JP2008006642A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルフラットケーブルに駆動ＩＣチップを搭載したものにおいて、駆動ＩＣチップの誤動作を防止するとともに、その防止のための回路素子に妨げられることなくフレキシブルフラットケーブルの配置を良好に行い、駆動ＩＣチップとヒートシンクとを確実に密着させて放熱させる。
【解決手段】フレキシブルフラットケーブル１２の同一の面には、駆動ＩＣチップ１２ｃとそれ以外の回路素子８０とが実装されている。回路素子８０は、駆動ＩＣチップ８０より低い高さで実装されるか、あるいは、駆動ＩＣチップ８０と接触するヒートシンク６０に、回路素子８０との接触を避ける凹部６０ｃを設けることにより、回路素子８０が、ヒートシンク６０と駆動ＩＣチップ１２ｃとの密着を阻害しないようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、駆動ＩＣチップが実装されたフレキシブルフラットケーブルを備える記録装置に関するものである。

記録装置として、例えば、特許文献１には、装置筐体内に、本体側基板を配置するとともに、記録ヘッドを搭載して走査されるキャリッジに、前記本体側基板にフレキシブルフラットケーブルで接続されたヘッド側回路基板（特許文献１のヘッド基板に相当）を配置して、さらに記録へッドと前記ヘッド側回路基板とを別のフレキシブルフラットケーブルで接続し、後者のフレキシブルフラットケーブルに、駆動パルス信号を出力する駆動ＩＣチップ（特許文献１のドライバＩＣに相当）を実装する構造が記載されている。
特開２００４−９８４６５号公報（図６及び図７参照）

記録ヘッドの記録素子が高密度化すると、記録ヘッドに接続されたフレキシブルフラットケーブルに形成される配線パターンも微細化され、その配線パターンの抵抗が大きくなる。このため、駆動ＩＣチップを記録ヘッドにできるだけ近い位置に置くようにフレキシブルフラットケーブル上に駆動ＩＣチップが実装されている。

また、複数の記録素子をほぼ同時駆動したとき、電圧低下が懸念されるため、キャリッジ上のヘッド側回路基板にコンデンサを配置して、電圧を補償するようにしている。しかし、多階調化などのために、記録ヘッドを駆動する駆動パルス信号の種類が多くなるなど制御が多様化すると、駆動ＩＣチップとヘッド側回路基板とを接続する配線パターンも微細化され、配線パターンの抵抗成分やインダクタンス成分により、駆動ＩＣチップが誤動作することがある。

また、記録ヘッドのアクチュエータとして圧電式のものを用いた場合、アクチュエータにフレキシブルフラットケーブルを接続した状態で、圧電材料を分極処理することがある。この分極処理の際に圧電材料を加熱、冷却（常温に戻す）すると、圧電材料に電荷が発生し、この電荷が回路を破壊することがある。

これら誤動作や破壊防止のためにアクチュエータや駆動ＩＣチップの近傍に回路素子を実装したいという要望がある。

一方、駆動ＩＣチップは、記録動作にともない発熱するため、フレキシブルフラットケーブルを、駆動ＩＣチップとヒートシンクとが密着するように引き回ししなければならない。

従って、前述した回路素子を、フレキシブルフラットケーブルの駆動ＩＣチップの近傍に配置していると、回路素子とヒートシンクとが接触することによって、駆動ＩＣチップとヒートシンクとの密着が阻害され、駆動ＩＣチップが十分に放熱されない虞が生じる。

