JPH04133781A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録信号に応じて記録を行うための記録手段
と、該記録手段を有し、走査されるキャリッジと、記録
手段に記録信号を伝えるためのフレキシブルケーブルと
を備えている記録装置に関する。

〔背景技術〕

この種の背景技術における記録装置について、インクジ
ェット方式のものを例に挙げて説明する。

第５図に示すように、下本体１８Ｘおよび該下本体１８
Ｘに装着される上本体１７Ｘ等により装置本体から成さ
れる装置本体内にはキャリッジＩＸ等が収容されている
。このキャリッジＩＸに搭載された記録手段である４個
のインクジェット記録ヘッド（以下、［記録ヘッドＪと
いう）２Ｘ、３Ｘ、４Ｘ、５Ｘに対しフラットフレキシ
ブルケーブル（以下、「ケーブルＪという）６Ｘ、７Ｘ
、８Ｘ、９Ｘを介し記録信号をそれぞれ伝え、この記録
信号に従って紙などの記録媒体１０ｘに対しインクを滴
として吐出させることで画像の形成すなわち記録を行う
ものである。キャリッジ１ｘは走査レールＩＩＸに対し
図示左右方向に摺動可能であり、駆動ベルト１２Ｘに固
定され、駆動モータ１３Ｘによる駆動力が駆動プーリ１
４Ｘ、駆動ベルト１２Ｘを介して伝達されて往復駆動す
なわち走査される。符号ｉｓｘは被駆動プーリを示して
いる。

キャリッジＩＸが走査されると、各ケーブル６Ｘ、７Ｘ
、８Ｘ、９Ｘを介して記録信号が記録ヘッド２Ｘ、３Ｘ
、４Ｘ、５Ｘにそれぞれ伝えられ、各記録ヘッド２Ｘ、
３Ｘ、４Ｘ、５Ｘよりインクがそれぞれ吐出されて記録
媒体１０Ｘに付着するのことで、記録媒体１０Ｘに画像
を形成できる。

上述した４本のケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ。

９ｘの装置本体側は、ガイド板１６上に乗り、それらの
一部位は固定手段である固定部材１９Ｘによってガイド
板１６Ｘに〜様に沿フて固定され、キャリッジ１ｘが走
査しても、ガイド板１６Ｘひいては装置本体に対し図示
左右方向を含む３次元方向の移動が阻止されている。一
方、４本のケープ／ｌ／６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘ（７）
キャリッジｌｘ側の固定は、キャリッジｌＸに装着され
た固定手段である固定カバー２０Ｘの挾持部２０Ｘａに
より行なわれている。このように、２つの部位において
固定された各ケープ７Ｌ／６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘは略
Ｕ字形状の湾曲部を形成し、該湾曲部はキャリッジＩＸ
の走査に追従して移動する。このとき、実線で示すキャ
リッジ１ｘか走査距離の半分だけ図示右方へ移動すると
、破線で示す走査終了ポジションに達する。

ところで、近年、高画像品質化や装置本体の小型化が望
まれており、前記高画像品質化を進めるために、画像密
度を高くすると、各ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘに
よって多くの記録信号を各記録ヘッド２Ｘ、３Ｘ、４Ｘ
、５Ｘに伝えなければならないことから、各ケーブル６
Ｘ。

７Ｘ、８Ｘ、９Ｘの幅を広げる必要があり、その結果、
装置本体が大型化する。そこで、ケーブル６Ｘ、７Ｘ、
８Ｘ、９Ｘの幅を広げることなく画像密度を高くするた
めに、ケーブル６Ｘ、７Ｘ。

８Ｘ、９Ｘ中の導体（信号線）の幅を狭くすると、今度
は記録信号の電圧が降下するという不具合が伴なう。そ
して、この電圧の降下を防止するために、導体の厚さを
増すと、各ケーブル６Ｘ。

７Ｘ、８Ｘ、９Ｘの剛性か高くなって、Ｕ字形状の湾曲
部の曲率半径が大きくなり、その結果、前記湾曲部が装
置本体の上本体１７Ｘに接触する。

該接触に伴なって、特に外側のケーブル９ｘが摩耗し、
その耐久性が著しく低くなり、さらに、ケーブル９ｘの
削り粉が飛散したり、キャリッジ１Ｘの走査が不安定に
なる。

ここで、第６図を合わせ参照し、キャリッジの走査に伴
なう剛性の高いケーブルの前記曲率半径の変化の様子を
詳細に説明する。

各ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘの長さは、キャリッ
ジＩＸが破線で示す走査終了ポジションに位置するとき
、各ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ。

