｂおよび各ガイドリブ３４ａによりガイドされ、カートリッジ装着部３４に装着（または取外し）される。

なお、図示は省略するが、図６において右側に位置する装着部７３を形成するピラー部７２および枠体部７１には、上記した掛合凸部６５ｂが掛合する被掛合部が設けられている。

以上の構成によれば、インクカートリッジ３３は、カートリッジ装着部３４に装着（ロックレバー４３の作用により固定）された状態で、カートリッジ装着部３４内に搭載されたコネクターユニット３６を介して制御部１５と確実に電気的に接続される。コネクターユニット３６を介した各インクカートリッジ３３と制御部１５との電気的接触の信頼性を向上させることができる。また、コネクターホルダー５３に対するコネクター５２の装着を容易に行うことができるため、インクカートリッジ３３の数に関わらずコネクターユニット３６（コネクター５２）の組立工数を削減および製造コストを低廉にすることができる。

１：記録装置、１５：制御部、３２：キャリッジユニット、３３：インクカートリッジ、３４：カートリッジ装着部、３６：コネクターユニット、４２：接触部、５１：回路基板、５２：コネクター、５３：コネクターホルダー、５４：導通部、５５：導通部ホルダー、６１：接続ばね部、６２：固定部、６５：位置決め部、７３：装着部

Claims (6)

1. 複数の接触対象物がそれぞれ有する接触部と前記複数の接触部に電気的に導通する回路基板とを接続し、前記各接触部と対応するように配設された複数の導通部を、単一の導通部ホルダーに保持したコネクターと、
   前記コネクターが装着されたコネクターホルダーと、を備え、
   前記導通部ホルダーは、前記コネクターホルダーに形成された複数の装着部に対し前記複数の導通部を位置決めする位置決め部を有し、前記各導通部を位置決めした状態で前記コネクターホルダーに係合し、
   前記位置決め部は、前記複数の導通部を区切るようにして、前記導通部ホルダーの一の面に窪入形成された溝部、を含むことを特徴とするコネクターユニット。
2. 前記コネクターは、前記回路基板に実装されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクターユニット。
3. 前記各導通部は、
   前記接触部に接触する端子片が先端に形成された接続ばね部と、
   前記接続ばね部の基端を支持すると共に、前記導通部ホルダーに固定される固定部と、を有し、
   前記固定部は、前記回路基板に接続される端子部を兼ねていることを特徴とする請求項２に記載のコネクターユニット。
4. 前記接触対象物がインクカートリッジであることを特徴とする請求項２または３に記載のコネクターユニット。
5. 記録媒体に対し、相対的に移動しながらインクを吐出して前記記録媒体上に記録を行うインクジェットヘッドと、
   請求項４に記載のコネクターユニットと、
   前記コネクターホルダーを介して、前記インクカートリッジを複数搭載するカートリッジ装着部と、
   前記コネクターユニットを介して、搭載された前記インクカートリッジを管理する制御部と、を備えたことを特徴とする記録装置。
6. 請求項４に記載のコネクターユニットと、
   前記コネクターユニットが装着される装着部と、
   記録媒体に対し、インクを吐出して前記記録媒体上に記録を行うインクジェットヘッドと、
   前記コネクターホルダーを介して、前記インクカートリッジを複数搭載するカートリッジ装着部と、
   を有するキャリッジ、を備えることを特徴とする記録装置。

Images