本発明は、上記課題を解消するものであり、フレキシブルフラットケーブルに駆動ＩＣチップを搭載したものにおいて、駆動ＩＣチップの誤動作を防止するとともに、その防止のための回路素子に妨げられることなくフレキシブルフラットケーブルの配置を良好に行うことができ、駆動ＩＣチップとヒートシンクとを確実に密着させて放熱させることのできる記録装置の実現を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における記録装置は、複数の記録素子およびその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータを備える記録ヘッドと、前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続され他端を信号源及び電源に接続された配線パターンを有するフレキシブルフラットケーブルと、前記フレキシブルフラットケーブル上に前記配線パターンと接続されて実装され、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップと、前記駆動ＩＣチップの前記フレキシブルフラットケーブルと実質上平行な面と熱伝導可能に接触するヒートシンクとを備える記録装置において、前記駆動ＩＣチップと前記電源との間の前記配線パターンに接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップおよび前記アクチュエータに電流を供給する回路素子が、前記フレキシブルフラットケーブル上に実装され、その回路素子は、前記フレキシブルフラットケーブルにおける前記駆動ＩＣチップが実装された面と同一面に実装され、前記駆動ＩＣチップよりも低い高さを有していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明における記録装置は、複数の記録素子およびその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータを備える記録ヘッドと、前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続され他端を信号源及び電源に接続された配線パターンを有するフレキシブルフラットケーブルと、前記フレキシブルフラットケーブル上に前記配線パターンと接続されて実装され、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップと、前記駆動ＩＣチップの前記フレキシブルフラットケーブルと実質上平行な面と熱伝導可能に接触するヒートシンクとを備える記録装置において、前記駆動ＩＣチップと前記電源との間の前記配線パターンに接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップおよび前記アクチュエータに電流を供給する回路素子が、前記フレキシブルフラットケーブル上に実装され、その回路素子は、前記フレキシブルフラットケーブルにおける前記駆動ＩＣチップが実装された面と同一面に実装され、前記駆動ＩＣチップよりも高い高さを有しており、前記ヒートシンクには、前記回路素子に対応して、この回路素子との接触を避ける凹部が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明における記録装置は、請求項１または２に記載の記録装置において、前記記録ヘッドを前記記録素子が外部に露出するように保持するヘッドホルダをさらに備え、前記ヒートシンクは、前記ヘッドホルダの１つの壁と間隔を置いて保持され、そのヒートシンクに前記駆動ＩＣチップが熱伝導可能に接触するとともに前記回路素子が対向する状態に、前記壁との間に前記フレキシブルフラットケーブルが挿通されていることを特徴とする。

請求項４前記駆動ＩＣチップは、前記信号源から送信された信号を前記複数の記録素子に対応した信号に変換する信号変換回路と、その信号変換回路によって変換された信号にもとづいて前記アクチュエータの駆動に適した駆動電圧信号を生成する駆動電圧信号生成回路とを備え、前記電源は、前記信号変換回路及び駆動電圧信号生成回路に、その回路を動作させるための電流を供給するものであり、前記回路素子は、前記駆動電圧信号生成回路と前記電源との間の前記配線パターンに接続されて前記フレキシブルフラットケーブル上に実装されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明における記録装置は、請求項４に記載の記録装置において、前記回路素子は、前記信号変換回路と前記電源との間及び駆動電圧信号生成回路と前記電源との間の前記配線パターンにそれぞれ接続されて前記フレキシブルフラットケーブル上にそれぞれ実装されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明における記録装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置において、前記回路素子は、前記電源を供給するための対の配線パターン間に介挿されたコンデンサであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明における記録装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置において、前記アクチュエータは圧電アクチュエータであり、前記回路素子は、その圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を放電するための素子を含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駆動ＩＣチップと電源との間に、電源とともに駆動ＩＣチップおよびアクチュエータに電流を供給する回路素子が、フレキシブルフラットケーブル上に実装されているから、配線パターンの微細化により抵抗増大があっても、駆動ＩＣチップおよびアクチュエータの動作を確保することができる。また、回路素子は、フレキシブルフラットケーブルにおける駆動ＩＣチップが実装された面と同一の面に、駆動ＩＣチップよりも低い高さで実装されるから、ヒートシンクが駆動ＩＣチップと接触するように配置されていても、この駆動ＩＣチップの近傍に実装された回路素子がヒートシンクに接触する虞がなく、その結果、ヒートシンクが駆動ＩＣチップに確実に密着してその熱を放熱することができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記のように回路素子が実装されることで、駆動ＩＣチップおよびアクチュエータの動作を確保することができる。また、上記ヒートシンクには、駆動ＩＣチップよりも高い回路素子に対応して、この回路素子との接触を避ける凹部が設けられているから、駆動ＩＣチップの近傍に回路素子が実装されていても、ヒートシンクが駆動ＩＣチップと確実に密着してその熱を放熱することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ヒートシンクとそれを保持するヘッドホルダとの間にフレキシブルフラットケーブルが挿通されて、駆動ＩＣチップとヒートシンクとが熱伝導可能に接触される。その際に、回路素子がその接触を妨げることなく、フレキシブルフラットケーブルが引き回される。

