JP2005186629A - チューブバンド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドを被記録媒体の幅方向に往復移動させると共にフラットケーブルを介してヘッドに通電を行うインクジェットプリンタにおいて、装置を大型化させることなくクロストークを防止すること。
【解決手段】 ヘッド７の移動方向両側端面から突出した各チューブ３１には、ＦＰＣ４３がそれぞれ添付されている。このため、ＦＰＣ４３を２つに分け、しかも、その分けられたＦＰＣ４３同士を良好に隔離することができる。このように分けられたＦＰＣ４３間ではクロストークが発生しない。また、各チューブ３１に添付されたＦＰＣ４３でのクロストークの発生も、パターン数が２分割されているので良好に防止することができる。更に、各ＦＰＣ４３はチューブバンド４１を介してチューブ３１に添付されているため、その挙動もチューブ３１と同様に安定させることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、インクを吐出して被記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタのヘッドに、インクの供給または通電を行うためのチューブ及びフラットケーブルを束ねるチューブバンド、並びに、そのチューブバンドを備えたインクジェットプリンタに関する。

従来より、インクジェットプリンタでは、インクを吐出するヘッドをキャリッジ等のヘッド移動手段に搭載し、被記録媒体の幅方向に往復移動させながら画像を形成することが行われている。また、この種のヘッドは、駆動信号の通電に応じてインクを吐出するものが一般的であるため、ヘッドへはＦＦＣ，ＦＰＣ等のフラットケーブルを介して通電を行っている（例えば、特許文献１参照）。ＦＦＣやＦＰＣは屈曲性に優れ、ヘッドの移動に対しても良好に対応することができる。
特開２００１−１７１１４５号公報

ところが、近年、インクジェットプリンタでは高速化の要請に応えるため、吐出周波数の高周波数化やヘッドピン数の増加がなされている。このため、上記高周波数化により通電すべき駆動信号の周波数が高まり、上記ヘッドピン数の増加によりパターンの本数も増えている。このため、ＦＦＣ，ＦＰＣを１つに束ねて通電を行うと、パターン間に他のパターンへの通電によるノイズが重畳するいわゆるクロストークが発生する。このクロストークが発生すると、誤動作には到らないまでも、インクの吐出タイミングがずれたり、波形が大きく乱れてインクの吐出が安定しなかったりする。

クロストークの対策としては、従来より、パターン間距離を離したりパターンの厚さを厚くする方法が取られているが、これらの方法ではＦＦＣ，ＦＰＣの断面積が大きくなり、屈曲性が低下する。このため、ヘッドピン数が増加した今日では、ＦＦＣ，ＦＰＣを２重に配置する方法を取らざるを得ない状況も発生している。このように、ＦＦＣ，ＦＰＣを２重に配置すると、クロストークが更に発生し易くなる。また、大容量のコンデンサをヘッドに搭載してノイズを除去することも考えられるが、この場合、装置が大型化してしまう。

本発明は、ヘッドを被記録媒体の幅方向に往復移動させると共にフラットケーブルを介してヘッドに通電を行うインクジェットプリンタにおいて、キャリッジモータの負荷を低減して正確な画像を形成可能にすることを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、インクを吐出して被記録媒体に画像を形成するヘッドにインクを供給するチューブと、上記ヘッドに通電するためのフラットケーブルと、を束ねるチューブバンドであって、上記チューブを移動不能に固定するチューブ固定部と、上記フラットケーブルを緩嵌するケーブル保持部と、を備えたことを特徴としている。

本発明は、チューブとフラットケーブルとを束ねるので、各フラットケーブルの挙動をチューブと一体にし、その挙動を一層安定させることができる。従って、本発明では、フラットケーブルの耐久性を一層向上させると共に、キャリッジモータの負荷も層低減して正確な画像を形成することができるといった効果が生じる。

