JP2006123195A - フレキケーブルの剛性を高める手段 - Google Patents

Abstract

【課題】 最小屈曲部でのよれや傷のダメージを防止し、かつこれを低価格にて、電気的キャリッジ接続手段として提供する。
【解決手段】 プリンタの小型化をねらった場合に、エフエフシーのスペースがなくなることがある。その際に起こるエフエフシーの巻き込みを防止する為に、エフエフシーをある間隔のピッチで結合し、剛性アップと、対剥離性向上を両立する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体に文字や画像を形成する記録装置に関し、特に記録装置本体側の電装系とキャリッジ上の電装系とを、電気的に接続する電気的キャリッジ接続手段および該接続手段を備えた記録装置に関する。

一般的に、記録装置は、副走査方向と呼ばれる方向に記録媒体を搬送する。記録ヘッドを搭載したキャリッジを、この副走査方向と垂直な方向である主走査方向と呼ばれる方向に、往路復路に走査させることで全領域に記録が行われる。記録装置の記録ヘッドを走査させるためのキャリッジは、記録装置本体側の電装系とキャリッジ上の電装系とを電気的に繋ぐフレキシブルケーブルで電気的に接続される構成となっている。フレキシブルケーブルには、目的に応じて、一般的にフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣ）やフレキシブルプリンテッドサーキット（以下ＦＰＣ）が使用される。

図１４は従来例の記録装置の全体構成を示す斜視図であり、図１５は従来例の記録装置のキャリッジが記録媒体幅分反対の端部に移動した状態を示す部分斜視図であり、図１６は従来例の記録装置の記録スタンバイ状態の模式的部分上面図、図１７は従来例の記録装置のキャリッジが記録媒体幅分反対の端部に移動した状態を示す模式的部分上面図、図１８は従来例の記録装置の記録スタンバイ状態のフレキシブルケーブルの傷のダメージを示す模式的部分上面図、図１９は従来例の記録装置のキャリッジ移動中のフレキシブルケーブルの傷のダメージを示す模式的部分上面図、図２０は従来例の記録装置の補強フィルムを有するフレキシブルケーブルの記録スタンバイ状態を示す模式的部分上面図、図２１は従来例の記録装置の補強フィルムを有するフレキシブルケーブルのキャリッジ移動中の状態を示す模式的部分上面図である。

図中符号５１は記録装置本体、５２はキャリッジ、５３は記録ヘッド、５４はフレキシブルケーブル、５４ａ、５４ｂはフレキシブルケーブルの屈曲部、５４ｃはフレキシブルケーブルの本体側端部、５５は補強フィルム、５５ａ、５５ｂは補強フィルムの屈曲部、５６は副走査紙送り機構、５７はケーブル押さえ部材、５８は記録装置のシャーシ、５９は記録装置の外装を示している。

記録装置本体５１側の電装系は、シャーシ５８の後ろに配置されここでは見えない。記録装置本体５１側の電装系からシャーシ５８の手前側に出てきたフレキシブルケーブル５４は、ケーブル押さえ５７によりシャーシ５８の表面に一部を固定されている。そしてフレキシブルケーブル５４の反対の端部は、キャリッジ５２に固定されている。図１５にキャリッジと、キャリッジ上の電装系と記録装置本体側の電装系とを電気的に繋ぐフレキシブルケーブルの構成が示されている。図１６から図１７は、図１４、図１５のＡ視方向から見たフレキシブルケーブル５４の動きを示した模式図である。図１６は記録スタンバイ状態を示しており、フレキシブルケーブル５４は、５４ａ部で最小屈曲半径を持ち、その反力でシャーシ５８に押し当てられている。図１４はこの状態の斜視図である。また図１７は、記録媒体幅分反対の端部にキャリッジ５２が移動した状態を示している。この状態の構成を部分拡大した斜視図が、図１５である。この場合、最小屈曲半径は５４ｂになり、その反力でフレキシブルケーブル５４は記録装置前方に大きく飛び出す。通常はこの範囲の繰り返しが、フレキシブルケーブル５４の運動範囲である。