請求項４に記載の発明によれば、信号源から送信された信号を複数の記録素子に対応した信号に変換し、その変換した信号にもとづいてアクチュエータの駆動に適した駆動電圧信号を生成する。その際に、回路素子は駆動電圧信号の生成に寄与する。また、請求項５に記載の発明によれば、さらに複数の記録素子に対応した信号の変換において誤動作を防止することができる。請求項６に記載の発明によれば、上記動作をコンデンサによって実現することができる。

請求項７に記載の発明によれば、製造工程において圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を、駆動ＩＣチップに影響を与えることなく、安全に放電させることができる。

以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図１は、本発明の記録装置をインクジェット記録装置１００に適用した例を示している。実施形態のインクジェット記録装置１００は、例えば、単独のプリンタ装置としてだけでなく、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能としても適用することができるものである。インクジェット記録装置１００は、本体フレーム２の内部に備えられ、被記録媒体である用紙ＰＡにインクを吐出させて記録する記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて、主走査方向（Ｙ方向）に沿って走行するように構成されている。

キャリッジ３は、本体フレーム２内に主走査方向（Ｙ方向）に沿って平行状に設けられた後ガイド軸６と前ガイド軸７とに摺動自在に載置されており、本体フレーム２の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１７と、無端帯であるタイミングベルト１８とにより、主走査方向（Ｙ方向）へ往復移動するように構成されている。キャリッジ３側へは、本体フレーム２内に静置されたインク供給源（インクタンク）５ａ〜５ｄからインク供給管１４（１４ａ〜１４ｄ）を介してインクが供給される。この実施形態では、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｂｋ）の４色のインクが備えられている。

用紙ＰＡは、図示しない公知の用紙搬送機構により、主走査方向（Ｙ方向）と直交する副走査方向（Ｘ方向）に沿って、記録ヘッド１の下面側を水平状に搬送される（図１の矢印Ａ方向）。この用紙ＰＡに対して、主走査方向（Ｙ方向）に移動する記録ヘッド１の下面に開口するノズル（図示せず）から下向きにインクが吐出されて記録が行われる。なお、説明では、記録ヘッド１のノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。

キャリッジ３には、図２に示すように、略箱状のヘッドホルダ８が備えられ、ヘッドホルダ８の底板８ａの下面側に下向きに開口形成された凹部８ｂに、記録ヘッド１がノズルを下向きに露出させて当該底板８ａとほぼ平行になるように固着される（図３参照）。

ヘッドホルダ８の背面側には、記録ヘッド１及び本体フレーム２内に配置された本体側基板（図示せず）と電気的に接続される電気回路が形成されたヘッド側回路基板２２が配置されている。このヘッド側回路基板２２は、ヘッドホルダ８の背面側から平面視で、記録ヘッド１と重なる位置に配置されている。

記録ヘッド１とヘッド側回路基板２２との間であって、ヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、キャリッジ３側に供給されたインクを貯留するダンパー装置９が搭載されている。ダンパー装置９の内部は、複数のインク室に区画され、インク室に色毎にインクが貯留される。ダンパー装置９には、インク室中のインクに滞留する気泡を除去するための排気弁手段９ｂも備えられている。

ヘッドホルダ８の底板８ａには開口部（図示せず）が貫通形成されており、この開口部の内側では、ダンパー装置９のインク流出口９ａと、記録ヘッド１のインク取入口３７とが、後述する補強フレーム１５の接続穴１５ｂと弾性シール部材９ｃとを介して接続され、ダンパー装置９から記録ヘッド１にインクが色毎に独立して供給される（図２参照）。

ヘッドホルダ８の底板８ａには、図２及び図３に示すように、後述するフレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂを前面側から背面側に挿通させるスリット孔５５と、底板８ａの前面側に記録ヘッド１を固着させるための接着剤１９を流し込むための貫通孔５６も穿設されている。