９ｘの湾曲部の曲率半径が最小ＲＡ　（各ケーブル６Ｘ
、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘに無理な力が加わらない大きさ）と
なるように設定するのが一般的である。この場合、キャ
リッジ１ｘが矢印Ｂ方向に走査されると、固定部材１９
Ｘとキャリッジｌｘ側の挟持部２０Ｘａ、すなわち２つ
の固定部間の各ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘが緩む
ため、各ケープ７１／６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘ（７）湾
曲部の曲率半径はそれらの剛性に見合ったものとなる。

すなわち、キャリッジ１ｘが１点鎖線で示すポジション
にきたとき、キャリッジＩＸ側の挾持部２０Ｘａが各ケ
ーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘを押付ける効果は最小と
なるため、各ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘ（７）曲
率半径は最大値Ｒ８となる。さらに、キャリッジ１ｘの
走査が進むと、キャリッジｌｘ側の固定部から湾曲部ま
での距離か次第に短くなるため、前記挟持部２０Ｘａが
ケーブル６Ｘ、７Ｘ、８Ｘ、９Ｘを押付ける効果は増加
し、湾曲部の曲率半径はＲｃで示すように小さくなる。

したがって、上述した接触を防ぐためには、湾曲部の曲
率半径の最大値ＲＢによって装置本体の上本体１７Ｘの
高さを決定する必要かある。

〔発明が解決しようとするＢ題〕

上述した記録装置は、ケーブルの装置本体側への固定部
がガイド板に一様に沿うものなので、前記固定部に働く
、ケーブルの湾曲部の曲率半径を減少させようとする力
は小さいため、湾曲部の曲率半径の最大値は大きい。こ
の結果、高画像品質化を達するために、特に導体の厚さ
を厚くした剛性の高いケーブルを使用する場合には、上
述した接触を回避するため、装置本体の」二本体の高さ
を高く設定しなけわばならず、その結果、装置本体か大
型化するという問題点かある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高
画像品質化を達成するために、導体の厚さを厚くした剛
性の高いケーブルを使用する場合でも、装置本体の小型
化が可能になる記録装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の記録装置は、記録信
号に応じて記録を行うための記録手段と、該記録手段を
有し、走査されるキャリッジと、前記記録手段に記録信
号を伝えるためのフレキシブルケーブルとを備え、該フ
レキシブルケーブルを前記キャリッジおよび装置本体側
にそれぞれ固定手段によって固定することにより、フレ
キシブルケーブルのキャリッジおよび装置本体側の部位
が略Ｕ字形状の湾曲部となっており、前記装置本体側の
固定手段によるフレキシブルケーブルの固定部を前記湾
曲部の内方へ突出する位置に設けるための突出手段を備
えていることを特徴とする。

また、装置本体側の固定手段によるフレキシブルケーブ
ルの固定部を湾曲部の内方へ突出する位置に設けるため
の突出手段は、三角柱形状を有し、前記湾曲部の内方へ
向く一面に装置本体側の固定手段を備え、装置本体側に
一体的に設けられた部材であるものや、記録手段は、熱
エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット
記録ヘットであり、前記熱エネルギーを発生させるため
の電気熱変換体を備えているものとすることができる。

〔作　用〕

上記のとおり構成された本発明においては、フレキシブ
ルケーブルの装置本体側への固定部は、装置本体側の固
定手段によりフレキシブルケーブルの湾曲部の内方へ向
う強制力を受けるので、前記湾曲部は固定部を巻込むよ
うに変形するため、湾曲部の曲率半径ひいてはその最大
値は小さくなる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。

第１図および第２図に示すように、本実施例の記録装置
は、第５図に示したＸ己録装置を改良したものであって
、キャリッジ１、記録媒体１０、走査レール１１、駆動
ベルト１２、駆動モータ１３、駆動プーリ１４、被駆動
プーリ１５、下本体１８、固定部材１９および固定カバ
ー２０等は、第５図に示した従来例のものとそれぞれ同
構造を有するものであるので、それらの説明は省略し、
以下、相違点を重点的にかつ詳細に説明する。

４個の記録ヘッド２．３，４．５は、剛性の高いケーブ
ル（信号線束）６，７，８．９および４個のコネクタ２
２を介して制御基板（回路基板）２１にそれぞれ接続さ
れており、制御基板２１より各ケーブル６．７，８．９
を介してそれぞれ入力される記録信号に基いて異なる色
のインクを記録媒体１０にそれぞれ吐出するものである
。

ここで、４個の記録ヘッドの詳細構造について、１個の
記録ヘッド２を例に挙げて説明する。

第３図に示すように、この記録ヘッド２は、エツチング
、蒸着、スパッタリングなどの半導体製造プロセス工程
を経て基板２３上に成膜された複数個の電気熱変換体２
５、複数個の電極２４、複数個のノズル壁２７と１枚の
天板２６とを有している。