キャリッジが移動する場合、反転の衝撃や弛み等によって、フレキシブルケーブル５４は、シャーシ５８やキャリッジ５２に衝突する。この衝突は一回一回は大したことではないが、数百万回も往復しなければならない最近の仕様では、無視できないよれや傷のダメージをフレキシブルケーブル５４に与える。その結果、フレキシブルケーブル５４には図１８に示したように、５４ｂの位置によれや傷のダメージが残る。このダメージが大きい場合、たとえば傷であれば電気的断線を誘発し、たとえばよれであれば、シャーシ５８からの浮き上がりが大きくなりキャリッジ５２が移動してきた場合、フレキシブルケーブル５４の５４ｂ部を図１９に示すように引っかけてしまう。こうなるとフレキシブルケーブル５４は、記録装置内で暴れ、他の機構に絡まったり、キャリッジ５２を止めてしまうことが考えられる。傷の場合もフレキシブルケーブル５４とキャリッジ５２の間の摩擦抵抗が大きくなり、フレキシブルケーブル５４の５４ｂ部をめくりあげる。後はよれてしまった場合と同じである。

特にＦＦＣは、基本的に導線の束であるため、よれや癖がつきやすいくこの傾向は、顕著である。またＦＰＣも表面のカバーフィルムの厚みを厚くすれば解決しそうなものだが、実際は屈曲を繰り返すためフレキシブルケーブル自身が強いこしを持つ多層構造（張り合わせ構造）ゆえ、フィルム間の剥離現象が起こる。このためＦＰＣは、ある程度薄くこしの弱いものでなければならない。

この相反する問題の解決策として、フレキシブルケーブル表面に補強フィルムをあてがい、一緒に屈曲させることで、そのよれや、傷を防止する構造（特開平１１−１３８９４５）が知られている。

図２０にその構造を示す。図中符号５５は補強フィルムである。（実際は、フレキシブルケーブル５４と補強フィルム５５は、補強フィルム５５の反力でフレキシブルケーブル５４の表面に押し当てられているが、この図および後掲の図ではわかりやすくするため、あえて接触させていない）。例えば、特許文献１参照。
特開平１１−１３８９４５号公報

しかしながら最近の記録装置ではさらなる小型化、低価格化をもとめられており、さらにシャーシと、キャリッジ間を狭めた場合、補強フィルムは高剛性化と高耐熱性（保存試験でクリープしてしまわないように）が求められ、材質があったとしても、製品コストが割高になってしまう。

また高速化の傾向もあり、印字ヘッドへの電力、信号の供給も増加、フレキシブルケーブルの幅や、本数が増え、押さえるべき荷重も増加している。やはり補強フィルムは高剛性化と高耐熱性（保存試験でクリープしてしまわないように）が求められ、材質があったとしても、製品コストが割高になってしまう。

そこで本発明の目的は、最小屈曲部でのよれや傷のダメージを防止し、かつこれを低価格にて、電気的キャリッジ接続手段として提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明によれば、キャリッジ上のキャリッジ基板と本体上の電気基板を接続するFFCもしくはフレキシブルケーブルを複数枚重ねて配回す構成のインクジェット記録装置において、前記複数枚のFFCもしくは、フレキシブルケーブルを少なくとも一対は、層の剛性の弱い粘着層にて張り合わされているよう構成した。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、さらなる小型化、低価格化、高速化の傾向があり、FFCもしくはフレキケーブルにさらに剛性を求められてもFFCもしくはフレキシブルケーブルとキャリッジの接触による、よれや傷のダメージを防止し、かつこれを低価格かつ容易に構成可能な電気的キャリッジ接続手段として提供可能である。

（第一の実施例）
図１〜図５は、第一の実施例を示した図である。

図１〜図５において、１はキャリッジ、２は記録ヘッド、３はガイド軸、４は本体シャーシ、５はフレキ押さえ、６，７はフレキケーブル、８は粘着層、９はフレキケーブルの浮き部、１０はフレキケーブルの最小屈曲部、１１，１２は粘着層の保護フィルムを示している。