記録ヘッド１は、複数のノズルを下面に開口させ内部にインク流路を有するキャビティ部１０と、このキャビティ部１０内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータ１１と、このアクチュエータ１１に駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブル１２とが積層配置される構造のヘッドユニット２０を備え、ヘッドユニット２０の背面側に熱伝導板１３と補強フレーム１５とを備え、外周を囲むフロントフレーム１６を備えている。

キャビティ部１０は、特開２００１−２４６７４４号や、特開２００５−３１３４２８号公報などで公知のものと同様に、その上面のＸ方向の一端側に露出する各インク取入口３７に個別に供給されたインクが、それぞれマニホールド室を通じて多数の圧力室（いずれも図示せず）に分配される。そして、アクチュエータ１１の駆動部が駆動されて選択的に圧力室に吐出圧力が与えられることにより、圧力室に連通したノズルからインクが吐出される。

アクチュエータ１１は、この実施の形態では特開２００５−３２２８５０号公報等に開示された公知のものと同様に、扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層と、セラミックス層間に挟まれた内部電極（図示せず）とを有しており、内部電極に上下を挟まれたセラミックス層の領域に駆動部すなわち活性部が形成されている。アクチュエータ１１の上面には、この内部電極のうち圧力室ごとに独立した電極と電気的なスルーホールを介して接続された外部個別電極４３と、各圧力室に共通な内部電極と接続された外部共通電極４４とが形成され、外部個別電極４３に印加された駆動パルス信号により活性部が変位して、多数の圧力室に対して選択的に吐出圧力を与える。外部個別電極４３は、フレキシブルフラットケーブル１２に形成された端子電極１２ｄ（図５参照）と個別に電気的に接続され、外部共通電極４４は、フレキシブルフラットケーブル１２に形成された共通電位線ＣＯＭと電気的に接続されている。

補強フレーム１５は、キャビティ部１０を補強するための部材であり、キャビティ部１０よりも剛性に優れた素材（例えば、ＳＵＳなどの金属板）からなる枠形状で、平面視において外形が、キャビティ部１０よりもひと回り大きく形成されている。この補強フレ−ム１５は、キャビティ部１０の背面に沿って、アクチュエータ１１を囲むように積層し、接着固定されることで、薄い扁平形状のキャビティ部１０の変形や歪みを防止している。補強フレーム１５の枠部１５ａのうちＸ方向の一端側にはその表裏面を貫通して、キャビティ部１０のインク取入口３７と対応する接続穴１５ｂが穿設されている。

熱伝導板１３は、フレキシブルフラットケーブル１２の背面におけるアクチュエータ１１と対応する位置に積層される。熱伝導板１３は、アクチュエータ１１のほぼ全面にわたる大きさを有する平面視長方形の扁平な板材で、アクチュエータ１１及びフレキシブルフラットケーブル１２よりも熱伝導性に優れ、且つ、フレキシブルフラットケーブル１２よりも剛性が高い素材からなっており、例えば、アルミニウム、銅、ＳＵＳなどの金属板が適用されている。この熱伝導板１３は、フレキシブルフラットケーブル１２を介してアクチュエータ１１に密着することで、アクチュエータ１１の局所的な発熱を分散化して温度分布のバラツキを抑え、且つ放熱する効果を奏する。さらには、ヘッドユニット２０全体の剛性を高める効果も奏する。この熱伝導板１３は省略する場合もある。

フロントフレーム１６は、平面視コの字状の扁平な板材で、キャビティ部１０を囲むよう配置され、補強フレーム１５の前面に固着される（図２及び図３参照）。フロントフレーム１６によって、キャビティ部１０のノズル面とヘッドホルダ８の周囲との段差を解消し、払拭部材等でノズル面をクリーニングする際の引っ掛かりを防止している。

フレキシブルフラットケーブル１２は、帯状を呈し、その一端はアクチュエータ１１に接合される平坦部１２ａとなり、平坦部１２ａに連続する他端側は可撓部１２ｂとなる。平坦部１２ａでは、フレキシブルフラットケーブル１２の上下面（表裏面）のうちアクチュエータ１１と対向する側となる下面に、外部個別電極４３および外部共通電極４４に電気的に接続するための端子電極１２ｄが複数形成されている。

