JP2008010310A - フレキシブルフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルフラットケーブルの導体線ピッチを狭くすることなく、ケーブル幅を狭くする。
【解決手段】フレキシブルフラットケーブル１の本体３の、コネクタ７，７のある両端部５，５を除いた中間部４を、第1の折り曲げ部６にて、長さ方向に二つ折り又はより多重折りに折り曲げて、重ね合わせることで、中間部４の幅を狭くする。両端部５，５と中間部４との間も、第２の折り曲げ部８にて折り曲げて、コネクタ７，７の抜入方向を、ケーブル１の長さ方向とは別の方向にする。第２の折り曲げ部８は、ケーブル１内の導体線が折れない程度に大きい曲率半径で湾曲したソフト折りとする。中間部４の重ね合わされた部分は、信号線とグランド線が対向するようにしてノイズ対策を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気・電子デバイスや部品間の電気的接続に用いられるフレキシブルフラットケーブルに関する。

フレキシブルフラットケーブルは、各種の電子機器内の部品間の電気接続に広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。例えば電子式プリンタ内の部品間の接続には、導体線間のピッチが１ｍｍであるフレキシブルフラットケーブルが好んで使用されている。

特開２００５−１８６５９０号公報

しかしながら、伝達される信号数が多くなると必然的に導体線の本数が多くなってフレキシブルフラットケーブルの幅が広くなる。フレキシブルフラットケーブルの幅が広くなると、その広い幅を収容できるより広いスペースを確保することが必要であり、それが機器の小型化の障害となる。フレキシブルフラットケーブルの幅を狭くするために、導体線のピッチを０．５ｍｍに狭めたフレキシブルフラットケーブルも存在している。

しかし、フレキシブルフラットケーブルのピッチを狭めると、フレキシブルフラットケーブルの両端のコネクタも自ずと小形になる。特に０．５ｍｍピッチのものとなると、コネクタは人が手で取り扱うことが困難なほどに小さい。このようなコネクタの過度の小ささは、人による組み立て工程での作業性や操作性を悪くする。したがって、作業の正確さと能率を確保するために、専用のコネクタ差込み治具やロボットの導入などが必要となる。また、コネクタが小さいと、自ずとコネクタの電気端子の接触面積も小さいため、電気端子に金メッキなどを施して接触抵抗を小さくしなければならない。さらに、各導体線のピッチ間隔が狭くなると、各導体線に流れる信号が相互干渉を受けやすくなり、対策が必要になる。これらのことが、コストアップにつながる。

本発明の目的は、導体線間のピッチを狭くすることなく、ケーブル自体の幅を狭くすることができるフレキシブルフラットケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一つの側面に従うフレキシブルフラットケーブルは、コネクタによって電子部品間を接続するフレキシブルフラットケーブルであって、コネクタを除いた複数の導体線からなる導体線経路の部分が、複数の導体線の配線方向に沿って複数に折り重ねられていることを特徴とする。

本発明によるフレキシブルフラットケーブルの好適な実施形態として、導体線経路の部分を導体線の配線方向に沿って二つに折り重ねれば、従来に比べて導体線経路の部分の幅が半分なる。したがって、導体線経路の幅方向の空きスペースに他の電子部品を搭載することができるので、画像形成装置などの電子機器の実装密度を高くすることができ、結果的に画像形成装置などの電子機器を小型化することができる。しかも、各コネクタの幅は、従来のフレキシブルフラットケーブルの各コネクタの幅と同じであるので、各コネクタの挿抜時における作業性や操作性が損なわれるおそれはない。

また、本発明のフレキシブルフラットケーブルにおいては、導体線経路は、複数の導体線が折り重ねられた導体線ごとに、信号線とグランド線が対向して配置されていている。さらに、導体線経路における両端部の導体線に電源線が配置され、かつ電源線に隣接する導体線にグランド線が配置されている。また、導体線経路の折り曲げ部分には信頼性向上のため、信号線ではなく、グランド線が配置されている。