まずはこの構成について説明する。

記録ヘッド２を載せたキャリッジ１は、ガイド軸３に沿って主走査方向に移動する。

その際、一端をフレキ押さえ５によって、シャーシ４に固定され、一端をキャリッジ１の内部の電装系に固定されたフレキケーブル６および７は、キャリッジ１の動きに合わせて、形状を変えながら移動する。またこの図において、キャリッジ１が右端に来た場合に１０部が最小屈曲Ｒになり、９部がフレキケーブルの剛性が弱い場合、キャリッジが左に移動する際にシャーシ４より浮き上がる。

またここでは、構成を表現するためにフレキケーブル６，７の一端をキャリッジ１からはずし、フレキケーブル６，７の接合をはずしているが、実際の構成は、フレキケーブル６，７間に設けられた粘着層によって、若干の弾性をもって固定されている。

つぎにその構成をどのように作るかを説明する。フレキケーブル６，７をまず単体で用意、同時に一定ピッチで並べられた粘着層の両面を保護フィルムで覆ったものを製作する。

以降を説明するために、模式的にフレキケーブル６，７の断面をみた、図３から図５を使用する。フレキケーブル６，７と粘着層８の関係は図３のようになる。

そしてまず粘着層を持ったテープの片面の保護フィルム１２をはがし、フレキケーブル７の表面に乗せる。この状態が図４である。

次に保護フィルム１１を引き剥がす。この状態が図２である。（この際、粘着層８の接着力は、保護フィルムよりフレキケーブルとの方が、強力であるようにしておく）
つぎにフレキケーブル６をのせ、ローラ等で加圧して、フレキケーブル６，７を接着する。以上で最終的なフレキケーブルの構成が完成である。

このように粘着層をまびく処理をしない場合、剛性が過剰にあがるだけでなく、屈曲時のなめらかさが、なくなり、キャリッジの動きに影響を与えるような変則的な反力を生み出してしまう。またこの変則的な反力は、長時間の繰り返し屈曲耐久でフレキ間が剥離してしまう現象も早い時期からおこり、実仕様に耐えられない。

一方、上記のように構成したフレキケーブルは、フレキケーブルの厚さや幅や最小屈曲Ｒなどを加味して、最終的に必要とされる剛性を粘着層のピッチによって変化させることで、剛性となめらかさのバランスを自在に調整することが出来る。

ただしこのピッチは接着層の幅や接着力によって、変わるので実際に使用する材料で調整が必要である。

また粘着層にはある程度、剛性の弱い、例えば、粘着層の厚みの厚いものが、剛性を保ちつつ、なめらかさも保てるのでこの用途には向いているといえる。

（第二の実施例）
図６〜図１０は、第２の実施例を示した図である。

図６〜図１０において、２０，２１はフレキケーブル、２２はベースフィルム、２３，２４は粘着層、２５，２６は保護フィルムをしめしている。

まずはこの構成について説明する。

記録装置の基本構成は、実施例１と同じなのでここでは省略する。

異なっているのはフレキケーブルの構成である。図９は本構成のもっとも特徴的な形状である。

実施例１のように、製作手順を図７から図９を用いて説明する。まず図７のようにフレキケーブル２本と粘着テープを用意する。この粘着テープの構造が実施例１とことなる。

本提案の粘着テープは、ベースフィルム層２２をもちその両側に、一定ピッチで並んだ粘着層２５，２６をもつ、さらにその両側に、保護フィルム２０，２１が存在する。

まずは保護フィルム２６をはがし（ここではベースフィルム２２をもっているので、両側を一度にはがしても良い）、フレキケーブル２１に張り付ける。つぎに反対側の保護フィルム２５をはがす。ここで粘着層の接着力は、ベース層とフレキケーブルよりも保護フィルムのほうが弱く設定しておく。この状態が図８である。