可撓部１２ｂでは、フレキシブルフラットケーブル１２の上面（端子電極１２ｄが形成された下面とは反対面側）に、アクチュエータ１１を駆動するための駆動ＩＣチップ１２ｃと、駆動ＩＣチップ１２ｃ以外のコンデンサや抵抗などの回路素子８０が実装されている。可撓部１２ｂの先端側は、ヘッド側回路基板２２と接続端子１２ｆによって接続されている。

フレキシブルフラットケーブル１２は、１枚の連続したケーブルによって構成することもできるが、この実施形態では、第１のケーブル１２１および第２のケーブル１２２の２本を長手方向に接続端子１２ｅを介して連結する構造としている（図３参照）。第１のケーブル１２１は、アクチュエータ１１と電気的に接続される端子電極１２ｄ、共通電位線ＣＯＭ、および駆動ＩＣチップに接続するための配線パターンが絶縁フィルム上に印刷形成されている。第２のケーブル１２２は、複数の配線パターンを平行に有する汎用のケーブルである。第１のケーブル１２１における平坦部１２ａから延長された部分すなわち可撓部１２ｂには、駆動ＩＣチップ１２ｃ及び回路素子８０が実装され、第２のケーブル１２２に、ヘッド側回路基板２２のコネクタ１２ｆと接続するための接続端子（図示せず）が設けられている。従って、平坦部１２ａは一方のケーブル１２１のみに設けられているが、可撓部１２ｂは両方のケーブル１２１，１２２で構成されている。

ヘッドホルダ８の底板８ａには、図２に示すように、フレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂを前面側から背面側に挿通させるＸ方向に長いスリット孔５５が穿設されている。スリット孔５５に隣接するヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、ヒートシンク６０が取り付けられている。ヒートシンク６０は、底板８ａと平行に間隔をおいた底面（接触面６０ａとする）と、ヘッドホルダ８のＹ方向に対向する側壁と間隔をおいて平行に立ち上がる側面（案内面６０ｂとする）とが側面視Ｌ字状をなすように折り曲げ形成された熱伝導性の良好な金属部材である。

フレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂは、ヒートシンク６０の底面と底板８ａとの間に通され、駆動ＩＣチップ１２ｃがヒートシンクの接触面６０ａに、スポンジ状（ゴム状でもよい）の弾性部材６１に押圧されて熱伝導可能に接触され、駆動ＩＣチップ１２ｃの発熱をヒートシンク６０によって放熱させるようにしている。接触面６０ａは、駆動ＩＣチップ１２ｃの発熱を確実に放熱するために、その下にフレキシブルフラットケーブル１２を挿通させる長さを有し、フレキシブルフラットケーブル１２と平行な駆動ＩＣチップ１２ｃの面の面積よりも大きい面積を有している。

フレキシブルフラットケーブル１２を構成する２つのケーブルは、ヒートシンク６０の案内面６０ｂの下端寄りの位置にて接続され、ヘッドホルダ８の背面側に位置するヘッド側回路基板２２に案内される（図２参照）。この引き回しのために、フレキシブルフラットケーブル１２の第１のケーブル１２１はヒートシンク６０の底面６０ａ近傍において階段状に２回屈曲する。

一つの発明の実施の形態では、図６に示すように、回路素子８０は、駆動ＩＣチップ１２ｃのフレキシブルフラットケーブル１２からの高さＨ０よりも低い高さＨ１に形成されている。換言すれば、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍で、且つ接触面６０ａに対向する位置に配置する回路素子８０には、実装高さＨ０よりも低い実装高さとなる部品を選んでいる。

これにより、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に回路素子８０を配置しても、この回路素子８０がヒートシンク６０に接触して、接触面６０ａと駆動ＩＣチップ１２ｃとの密着を阻害する虞がなく、駆動ＩＣチップ１２ｃの熱を確実に放熱してその誤動作を防止することができるのである。加えて、接触面６０ａは、駆動ＩＣチップ１２ｃと密着するだけの単純な平坦面に形成すればよいので、その加工が容易となり加工コストの削減を図ることできる。

また、他の発明の実施の形態は、図７に示すように、ヒートシンク６０の接触面６０ａと対向する位置に配置される回路素子８０が、駆動ＩＣチップ１２ｃの実装高さＨ０よりも高い実装高さＨ２を有する場合に、接触面６０ａに、回路素子８０との当接を避けるための凹部６０ｃを設けている。