フレキシブルフラットケーブルにおける各導体線をこのような配置にすれば、各信号線はグランド線でシールドされるので、信号線同士が相互干渉してノイズを発生させるおそれがなくなり、結果的に通信品質の高い信号を伝送することができる。また、ノイズの発生源となる電線線をフレキシブルフラットケーブルの両端に配置してその隣の導体線をグランド線とすれば、電線線のノイズが信号線に伝搬するおそれもなくなる。さらに、導体線経路の折り曲げ部分の導体線をグランド線とすることで、折り曲げによってその導体線が断線しても信号の伝送が途切れるおそれはない。

また、本発明のフレキシブルフラットケーブルにおいては、導体線経路の折り重ねられた部分に導電性両面テープを挟んで折り重ね部分を固定してもよいし、導体線経路の折り重ねられた部分を板金と導電性テープによって挟んで固定してもよい。あるいは、導体線経路の両面を導電性テープによって覆ってもよい。これによって、導体線経路の折り重ね部分の固定とシールド効果を併せて実現することができる。

また、本発明のフレキシブルフラットケーブルは、コネクタを除いた複数の導体線からなる導体線経路の部分を円筒状に形成してもよい。これによって、導体線経路の幅を狭くすることができると共に、各コネクタの幅は従来のフレキシブルフラットケーブルの各コネクタの幅と同じであるので、各コネクタの挿抜時における作業性や操作性を損なうことはない。

本発明のフレキシブルフラットケーブルによれば、導体線ピッチを狭めることなくケーブルの幅を狭めることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの製造前の状態の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの完成状態を示す斜視図である。図３は、図２のA-A線に沿ったフレキシブルフラットケーブルの断面図である。

図１〜図３に示すように、フレキシブルフラットケーブル１は、フレキシブルな材料製の扁平帯状の本体３と、本体３の長さ方向の両端部５，５に結合されたコネクタ７，７とを有する。本体３内には、本体３の長さ方向に延び、コネクタ５，５を接続する複数の導体線９が配設される。

本体３は、両端部５，５を除く中間部４において、幅方向の中央で長さ方向に延びる第１の折り曲げ部６（図１で点線は山折部を示す）に沿って、二つ折りに折り曲げられている。中間部４は、第1の折り曲げ部４により、２つの部分４A，４Bに区切られ、この２つの部分４A，４Bは図３に示すように重ね合わされている。

また、本体３は、両端部５，５と中間部４との間で幅方向に延びる第２の折り曲げ部８，８（図１で点線は山折部、一点鎖線は谷折部を示す）においても、折曲げられている。それにより、コネクタ７，７の抜入方向が、本体３の長さ方向つまり中間部４の延びている方向とは異なる方向になっている。このことは、コネクタ７，７を他の回路基板のコネクタ（図示せず）に結合するとき、中間部４が邪魔にならないようにして、その結合を容易にする。

第２の折り曲げ部８の折り曲げ形状は、第２の折り曲げ部８を通る（特に、第２の折り曲げ部８と交差する）全ての導体線９を折らない程度の大きさの曲率半径（R)をもって湾曲した形状（以下、「ソフト折り」形状という）になっている。第１の折り曲げ部６も、同様にソフト折り形状であってもよいが、そうでなしに、急角度で折れていてもよい。

また、本体３内に配設された複数の導体線９，９，…は、信号を伝えるための信号線（SIG）、グランド電位にされるグランド線（GND）、及び電源を供給するための電源線（PWR）として使用される。そして、図３に示すように、本体３の最も外側を通る２つの信号線９，９が電源線（PWR）として使用され、各電源線（PWR）の隣りの導体線９，９はグランド線（GND）として使用される。他の信号線９，９，…は信号線（SIG）とグランド線（GND）として使用され、信号線（SIG）とグランド線（GND）とが互いに隣接するように交互に配置されている。さらに、中間部４の重ね合わされた２つの部分４A，４Bは、一方の部分４A（又は４B）内の信号線（ＳＩＧ）と、他方の部分４B（又は４A）内のグランド線（ＧＮＤ）とが互いに最も近接するようにして、配置される。さらに、第１の折り曲げ部６に位置する導体線９は、信頼性向上のため、グランド線（GND）にされている。