つぎに図９のようにもう一枚のフレキケーブルを張り付け、ローラ１２等によって、圧着することで完成である。

実施例２のメリットは、ベースフィルムが存在することで組立上のハンドリングが向上するだけでなく、ベースフィルム層が存在することで、さらに屈曲性がなめらかになることである。

またこの改良例として図１０に示したように、ベースフィルム２２に対して、粘着層２３，２４を交互に逆位相になるように設置したものである。これはさらなる屈曲性の向上をねらったものである。

（第三の実施例）
図１１〜図１２は、第３の実施例を示した図である。

図１１〜図１２において、３０，３１，３４，３５はフレキケーブル、３２，３７は粘着層、３３，３６は最小屈曲部を表している。これも実施例１と異なるのは、フレキケーブルの構成のみであり、その他の部分の構成はここでは省略する。

図１１は、本提案をもっともよく示したものである。実施例１と異なるのは、最小屈曲部３３の部分の粘着層が削除され、フレキケーブル３０，３１の結合が部分的に行われていないところにある。この構成は、最小屈曲部の剥離現象がいままでの実施例で満足できないほど、耐久性を求められる場合に、最小屈曲部のみこの構成をとることが有効である。

ただしこの場合は、フレキケーブルの剛性が変化するので、キャリッジへの反動がなめらかに変動しない場合が考えられる。

その際の弊害と剥離現象の耐久性のバランスを考えた例が、図１２である。

ここでは前記した物に対し、最小屈曲部の粘着層を削除するのではなく、他の部分よりそのピッチを大きくした。ピッチを変化させることにより、剛性の変化と剥離弊害のバランスを選択することが可能な点が、前記実施例とことなる。

（第四の実施例）
図１３は、第４の実施例を示した図である。

図１３において、４０，４１はフレキケーブル、４２は粘着層、４３は作業台をあらわす。実施例１と異なるのは、フレキケーブルの構成のみであり、その他の部分の構成はここでは省略する。

図１３は、本提案をもっともよく示したものである。実施例１と異なるのは、フレキケーブルを圧着する際のフレキケーブルの台座が屈曲している点にある。

これは前記してきた実施例のフレキケーブル作製の最終段階の粘着層の圧着行程で、ローラで仕上げる際に、その台座である４３が屈曲していることで、フレキケーブル４０と４１に屈曲Ｒ差がついた上で、結合されることになり、記録装置本体に組み込んだ際に、より自然にな状態になる。この効果は、剥離現象の緩和が期待できる。

またこの実施例も、実施例３と同様に、最小屈曲部のみ、この屈曲癖をもたせることも考えられる。

実施例１の全体図 実施例２のフレキケーブルの分解図 フレキケーブルの作製手順説明図 フレキケーブルの作製手順説明図 フレキケーブルの作製手順説明図 実施例２の全体図 フレキケーブルの作製手順説明図 フレキケーブルの作製手順説明図 フレキケーブルの作製手順説明図 実施例２の別の例 実施例３のフレキケーブルの分解図 実施例３の別の例 実施例４のフレキケーブル説明図 従来例の記録装置の全体構成を示す斜視図である。 従来例の記録装置のキャリッジが記録媒体幅分反対の端部に移動した状態を示す部分斜視図である。 従来例の記録装置の記録スタンバイ状態の模式的部分上面図である。 従来例の記録装置のキャリッジが記録媒体幅分反対の端部に移動した状態を示す模式的部分上面図である。 従来例の記録装置の記録スタンバイ状態のフレキシブルケーブルの傷のダメージを示す模式的部分上面図である。 従来例の記録装置のキャリッジ移動中のフレキシブルケーブルの傷のダメージを示す模式的部分上面図である。 従来例の記録装置の補強フィルムを有するフレキシブルケーブルの記録スタンバイ状態を示す模式的部分上面図である。 従来例の記録装置の補強フィルムを有するフレキシブルケーブルのキャリッジ移動中の状態を示す模式的部分上面図である。