これにより、接触面６０ａと駆動ＩＣチップ１２ｃとの密着を保ちながら、実装高さに制限されずに自由に回路素子８０を選択できる。さらに、大型の回路素子８０を選択できることで、部品個数を減らすことも可能であり、部品コストの削減を図ることができる。

図８は、各実施の形態に適用される電気的回路の一例を示す。記録装置は、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２と駆動ＩＣチップ１２ｃとアクチュエータ１１とが互いに接続されている。本体側基板９０には制御回路９３と制御信号用電源９４と駆動パルス用電源９５とが搭載され、駆動ＩＣチップ１２ｃは、信号変換回路９６と駆動電圧信号生成回路９７とから形成されている。

制御回路９３は、信号変換回路９６に所定の記録情報に基づきイネーブル、データ、クロック、ストローブ信号等の制御信号を出力するもので、制御信号配線９８を介して信号変換回路９６に接続されている。制御信号用電源９４は、信号変換回路９６に電圧（例えば、５ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ１配線と、接地用ＶＳＳ１配線とを介して信号変換回路９６に接続されている。駆動パルス用電源９５は、駆動電圧信号生成回路９７に電圧（例えば２０ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ２配線と、接地用ＶＳＳ２配線とを介して駆動電圧信号生成回路９７に接続されている。

具体的には、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２との間は、駆動用ＶＤＤ１，ＶＤＤ２配線、接地用ＶＳＳ１，ＶＳＳ２配線、および制御信号配線９８を幅方向に平面状に備えるフレキシブルフラットケーブル９９を介して接続されている。第１のケーブル１２１に実装されている駆動ＩＣチップ１２ｃとヘッド側回路基板２２との間は、上記各配線とアクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される共通電位線ＣＯＭとを平面状に備える第２のケーブルを介して接続されている。

ヘッド側回路基板２２上では、駆動用ＶＤＤ２配線と接地用ＶＳＳ２配線とに電解コンデンサ１０９がバイパス接続されており、駆動電圧信号生成回路９７に供給する電荷を貯え、駆動電圧信号生成回路９７に瞬時の大電流が流れた場合による駆動パルス用電源９５の電圧降下の発生を抑制している。また、接地用ＶＳＳ２配線とアクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される共通電位線ＣＯＭとが互いに接続されている。第１のケーブル１２１上または駆動ＩＣチップ１２ｃ内では、接地用ＶＳＳ２配線と接地用ＶＳＳ１配線とが、抵抗Ｒを介して互いに接続されており、駆動電圧信号生成回路９７と信号変換回路９６とが同電位に保持されている。

信号変換回路９６は、制御回路９３からの制御信号を各ノズルに対応した制御信号に変換するもので、シフトレジスタ１０６とＤフリップフロップ１０７とゲート回路１０８とを備えている。これらのシフトレジスタ１０６等はノズルの数に対応し個数用意されている。制御回路９５から制御信号配線９８を介して送信される制御信号のうち、データとクロック信号とはシフトレジスタ１０６に供給され、ストローブ信号はＤフリップフロップ１０７に供給され、イネーブル信号はゲート回路１０８に供給される。データは、制御回路９３からシリアル転送されて、シフトレジスタ１０６によってノズルの列に対応したパラレル信号に変換され、ストローブ信号にもとづいてＤフリップフロップ１０７から出力される。そして、そのデータに対応したイネーブル（駆動波形信号）がゲート回路１０８から出力される。

駆動電圧信号生成回路９７は、ゲート回路１０８から出力されるイネーブル（駆動波形信号）を、駆動パルス用電源９５から供給された電圧にもとづき、アクチュエータ１１を駆動するための電圧に変換して駆動パルスとして生成し出力するもので、ノズルの数に対応して１５０個のドライバ１１０が用意されている。