以上のように構成されたフラットケーブル１によれば、その中間部４の幅は、本体３の元来の幅Wの二分の一に狭まっている。一方、両端部５，５のコネクタ７，７の寸法は、本体３の元来の幅Wと導体線９のピッチに適合したものである。例えば、導体線ピッチが１ｍｍであっても、導体線ピッチが０．５ｍｍの場合と同様の幅にまで中間部４の幅が狭まり、しかも、１ｍｍピッチ用の大きいサイズのコネクタが使える。従って、このフレキシブルフラットケーブル１は、これを機器内に配線するのに必要なスペースは小さく、機器の小型化を助けるとともに、コネクタ７，７の寸法は小さくないので、人による組立て工程での作業性や操作性が損なわれない。また、中間部４の幅（W/2）の狭さの割に、大きい信号線ピッチが使用できるから、流すことができる電流密度が大きくてすむ。

また、第２の折り曲げ部８がソフト折り形状になっているので、導体線９，９，…の断線を防止し、また、導体線９，９，…での信号電流の流れをスムーズにすることができる。

また、図３に示されたように信号線（SIG）とグランド線（GND）が配置されているので、グランド線（GND）によるシールド効果で信号線（SIG）同士の相互干渉によるノイズの影響を減らすことができる。また、ノイズの発生源である電源線（PWR）が最も外側に配置され、各電源線（PWR）の隣りの導体線をＧＮＤとすることによって、各ＳＩＧへのノイズの影響を減らしている。また、第1の折り曲げ部６に位置する導体線９は断線する可能性があるので、これを使用しないことで、断線による信頼性の低下が防止される。

ところで、フレキシブルフラットケーブル１の中間部４の重ね合わされた部分４A，４Bは、両者間を両面接着テープや接着剤などを用いてで貼り合せておくことができる。その場合、信号線相互の干渉を減らすためのシールド効果を高めるために、図４に示すように、重ね合わされた部分４A，４Bの間に、導電性のテープ１０（上記貼り合せのための両面接着テープがこれであってもよい）または導電性の薄板を挟み込み、この導電性テープ１０又は導電性薄板をグランド（G）に接続してもよい。これにより、信号線相互の干渉を減らすためのシールド効果が一層高まる。

或いは、図５に示すように、フレキシブルフラットケーブル１の中間部４を導電性の板１１（機器のケーシングやフレームがこれであってもよい）と導電性のテープ１３（片面接着テープを用いることができる）の間に挟んで、中間部４の外側をそれらの導電材料１１，１３で覆い、それらの導電材料１１，１３をグランド（G）に接続してもよい。或いは、図示してないが、中間部４の両面を導電性のテープで包んで覆ってもよい。これによって、シールド効果が高まる。

図６は、本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図である。

図６に示すように、第２の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１２では、図１に示された第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１と比べて、第２の折り曲げ部８の位置が異なっている。そのため、図１に示された第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１では、中間部４が、両端部５，５に対してその幅方向の片側に寄って配置されていたのに対し、図６に示された第２の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１２では、中間部４が、両端部５，５に対してその幅方向の中央に配置されている。また、中間部４の幅方向が、第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１ではコネクタ７，７の抜入方向にほぼ直角であったところ、第２の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１２ではコネクタ７，７の抜入方向と同じ方向である。そのため、両端部５，５の幅方向における中間部４の寸法は、中間部４の重ね合わされた部分４A，４Bの厚みであって、非常に小さい。

図７は、本発明の第３の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図である。

図７に示される第３の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１４では、本体３が、その中間部４において、まず、矢印A1で示すように二つ折りにされ、その後に、最初の折り曲げで重ね合わされた２つの部分の各々が、更に二つ折りにされて、結局、四つ折り状に折り曲げられて四重に重ね合わされている。これにより、中間部４の幅は一層小さくなる。また、さらに多くの折り重ねを行い、いわゆるつづら折りにして、中間部４の幅をさらに小さくすることもできる。

