JP6562691B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents
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Description
本発明の目的は、上記の課題を解決し、電気接点部の塑性変形や破壊を抑えつつ、電気接点部を有するコネクタユニットの変位のストロークを大きくし、両電気接点部の電気接続の信頼性を高めることができる液体吐出ヘッドを提供することにある。
この構成によると、各電気接点部が弾性的に変形可能な範囲で変位すると、コネクタユニットは両電気接点部が変位する量の合計だけ移動可能である。
(第1の実施形態)
図1は本発明の一実施形態の液体吐出ヘッド100の斜視図、図2はその分解斜視図である。液体吐出ヘッド100には、液体(インク)を貯蔵する液体カートリッジ300が取り付けられている。液体吐出ヘッド100は、筐体201と、装着された液体カートリッジ300を覆うカバー203とを有する。このカバー203には、液体カートリッジ300を固定するレバー204が設けられている。
図3〜5に示すように、筐体201には、電気的接続のためのコネクタユニット400と、コンタクトパッド501を備えたコネクタ基板(第1の電気基板)500が取り付けられている。コネクタユニット400は、樹脂部材で形成されるハウジング403と導電性部材である電気接点部材とで構成されている。電気接点部材は、一端側に形成される、弾性変形可能な第1のコンタクトピン401と、他端側に形成される、弾性変形可能な第2のコンタクトピン402を有している。コネクタユニット400は、コネクタ基板500側に位置する第1のコンタクトピン401と、液体カートリッジ300側に位置する第2のコンタクトピン402とが、樹脂成形により形成されたハウジング403に取り付けられた構成である。第1コンタクトピン401と第2コンタクトピン402は一体構成となっており、板状のばね部品等の導電性部材により構成されている。導電性部材の第1コンタクトピン401と第2コンタクトピン402との間の部分が、ハウジング403に固定される固定部であり、一方のコンタクトピンのばね変位(ばね力)が他方のコンタクトピンに悪影響を及ぼすことを抑制している。本実施形態においては、導電性部材の第1及び第2コンタクトピンの間の板状部分(固定部)を、ハウジング403に形成された間隙に圧入することで固定している。第1のコンタクトピン401は第1の電気接点部、第2のコンタクトピン402は第2の電気接点部である。筐体201には液体供給部材205が取り付けられており、液体カートリッジ300は液体供給部材205を介して筐体201に取り付けられる。筐体201には、液体カートリッジ300から供給された液体を吐出する吐出口と吐出エネルギー発生用のエネルギー発生素子とを備えた素子基板206が取り付けられている。
また、コネクタユニット400が液体供給部材205の上方に配置され、筐体201と液体カートリッジ300との間に位置している。レバー204によって液体カートリッジ300が固定された状態で、コネクタユニット400の第1のコンタクトピン401の先端部分が、筐体201に取り付けられたコネクタ基板500のコンタクトパッド501に当接して電気的に接続されている。同時に、第2のコンタクトピン402の先端部分が、液体カートリッジ300のカートリッジ基板(第2の電気基板)301のコンタクトパッド302に当接して電気的に接続されている。液体カートリッジ300のカートリッジ基板301は、貯蔵する液体(インク)の色や種類や容量等のデータを記憶する記憶手段を含む電気基板である。第1のコンタクトピン401と第2のコンタクトピン402は電気的に接続されているので、カートリッジ基板301に記憶されている液体のデータはコネクタユニット400を介してコネクタ基板500に伝達される。図示しないが、コネクタ基板500は、フレキシブルケーブル等によって記録装置本体の制御回路に接続されている。
従って、この記録装置では、液体カートリッジ300の内部に貯蔵された液体(インク)が、液体供給部材205を介して素子基板206に供給される。そして、記録装置本体の制御回路からの駆動信号が素子基板206内のエネルギー発生素子に供給され、エネルギー発生素子が吐出エネルギー(例えば熱エネルギー)を発生することにより、液滴が吐出口から吐出される。このとき、制御回路からエネルギー発生素子に供給される駆動信号は、カートリッジ基板301に記憶されている液体のデータに基づいて調整される。
このように、第1のコンタクトピン401がコネクタ基板500のコンタクトパッド501に押しつけられ、かつ第2のコンタクトピン402がカートリッジ基板301のコンタクトパッド302に押しつけられる。その理由の1つは、第1のコンタクトピン401と第2のコンタクトピン402のばね力がそれぞれ逆向きであることである。仮に、両コンタクトピン401,402のばね力が互いに逆向きでないと、例えば第1のコンタクトピン401をコネクタ基板500に向けて押しつける力が、同時に第2のコンタクトピン402をカートリッジ基板301に押しつけるようにはあまり作用しない。場合によっては、第2のコンタクトピン402をカートリッジ基板301の表面から滑らせるように働く可能性もある。両コンタクトピン401,402のばね力が互いに逆向きであると、第1のコンタクトピン401がコネクタ基板500に対して実質的に垂直に押しつけられ、第2のコンタクトピン402がカートリッジ基板301に対して実質的に垂直に押しつけられる。この時、各コンタクトピン401,402を各基板500,301の表面から滑らせるような力はほとんど作用しない。
なお、第1のコンタクトピン401のばね力の方向と第2のコンタクトピン402のばね力の方向とがなす角度が180度であることが最も好ましいが、実質的に逆向きであれば、厳密に180度に限定されるわけではない。少なくとも両コンタクトピンのばね力の作用する方向同士がなす角度が90度より大きく270度より小さい範囲であれば、一方のコンタクトピンのばね力が他方のコンタクトピンのばね力の逆方向成分を含むため、ある程度の効果がある。そして、両コンタクトピン401,402のばね力の作用する方向同士のなす角度が135度以上225度以下であれば、コンタクトピン401,402が基板500,301に押しつけられる力が、基板500,301の表面から滑らせようとする力よりも大きい。このことは、接続の信頼性を高める上で効果的である。