上述のように構成された記録装置によれば、制御信号用電源９４から信号変換回路９６へ供給される電圧は、駆動用ＶＤＤ１配線を介して信号変換回路９６に供給され、信号変換回路９６を正常に駆動させる。一方、駆動パルス用電源９５から駆動電圧信号生成回路９７へ供給される電圧は、駆動用ＶＤＤ２配線を介して駆動電圧信号生成回路９７に供給されると共に、途中の電解コンデンサ１０９に電荷が充電される。インクの吐出時には、この電解コンデンサ１０９から駆動用ＶＤＤ２配線を介して駆動電圧信号生成回路９７に電流が供給され、アクチュエータ１１に十分な電流が供給される。

そして、第１のケーブル１２１上には、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に配置される回路素子８０として、駆動用ＶＤＤ１配線と接地用ＶＳＳ１配線の間、及び駆動用ＶＤＤ２配線と接地用ＶＳＳ２配線の間に、各々コンデンサ８０ａがバイパス接続され、また、ＣＯＭ（接地）配線とＶＳＳ２配線との間に、抵抗８０ｂが接続されている。

駆動電圧信号生成回路９７のドライバ回路１１０内のアクチュエータＯＮ，ＯＦＦ用の各トランジスタが直列に接続されているため、アクチュエータＯＮ時に接地用ＶＳＳ２配線に過渡電流が流れる。仮に、コンデンサ８０ａが無ければ、フレキシブルフラットケーブル１２の配線抵抗やインダクタンスにより、ＶＳＳ２に比較的高い電圧が発生することになるが、ＶＳＳ１−ＶＳＳ２間に抵抗値の低い抵抗Ｒが接続されているから、ＶＳＳ２の電圧が上昇すると、ＶＳＳ１電圧が上昇し、信号変換回路９６においてデータなどの制御信号との相対的な電圧関係がくずれ、制御信号が正常に認識されず、誤動作することがあった。しかしながら、コンデンサ８０ａを駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に実装すると、コンデンサ８０ａからアクチュエータ駆動時の充電電流が供給されるため、ＶＳＳ２、ＶＳＳ１の電圧上昇が小さく抑えられ、制御信号の認識における誤動作を防止することができるのである。

一方、製造工程においてアクチュエータ１１の圧電材料を分極処理する際に、加熱、冷却すると電荷が発生するが、この電荷が、共通電位線ＣＯＭと、駆動ＩＣチップ１２ｃまたは制御信号との間でショートすると、大電流により駆動ＩＣチップ１２ｃが破壊されることがある。従って、抵抗８０ｂを駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に実装することで、上記の電荷が抵抗８０ｂを通って放電され、駆動ＩＣチップ１２ｃの破壊を防止することができるのである。

このようにコンデンサ８０ａや抵抗８０ｂは、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍となるフレキシブルフラットケーブル１２上に実装することで、その効果が発揮される。

なお、図８におけるＶＤＤ１，ＶＤＤ２配線、ＶＳＳ１，ＶＳＳ２配線および共通電位線ＣＯＭは、実際には、第１のケーブル１２１の上では、アクチュエータ上から引き出される方向と平行な両側縁に沿って対称に形成されるから、図５に示すように、回路素子８０もその両側縁に沿った位置に実装されることになる。また、上記各線を第１のケーブル１２１の上で駆動ＩＣチップ１２ｃよりもアクチュエータ側へ引き回して配線することにより、回路素子８０を、駆動ＩＣチップ１２ｃよりもアクチュエータ側、あるいは駆動ＩＣチップ１２ｃの幅Ｗ方向の延長上に配置することも可能になる。

このように回路素子８０であるコンデンサ８０ａや抵抗８０ｂは、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍となるフレキシブルフラットケーブル１２上に実装することで、その効果が発揮される。しかも、図６および図７示す構成にすることで、回路素子８０の効果を十分に発揮させながら、駆動ＩＣチップ１２ｃの放熱も確実に行うことができる。

なお、上記説明では、フレキシブルフラットケーブル１２をヘッドホルダ８のスリット孔５５を挿通させて２回階段状に屈曲させる形態を例示したが、この形態に限定するものではなく、フレキシブルフラットケーブル１２に実装された駆動ＩＣチップ１２ｃにヒートシンク６０を密着させる形態であれば本発明を適用することができる。

上記説明では、インクジェット式記録装置に本発明を適用した例を説明したが、複数の記録素子とそれに対応する駆動部を備えるものならば、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。