図８は、本発明の第４の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図である。

図８に示すように、第４の実施形態のフレキシブルフラットケーブル１６は、その本体３の中間部４が、筒状（円筒状でも、角筒状でもよい）に形成されている。これによって、中間部４の幅が元の幅より狭くなる。

図９は、本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの使用例を示す。

図９に示された例は、ページプリンタの露光ラインヘッド１８とその制御回路基板２０との接続ケーブルに、第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブル１を使用した例である。露光ラインヘッド１８は制御回路基板２０に搭載される。フレキシブルフラットケーブル１の中間部４の幅が小さいので、小スペースに配線することが容易である。換言すれば、配線ルート部分の実装密度を高くすることができ、機体全体の小型化を図ることが容易である。

以上、本発明の実施形態の幾つかを説明したが、これらの実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の適用範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。本発明のフレキシブルフラットケーブルは種々の機器の信号線として利用することができる。

本発明の一実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの製造前の状態の斜視図。 本発明の一実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの完成状態を示す斜視図。 図２に示すフレキシブルフラットケーブルのA-A断面図。 図２に示すフレキシブルフラットケーブルの中間部の重ね合わせ部分間の導電性テープを挟んだ構成を示す斜視図。 図２に示すフレキシブルフラットケーブルの中間部を導体性の板とテープで挟んだ構成を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図。 本発明の第３の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図。 本発明の第４の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの斜視図。 本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブルフラットケーブルの使用例を示す斜視図。

符号の説明

１、１２，１４，１６：フレキシブルフラットケーブル、 ３：本体、 ４：中間部、 ５：両端部、 ６：第１の折り曲げ部、 ７：コネクタ、 ８：第２の折り曲げ部、 ９：導電線、 １０，１３：導電性テープ、 １１：導電性板。

Claims (10)

1. フレキシブルな材料製の扁平帯状の本体と、前記本体の長さ方向の両端部に結合されたコネクタと、前記本体内に配設され、前記本体の長さ方向に延び、前記コネクタ間を接続する複数の導体線とを有するフレキシブルフラットケーブルであって、
   前記本体が、前記両端部を除く中間部において、前記本体の長さ方向に延びる第１の折り曲げ部に沿って折り曲げられ、前記第1の折り曲げ部により区切られる前記中間部の複数の部分が重ね合わされていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
2. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記本体が、前記両端部と前記中間部との間の幅方向に延びる第２の折り曲げ部にて折曲げられ、それにより、前記コネクタの抜入方向が前記本体の長さ方向とは異なっていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
3. 請求項２記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   第２の折り曲げ部の折り曲げ形状が、前記第２の折り曲げ部を通る導体線を折らない程度に大きい曲率半径で湾曲したソフト折り形状になっていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
4. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記第１の折り曲げ部の折り曲げ形状が、前記第１の折り曲げ部を通る導体線を折らない程度に大きい曲率半径で湾曲した形状になっていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
5. 請求項１に記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記中間部の重ね合わされた複数の部分が、各部分内の信号線である導体線と別の部分内のグランド線である導体線とが最も近接するような位置関係で配置されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
6. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記本体の幅方向の最も外側に位置する導体線が電源線であり、前記電源線に隣接する導体線がグランド線であることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
7. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記第１の折り曲げ部を通る導体線が、不使用線であることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
8. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記中間部の重ね合わされた複数の部分の間に、グランド電位にされ得る導電テープ又は導電板が挟み込まれていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
9. 請求項１記載のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
   前記中間部の外周が、グランド電位にされ得る導電テープ又は導電板によって覆われていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
10. フレキシブルな材料製の扁平帯状の本体と、前記本体の長さ方向の両端部に結合されたコネクタと、前記本体内に配設されて前記本体の長さ方向に延び、前記コネクタ間を接続する複数の導体線とを有するフレキシブルフラットケーブルであって、
    前記本体が、前記両端部を除く中間部において、筒状に形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。

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