JPH06320835A

JPH06320835A - 記録装置

Info

Publication number: JPH06320835A
Application number: JP13515293A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kinoshita; 啓之木下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】フラットケーブルの横方向への変形が少なく記
録ヘッドの移動方向との平行を保つことが可能な記録装
置を提供する。【構成】記録手段（８）から被記録材（５）へ記録を行
なう記録装置において、記録手段（８）と制御部（９）
とを電気的に接続するためのフラットケーブル（１）を
備え、該フラットケーブルの横断面形状がほぼ円弧状に
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
記録を行う記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。

【０００５】特に、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式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】上記従来の記録媒体の表面に沿って記録ヘ
ッドを往復移動させながら記録を行う記録装置では、記
録手段である記録ヘッドを駆動および制御するために、
ケーブルで記録ヘッドと制御部とを電気的に接続してい
る。この接続に際し、一般にフラットケーブルと呼ばれ
るケーブルが用いられる場合が多い。これは、複数の箔
状の電線を平面上に並列させて配置し、ポリエステルな
どの樹脂のフィルムではさんで帯状に成形したケーブル
であり、記録ヘッドの往復運動を妨げないように十分な
長さを持たせて弛ませた状態で接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の記録装置で
使用されるケーブルは、記録ヘッドの往復移動の方向に
対して傾いたり捩じれたりすることのないように（電線
の縦断面内が記録ヘッドの移動方向に平行になるよう
に）設置されることが望ましいが、フラットケーブルの
自重による垂れや装置の振動などにより平行でなくなる
場合がある。このようにケーブルが平行でなくなった場
合、フラットケーブルおよび記録ヘッドの周囲に空間的
余裕がない場合に、フラットケーブルが付近の構造物な
どに接触して異音を発生したり耐久性や安全性を低下さ
せたりするという不都合があった。

【０００８】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、フラットケーブル
の横方向への変形が少なく記録ヘッドの移動方向との平
行を保つことが可能な記録装置を提供することである。

【０００９】

【課題解決のための手段】本発明は、記録手段から被記
録材へ記録を行なう記録装置において、記録手段と制御
部とを電気的に接続するためのフラットケーブルを備
え、該フラットケーブルの横断面形状がほぼ円弧状に構
成されている構成とすることにより、上記目的を達成す
るものである。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。図３
は、図１の主要部分を詳細に示す透視図である。図１お
よび図３において、記録手段（記録ヘッド）８はキャリ
ッジ２に搭載されており、該キャリッジ２は装置本体に
設置されたガイド軸３に沿って主走査方向（Ｘ方向）に
往復移動可能に案内支持されている。記録ヘッド８は、
フラットケーブル１を介して制御部９に電気的に接続さ
れている。装置本体の一端部にはキャリッジ２を移動さ
せるためのキャリッジモータが装着されており、他端部
にはアイドラプーリが配設されている。そして、キャリ
ッジモータのモータプーリと前記アイドラプーリとの間
には前記ガイド軸３と平行なタイミングベルトが張設さ
れており、該タイミングベルトの一部はキャリッジに連
結されている。また、前記タイミングベルトは、アイド
ラプーリの部分に設けられたテンションバネによって所
定の張力を付与されている。

【００１１】こうして、キャリッジモータの正転および
逆転によってキャリッジ２を往復移動させるとともに、
該キャリッジモータの回転量によってキャリッジ２の位
置（記録ヘッド８の位置）を制御するように構成されて
いる。そして、キャリッジ２の移動中に記録ヘッド８の
吐出口から紙送りモータ１０の作用によって給紙された
記録媒体（被記録材）５に向けてインクを吐出すること
により、記録が行なわれる。なお、本実施例の記録手段
（記録ヘッド）８は、吐出インクを供給するためのイン
クタンクを一体化した交換可能なインクカートリッジ
（またはヘッドカートリッジ）で構成されている。

【００１２】前記記録ヘッド８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手段であっ
て、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え
たものである。また、前記記録ヘッド１は、前記電気熱
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を
利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行なう
ものである。

【００１３】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）８の
インク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
図２において、被記録材５と所定の隙間（例えば、約
０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面５
１には、所定のピッチで複数の吐出口５２が形成され、
共通液室５３と各吐出口５２とを連通する各液路５４の
壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するため
の電気熱変換体（発熱抵抗体など）５５が配設されてい
る。本例においては、記録ヘッド８は、前記吐出口５２
がキャリッジ２の走査方向と交叉する方向に並ぶような
位置関係で、該キャリッジ２に搭載されている。こうし
て、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱
変換体５５を駆動（通電）して、液路５４内のインクを
膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口５２
からインクを吐出させる記録ヘッド８が構成されてい
る。

【００１４】図４は、図１のフラットベルトの接続およ
びその断面形状を示す図である。図示のように、フラッ
トケーブル１の一端はキャリッジ２のＡ部で固定され、
Ｕ字形に湾曲されて弛みを有し、途中のＢ部でフロント
ガイド４に固定される。フラットケーブル１はさらに延
びて、その他端は制御部９に接続されている。図３およ
び図４より明らかなように、フラットケーブル１はその
横断面が円弧状になるように構成されている。したがっ
て、矢印Ｄの方向から見たＡ部の横断面は下に凸、矢印
Ｄの方向から見たＢ部の横断面は上に凸、さらにＣ部で
は長手方向に大きく湾曲しているので横断面が直線状に
なっている。