符号の説明

１ キャリッジ
２ 記録ヘッド
３ ガイド軸
４ 本体シャーシ
５ フレキ押さえ
６，７ フレキケーブル
８ 粘着層
９ フレキケーブルの浮き部
１０ フレキケーブルの最小屈曲部
１１，１２ 粘着層の保護フィルム
２０，２１ フレキケーブル
２２ ベースフィルム
２３，２４ 粘着層
２５，２６ 保護フィルム
３０，３１，３４，３５ フレキケーブル
３２，３７ 粘着層
３３，３６ 最小屈曲部
４０，４１ フレキケーブル
４２ 粘着層
４３ 作業台
５１ キャリッジのガイドレール
５２ キャリッジ
５３ 記録ヘッド
５４ フレキシブルケーブル
５４ａ，５４ｂ フレキシブルケーブルの屈曲部
５４ｃ フレキシブルケーブルの端部
５５ 補強フィルム
５５ａ，５５ｂ 補強フィルムの屈曲部
５７ ケーブル押え部材
５８ シャーシ
５９ 記録装置の外装

Claims (7)

1. キャリッジ上のキャリッジ基板と本体上の電気基板を接続するFFCもしくはフレキシブルケーブルを複数枚重ねて配回す構成のインクジェット記録装置において、
   前記複数枚のFFCもしくは、フレキシブルケーブルを少なくとも一対は、層の剛性の弱い粘着層にて張り合わされていることを特徴としたインクジェット記録装置。
2. 粘着層が、FFCもしくはフレキシブルケーブルの長手方向に一定ピッチで分割して、一対のFFCもしくはフレキシブルケーブル間に設置され、２枚ないし複数枚のFFCもしくはフレキシブルケーブルを一体化したことを特徴とした請求項１のインクジェット記録装置。
3. 粘着層が、薄膜ベースフィルムに対し、両面に設置されたシート材を、一対のFFCもしくはフレキシブルケーブル間に設置され、２枚ないし複数枚のFFCもしくはフレキシブルケーブルを一体化したことを特徴とした請求項１のインクジェット記録装置。
4. 粘着層が、薄膜ベースフィルムに対し、両面に裏表同一ピッチで位置が、逆位相になるよう設置されたシート材を、一対のFFCもしくはフレキシブルケーブル間に設置され、２枚ないし複数枚のFFCもしくはフレキシブルケーブルを一体化したことを特徴とした請求項１のインクジェット記録装置。
5. キャリッジ上のキャリッジ基板と本体上の電気基板を接続するFFCもしくはフレキシブルケーブルを複数枚重ねて配回す構成のインクジェット記録装置において、
   前記複数枚のFFCもしくは、フレキシブルケーブルを少なくとも一対は、粘着層にて、内側、外側にＲ差を持つように、張り合わされていることを特徴とした請求項１〜４のインクジェット記録装置。
6. キャリッジ上のキャリッジ基板と本体上の電気基板を接続するFFCもしくはフレキシブルケーブルを複数枚重ねて配回す構成のインクジェット記録装置において、
   前記複数枚のFFCもしくは、フレキシブルケーブルを少なくとも一対は、FFCもしくはフレキシブルケーブルが最小屈曲Ｒを形成した際に、概略平坦になる部分にのみ粘着層にて張り合わされていることを特徴とした請求項１〜５のインクジェット記録装置。
7. キャリッジ上のキャリッジ基板と本体上の電気基板を接続するFFCもしくはフレキシブルケーブルを複数枚重ねて配回す構成のインクジェット記録装置において、
   前記複数枚のFFCもしくは、フレキシブルケーブルを少なくとも一対は、FFCもしくはフレキシブルケーブルが最小屈曲Ｒを形成した際に、概略平坦になる部分の接着力が強く、屈曲を持つ部分が弱くなるように粘着層のピッチを可変させて、粘着層にて張り合わされていることを特徴とした請求項１〜６のインクジェット記録装置。

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