記録用のインクは、図示しない供給タンクから供給管３
３および供給管用のコネクタ３２を介して基板２３Ｆの
各液路３０の後方に設けられている共通液室３１内に供
給される。該共通液室３１内に供給されたインクは、毛
細管現象により各液路３０内に供給され、該液路３０先
端の吐出口面２８でメニスカスを形成することにより安
定に保持される。このとき、駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体２５に熱エネルギーを発生せしめ
て膜沸騰を生じ、液路３０内に気泡を形成する。そして
、この気泡の成長によって吐出口２９からインク滴を吐
出させる。

再び、第１図および第２図を参照して本実施例を説明す
る。

ガイド板１６の上面所定部位には、三角柱形状を有する
突出手段としての突出部１６ａが一体成形されており、
該突出部１６ａの斜面は各ケーブル６．７，８．９の湾
曲部の内方へ向き、前記斜面とガイド板１６とのなす角
度θ（第４図参照）は鋭角となっている。前記斜面の上
部位には固定手段である固定部材１９が固着され、該固
定部材１９は４木のケーブル６．７，８．９の固定部の
３次元方向の移動を阻止するものである。これらの構成
により、固定部材１９による各ケーブル６．７，８．９
の固定部、すなわち各ケーブル６．７，８．９の装置本
体側への固定部は前記湾曲部の内方へ突出する位置に設
けられている。

前記突出部１６ａの大きさや各ケーブル６゜７．８．９
の長さは、キャリッジ１が図示右側の破線で示す走査終
了ポジションに位置するときに、各ケーブル６．７，８
．９の湾曲部の曲率半径が第５図の記録装置と同じ前ｇ
己ＲＡとなるように設定されている。これにより、キャ
リッジ１が矢印Ｂ方向に走査されると、第５図の記録装
置と同様に湾曲部の曲率半径は次第に大きくなる。

そして、キャリッジ１が実線で示す位置に達すると、前
記曲率半径は最大ＲＢｌとなるが、この最大値Ｒ８，は
、以下に記述する原理により第５図の記録装置の前記Ｒ
，と比較して小さいため、装置本体の上本体１７を小型
なものとすることができる。

前記原理について、第４図を合わせて参照して説明する
。

各ケーブル６．７，８．９の曲率半径が最大となる位置
にキャリッジ１が位置する状態において、第５図の記録
装置では、破線で示す各ケーブル６．７，８．９の湾曲
部のふくらみを抑制する力としては、キャリッジ１側の
固定手段すなわち挟持部２０Ｘａ　（第１図参照）より
受ける力Ｆが主である。しかし、本実施例の場合、各ケ
ーブル６．７，８．９の装置本体側の固定部は前記湾曲
部の内方へ突出しているので、矢印Ｆ、で示す強制力も
受る。その結果、湾曲部は前記固定部を巻込むように変
形するため、同じ剛性のケーブル６．７，８．９を使用
した場合には、湾曲部の曲率半径ＲＢ１は第５図の記録
装置における曲率半径ＲＢと比較して小さくなる。

上記実施例において、突出手段としての突出部がガイド
板に一体成形されているものを示したが、これに限らず
、予め成形しておいた突出部をガイド板に固着した構造
でもよい。また、この突出部に固定部材を一体成形して
もよい。突出部の形状も三角柱形状に限らず、円柱形状
や四角柱形状等とし、この場合、該円柱形状や四角柱形
状の突出部のそれぞれの周面や側面に固定部材を固着し
たものでもよい。さらには、固定部材側に突出手段とし
ての斜面を形成し、この固定部材を接着剤等でガイド板
に固着、あるいはガイド板に一体成形したり、固定部材
を適宜の支持部材でガイド板に支持するものでもよい。

突出部をガイド板に設けるものに限らず、三角柱形状や
棒状の突出部を、ガイド板を貫通するように装置本体の
下本体に固着、あるいは下本体に一体成形し、この突出
部の上端部に固定部材を固着してもよい。

上記実施例において、ガイド板が水平面上にあって、各
ケーブルの湾曲方向、すなわち湾曲部の曲率半径の方向
が鉛直面上にあるものを示したが、これに限られない。

すなわち、ガイド板を鉛直面上あるいは斜め水平面上に
設け、湾曲部の湾曲方向が水平面一ヒあるいは斜め水平
面上にあるもでもよい。また、ガイド板を必ずしも設け
る必要もなく、ガイド板と同機能の突出ガイド部を装置
本体の下本体に一体的に形成してもよく、ケーブルにつ
いても、フラット状のものに限らず、通常のフレキシブ
ルケーブルであってもよい。