【００１５】本発明のフラットケーブルは、導体をポリ
エステルフィルムなどで挟んでフラットケーブルを製造
するときに円弧状に成形されている。このように、フラ
ットケーブル１はＡおよびＢ部でこの円弧状に沿って固
定されているので、剛性を得て矢印Ｘ方向に直線を保と
うとするため、自重や振動などによって意図しない方向
に変形することが防止される。すなわち、矢印Ｙ方向に
変形したり倒れたりしにくくなる。また、Ｃ部はこの剛
性に逆らって長手方向に大きく湾曲しているため横断面
が自然に直線状に矯正されるので、局部的に剛性が減少
し、湾曲形状を保つのに大きな力は要らない。このＣ部
はキャリッジ２が移動するのにともなって自在に移動
し、キャリッジ２の動きを妨げることがない。

【００１６】このように、予め円弧状の成形された横断
面を有するフラットケーブルを用いることにより、意図
しない方向に変形したり倒れたりすることのない剛性
と、キャリッジの動きを妨げることのない柔軟性を併せ
持って、制御部と記録ヘッドとを電気的に接続すること
ができる。図５は、本実施例の装置の動作を示す図であ
る。図５に示すように、記録装置内部には、矢印ａの方
向あるいは矢印ｂの方向から記録媒体５が挿入される。
このとき、記録媒体５は人手による挿入の他、不図示の
給紙装置によって搬入することも可能である。

【００１７】紙送りローラ６は紙送りモータ１０により
駆動力を得て回転し、記録媒体５をキャリッジ２の前面
に送り込む。キャリッジ２はガイド軸３に矢印Ｘの方向
に移動可能に支持され、不図示のキャリッジモータによ
りベルトやリードスクリュなどを介して駆動され、記録
媒体５の表面近くを往復移動する。このとき、キャリッ
ジ２に搭載された記録ヘッド８（インクジェットヘッ
ド）が記録液としてインク液を吐出することにより記録
媒体５に記録を行う。記録を終了した記録媒体５は、排
紙ローラ７により矢印ｃの方向に送られて装置外部に排
出され、記録結果を取り出すことができる。

【００１８】図６は、本発明の第２の実施例の特徴部分
を示す図である。第２の実施例では、横断面形状が直線
状のフラットケーブルを図示のような固定部材によって
円弧状に変形させつつ固定することにより、第１の実施
例と同様の作用効果を得るものである。第１の実施例と
比較すると、現在一般的に使用されているフラットケー
ブルをそのまま使用できるという利点がある。その他の
構成および動作は第１の実施例と同様であり説明を省略
する。

【００１９】図７は、本発明の第３の実施例の特徴部分
を示す図である。第３の実施例では、図示のように円弧
状の横断面をもった帯状の薄い金属のシールド板１１を
フラットケーブル１に沿わせている。フラットケーブル
１から放射する電気的ノイズを抑えるために、接地され
た薄い金属板を沿わせる例がしばしば見られるが、この
シールド板を利用して、フラットケーブルをガイドし、
第１の実施例と同様の作用効果を得るものである。その
他の構成および動作は第１の実施例と同様であり説明を
省略する。なお、以上第１乃至第３実施例において、フ
ラットケーブルの横断面はキャリッジとの接続部分にお
いて下に凸となっているが、上に凸としても同様の作用
効果が得られることは明らかである。

【００２０】なお、本発明は、インクジェット記録装置
のような記録装置の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気
機械変換体等を用いる記録手段（記録ヘッド）を使用す
るものに適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する方式のインクジェット記録装置にお
いて優れた効果をもたらすものである。かかる方式によ
れば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからであ
る。

【００２１】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４７４０
７９６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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００２２】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ては、米国特許第４
４６３３５９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４３１３１
２４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。

【００２３】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４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。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年第１２３６７０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させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００２４】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有
するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす
構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよい。加えて、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは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
ド自体に一体的にインクタンクが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。

【００２５】また、本発明に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または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、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。

【００２６】また、前述したように、搭載される記録ヘ
ッドの種類ないし個数についても、例えば、単色のイン
クに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や
濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けら
れるものであってもよい。すなわち、例えば、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るか、いずれでもよいが、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。

【００２７】さらに加えて、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
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
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
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、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
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
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
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００２８】このような場合のインクは、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、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状また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よい。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。

【００２９】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
によれば、記録手段から被記録材へ記録を行なう記録装
置において、記録手段と制御部とを電気的に接続するた
めのフラットケーブルを備え、該フラットケーブルの横
断面形状がほぼ円弧状に構成されている構成としたの
で、フラットケーブルの横方向への変形が少なく記録ヘ
ッドの移動方向との平行を保つことが可能な記録装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】図１の記録装置の主要部分を詳細に示す透視図
である。

【図４】図１のフラットベルトの接続およびその断面形
状を示す図である

【図５】第１の実施例の装置の動作を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例の特徴部分を示す図であ
る。

【図７】本発明の第３の実施例の特徴部分を示す図であ
る。

【符号の説明】

１フラットケーブル２キャリッジ３ガイド軸４フロントガイド５記録媒体６紙送りローラ７排紙ローラ８記録手段（記録ヘッド＝ヘッドカートリッジ）９制御部１０紙送りモータ１１シールド板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録手段から被記録材へ記録を行なう
記録装置において、記録手段と制御部とを電気的に接続
するためのフラットケーブルを備え、該フラットケーブ
ルの横断面形状がほぼ円弧状に構成されていることを特
徴とする記録装置。
【請求項２】前記フラットケーブルは、その横断面
が予め円弧状になるように成形されていることを特徴と
する請求項１の記録装置。
【請求項３】前記フラットケーブルは、その横断面
が円弧状になるように固定部材によって規制されている
ことを特徴とする請求項１の記録装置。
【請求項４】前記記録手段が、インクを吐出するた
めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
する請求項１の記録装置。
【請求項５】前記記録手段が、前記電気熱変換体が
発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
る請求項４の記録装置。