本実の施形態のインクジェット記録装置の平面図である。 キャリッジの分解斜視図である。 キャリッジをＹ方向に沿って切断した断面図である。 記録ヘッドの分解斜視図である。 フレキシブルフラットケーブルの展開図である。 一つの発明の実施の形態における回路素子とヒートシンク近傍の拡大断面図である。 他の発明の実施の形態における回路素子とヒートシンク近傍の拡大断面図である。 電気回路図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
３ キャリッジ
８ ヘッドホルダ
１０ キャビティ部
１１ アクチュエータ
１２ フレキシブルフラットケーブル
１２ａ 平坦部
１２ｂ 可撓部
１２ｃ 駆動ＩＣチップ
４３ 外部個別電極
６０ ヒートシンク
６０ａ 接触面
６０ｂ 案内面
６０ｃ 凹部
８０ 回路素子
１００ インクジェット記録装置

Claims (7)

1. 複数の記録素子およびその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータを備える記録ヘッドと、
   前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続され他端を信号源及び電源に接続された配線パターンを有するフレキシブルフラットケーブルと、
   前記フレキシブルフラットケーブル上に前記配線パターンと接続されて実装され、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップと、
   前記駆動ＩＣチップの前記フレキシブルフラットケーブルと実質上平行な面と熱伝導可能に接触するヒートシンクと
   を備える記録装置において、
   前記駆動ＩＣチップと前記電源との間の前記配線パターンに接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップおよび前記アクチュエータに電流を供給する回路素子が、前記フレキシブルフラットケーブル上に実装され、
   その回路素子は、前記フレキシブルフラットケーブルにおける前記駆動ＩＣチップが実装された面と同一面に実装され、前記駆動ＩＣチップよりも低い高さを有していることを特徴とする記録装置。
2. 複数の記録素子およびその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータを備える記録ヘッドと、
   前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続され他端を信号源及び電源に接続された配線パターンを有するフレキシブルフラットケーブルと、
   前記フレキシブルフラットケーブル上に前記配線パターンと接続されて実装され、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップと、
   前記駆動ＩＣチップの前記フレキシブルフラットケーブルと実質上平行な面と熱伝導可能に接触するヒートシンクと
   を備える記録装置において、
   前記駆動ＩＣチップと前記電源との間の前記配線パターンに接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップおよび前記アクチュエータに電流を供給する回路素子が、前記フレキシブルフラットケーブル上に実装され、
   その回路素子は、前記フレキシブルフラットケーブルにおける前記駆動ＩＣチップが実装された面と同一面に実装され、前記駆動ＩＣチップよりも高い高さを有しており、
   前記ヒートシンクには、前記回路素子に対応して、この回路素子との接触を避ける凹部が設けられていることを特徴とする記録装置。
3. 前記記録ヘッドを前記記録素子が外部に露出するように保持するヘッドホルダをさらに備え、前記ヒートシンクは、前記ヘッドホルダの１つの壁と間隔を置いて保持され、そのヒートシンクに前記駆動ＩＣチップが熱伝導可能に接触するとともに前記回路素子が対向する状態に、前記壁との間に前記フレキシブルフラットケーブルが挿通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記駆動ＩＣチップは、前記信号源から送信された信号を前記複数の記録素子に対応した信号に変換する信号変換回路と、その信号変換回路によって変換された信号にもとづいて前記アクチュエータの駆動に適した駆動電圧信号を生成する駆動電圧信号生成回路とを備え、前記電源は、前記信号変換回路及び駆動電圧信号生成回路に、その回路を動作させるための電流を供給するものであり、
   前記回路素子は、前記駆動電圧信号生成回路と前記電源との間の前記配線パターンに接続されて前記フレキシブルフラットケーブル上に実装されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の記録装置。
5. 前記回路素子は、前記信号変換回路と前記電源との間及び駆動電圧信号生成回路と前記電源との間の前記配線パターンにそれぞれ接続されて前記フレキシブルフラットケーブル上にそれぞれ実装されていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記回路素子は、前記電源を供給するための対の配線パターン間に介挿されたコンデンサであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記アクチュエータは圧電アクチュエータであり、前記回路素子は、その圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を放電するための素子を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置。
   

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