また、上記実施例において、インクジェット方式の記録
装置に本発明を適用したものを示したが、これに限らず
、ワイヤドツト方式や熱転写方式等の記録装置にも本発
明を適用できる。インクジェット方式の記録装置に本発
明を適用する場合には、記録ヘッドとして、熱エネルギ
ー発生手段に電気熱変換体を用いたものに限らず、ピエ
ゾ素子等の電気機械変換体やレーザー等の電磁波を用い
る記録ヘットでもよく、その個数も４個に限らず、１個
あるいは他の複数個であってもよい。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもキャノ
ン株式会社の提唱しているバブルジェット方式の記録ヘ
ッド、記録装置に於いて、優れた効果をもたらすもので
ある。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体（インク）が保持されている
シートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に
、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上
昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記
録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動
信号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来
るので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用
開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも
一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とする
と、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に
応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より
好ましい。このパルス形状の駆動信号としは、米国特許
第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細
書に記載されているようなものが適している。尚、上記
熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１
３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、
更に優れた記録を行なうことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構成のものでもよい。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９年１２３６
７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐
出部に対応せる構成を開示する特開昭５９年第１３８４
６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である
。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又５本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対
しての、キャビング手段、クリーニング手段、加圧或は
吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或は
これらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の
吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記
録を行なうために有効である。

更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体或いは、上述のイン
クジェットではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範
囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付加時にインクが液状をなすものであれば良い
。加えて、Ｍ補的に熱エネルギーによる昇温をインクの
固形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使
用せしめることで防止するか又は、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクか液化してインク液状として吐出するもの
や記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの
等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質
のインク使用も本発明には適用可能である。このような
場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは
特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多
孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としても良い。本発明においては、上述した各インク
に対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行
するものである。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したとおり構成されているので、フ
レキシブルケーブルの湾曲部の曲率半径の最大値が小さ
くなり、高画像品質化を達成するために、導体の厚さを
厚くした剛性の高いフレキシブルケーブルを使用する場
合でも、装置本体の小型化が可能になるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録装置の一実施例の一部を断面にし
た正面図、第２図は本実施例の一部を断面にした上面図
、第３図は第１図および第２図に示した記録ヘッドの一
部を破断した詳細斜視図、第４図は第１図の要部拡大図
、第５図および第６図は背景技術を示し、第５図は背景
技術における記録装置の一部を断面にした正面図、第６
図はキャリッジの走査によるフラットフレキシブルケー
ブルの湾曲状態を説明するための第５図と同様な図であ
る。 １−・キャリッジ、 ２．３，４．５−・記録ヘッド、 ６．７，８．９−・−フラットフレキシブルケーブル、 ０・−・記録媒体、 ２−・駆動ベルト、 ４−・駆動プーリ、 ６−・ガイド板、 ７・・・上本体、 １・・・走査レール、 ３・・・駆動モータ、 ５・−被駆動プーリ、 ６ａ・−突出部、 ８・・・下本体、 １９−−・固定部材、　　　２０・−固定カバー２０　
ａ　−−−挾持部、 ２１・・・制御基板（回路基板）、 ２２−・コネクタ、　　　２３・一基板、２４−−・電
極、　　　　　２５・−電気熱変換体、２６−・天板、
　　　　　２７・−ノズル壁、２８−−・吐出口面、　
　　２９・・・吐出口、３０・−液路、　　　　　３１
−共通液室、３２−・コネクタ、　　　３３−・供給管
、ＲＡ、、　ＲＲ，−・曲率半径、 θ−・角度、　　　　　　Ｆ、Ｆ、−・・力。 特許出願人　　キャノン株式会社 代　理　人　　弁理士　若林　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録信号に応じて記録を行うための記録手段と、該
   記録手段を有し、走査されるキャリッジと、前記記録手
   段に記録信号を伝えるためのフレキシブルケーブルとを
   備え、該フレキシブルケーブルを前記キャリッジおよび
   装置本体側にそれぞれ固定手段によって固定することに
   より、フレキシブルケーブルのキャリッジおよび装置本
   体側の部位が略Ｕ字形状の湾曲部となっており、前記装
   置本体側の固定手段によるフレキシブルケーブルの固定
   部を前記湾曲部の内方へ突出する位置に設けるための突
   出手段を備えていることを特徴とする記録装置。 ２、装置本体側の固定手段によるフレキシブルケーブル
   の固定部を湾曲部の内方へ突出する位置に設けるための
   突出手段は、三角柱形状を有し、前記湾曲部の内方へ向
   く一面に装置本体側の固定手段を備え、装置本体側に一
   体的に設けられた部材である請求項１に記載の記録装置
   。 ３、記録手段は、熱エネルギーを利用してインクを吐出
   するインクジェット記録ヘッドであり、前記熱エネルギ
   ーを発生させるための電気熱変換体を備えている請求項
   １または２に記載の記録装置。