図8に示す変形例では、コネクタユニット400をコネクタ基板500へ組み付けた後に、筐体201を、一部が係止部404の弾性変形軌跡に干渉するように配置することで、係止部404の再変形を抑制し、コネクタユニット400の脱落を防止している。
301 第2の電気基板(カートリッジ基板)
400 コネクタユニット
401 第1の電気接点部(第1のコンタクトピン)
402 第2の電気接点部(第2のコンタクトピン)
500 第1の電気基板(コネクタ基板)
Claims (16)
- 電気的に接続される第1の電気接点部および第2の電気接点部と、前記第1の電気接点部および前記第2の電気接点部が固定される固定部と、を含むコネクタユニットと、前記第1の電気接点部と電気的に接続される第1の電気基板とを備え、
前記第1の電気接点部と前記第2の電気接点部はそれぞれ逆向きのばね力を有し、
前記コネクタユニットは、筐体または前記第1の電気基板に係合するスナップフィット構造の爪状の係止部を有し、該係止部が前記筐体または前記第1の電気基板に係合することで前記第1の電気基板に対して保持されており、
前記第1の電気基板は、一部が前記係止部の弾性変形範囲内に位置するように前記筐体に固定されている、液体吐出ヘッド。 - 前記第2の電気接点部は、筐体に対して装着される液体カートリッジに設けられている第2の電気基板に接続される、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2の電気接点部のばね力は、前記液体カートリッジを装着する方向と逆向きである、請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記筐体に取り付けられた液体供給部材をさらに有し、前記液体カートリッジは前記液体供給部材を介して前記筐体に取り付けられる、請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記筐体または前記液体供給部材は、前記第1の電気接点部のばね力の作用する方向に沿って前記コネクタユニットをガイドする溝を有する、請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記筐体には、液体を吐出するための素子基板が取り付けられており、前記素子基板が取り付けられている支持面と、前記筐体または前記第1の電気基板の、前記係止部と係合する係合面とが垂直に位置している、請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部のばね定数K1と前記第2の電気接点部のばね定数K2が、K1>K2の関係にある、請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部および前記第2の電気接点部はコンタクトピンであり、それぞれの軸はずれている、請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部と前記第2の電気接点部は一体的に構成されている、請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部および前記第2の電気接点部は、リン青銅材の表面にニッケルメッキが施され、さらにそれぞれの先端に金めっきが施されたものである、請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部と前記第2の電気接点部はそれぞれ導電性部材の一部であり、
前記固定部は、前記導電性部材の前記第1の電気接点部と前記第2の電気接点部との間の部分とハウジングとの固定部である、請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 一端側に形成される弾性変形可能な第1の電気接点部と、他端側に形成される弾性変形可能な第2の電気接点部と、を含む導電性部材と、前記導電性部材の前記一端と前記他端との間の部分を固定するハウジングと、を有するコネクタユニットと、
前記コネクタユニットが移動可能に設けられる筐体と、
を備え、
前記筐体には前記第1の電気接点部と電気的に接続される第1の電気基板が設けられており、前記コネクタユニットは、前記筐体または前記第1の電気基板に係合するスナップフィット構造の爪状の係止部を有し、該係止部が前記筐体または前記第1の電気基板に係合することで前記第1の電気基板に対して保持されており、
前記第1の電気基板は、一部が前記係止部の弾性変形範囲内に位置するように固定されている、液体吐出ヘッド。 - 前記コネクタユニットと前記筐体とはスナップフィット構造によって移動可能に保持されている、請求項12に記載の液体吐出ヘッド。
- 第2の電気基板を備える液体カートリッジが筐体に装着され、
前記第1の電気接点部と前記第2の電気接点部が夫々弾性変形して、前記第2の電気基板と前記第2の電気接点部とが電気的に接続されており、
前記筐体に対して前記コネクタユニットが変位可能に保持されている、請求項13に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記第1の電気接点部のばね定数K1と前記第2の電気接点部のばね定数K2が、K1>K2の関係にある、請求項12から14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の電気接点部および前記第2の電気接点部はコンタクトピンであり、それぞれの軸はずれている、請求項12から15のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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