また、本発明では、ケーブル保持部はフラットケーブルを緩嵌するので、フラットケーブルは長手方向に移動可能に保持され、そのフラットケーブルの本発明による結束位置が変位可能となる。このため、チューブの湾曲部でそのチューブとフラットケーブルとの曲率が異なっていても、ひねり等が生じない。よって、チューブからヘッドに移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。従って、本発明では、キャリッジモータの負荷を一層良好に低減して一層正確な画像を形成することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記ケーブル保持部は、開口部に抜け止め部を備えた溝によって構成され、上記抜け止め部と対向する部分には斜面が形成されたことを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の構成に加え、上記斜面は、上記ケーブル保持部を構成する溝に連接されたことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記ケーブル保持部は、上記フラットケーブルを保護する保護フィルムと上記フラットケーブルとを緩嵌することを特徴としている。
本発明では、保護フィルムをチューブ及びフラットケーブルと束ねているので、チューブ及びフラットケーブルが撓む挙動を一層円滑にすることができる。また、本発明のチューブバンドは、フラットケーブル及び保護フィルムを緩嵌することによりそれらを長手方向に移動可能に保持するので、そのフラットケーブル及び保護フィルムのチューブバンドによる結束位置が変位可能となる。
このため、チューブの湾曲部でそのチューブとフラットケーブル及び保護フィルムとの曲率が異なっていてもひねり等が生じない。よって、ヘッドに移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。従って、本発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、キャリッジモータの負荷を一層良好に低減して一層正確な画像を形成することができるといった効果が生じる。
請求項５記載の発明は、請求項３記載の構成に加え、上記保護フィルムには、上記ケーブル保持部の上記ケーブル長手方向の幅よりも長い切欠き部が形成され、上記ケーブル保持部は、上記保護フィルムの上記切欠き部が形成された部分を緩嵌することを特徴としている。
この場合、保護フィルムの移動範囲は切欠き部によって規制されるので、上記のようにフラットケーブル及び保護フィルムが長手方向に移動しても、それらは容易に元の位置に復帰する。
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の構成に加え、上記ケーブル保持部は、上記保護フィルムの幅方向を鉛直方向に向けて緩嵌することを特徴としている。

本発明では、保護フィルムの幅方向を鉛直方向に向けて緩嵌しているので、チューブの被記録媒体方向への撓みを抑制することができる。このため、チューブ及びフラットケーブルが被記録媒体に接触するのを良好に防止すると共に、チューブ及びフラットケーブルが撓む挙動を一層円滑にすることができる。従って、本発明では、請求項４または５記載の発明の効果に加えて、被記録媒体の汚損を一層良好に防止すると共に、キャリッジモータの負荷も一層良好に低減して一層正確な画像を形成することができるといった効果が生じる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、上記チューブ固定部は、上記フラットケーブルの幅方向に複数の上記チューブを固定可能であることを特徴としている。このため、チューブを治具等でまっすぐに平行に固定し、その固定されたチューブに対して本発明のチューブバンドを固定すれば、チューブにひねりが発生するのを防止し、ヘッドに移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。
請求項８記載の発明は、インクを吐出して被記録媒体に画像を形成するヘッドと、該ヘッドとは別体に設けられたインク保持部から上記ヘッドにインクを供給するチューブと、上記ヘッドに通電するためのフラットケーブルと、を備えたインクジェットプリンタであって、上記チューブと上記フラットケーブルとが、請求項１〜７のいずれかに記載のチューブバンドによって束ねられたことを特徴としている。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の構成に加え、上記ヘッドを被記録媒体の幅方向に往復移動させるヘッド移動手段を、更に備え、上記チューブは、上記ヘッドの移動方向両側端面からそれぞれ突出し、上記フラットケーブルは、両側端面から突出した各チューブにそれぞれ添付されたことを特徴としている。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェットプリンタの内部構造を排紙側、すなわち、記録紙搬送方向下流側（以下前側という）から見た斜視図であり、図２は、その内部構造を給紙側、すなわち、記録紙搬送方向上流側（以下後側という）から見た斜視図である。

図２に示すように、本インクジェットプリンタの後部には給紙ローラ１が設けられ、図示しない給紙トレイに積層状に保持された記録紙（被記録媒体に相当）を１枚ずつ分離して搬送する。給紙ローラ１から送られた記録紙は、図１に示す搬送ローラ３によってプラテン５上に搬送され、ヘッド７によって画像を形成された後、排紙ローラ９によって図示しない排紙トレイ上に排紙される。

図１のＡ−Ａ線断面図としての図３、及び、その図３のＢ−Ｂ線断面図としての図４に示すように、ヘッド７はキャリッジ１１に搭載され、そのキャリッジ１１は、ガイド軸１３等によって記録紙の幅方向（主走査方向）に移動可能に案内されている。また、キャリッジ１１は、ヘッド移動手段としてのキャリッジモータ１５によって駆動される無端ベルト１７に接続され、キャリッジモータ１５の回転に応じてプラテン５上を上記幅方向に移動する。更に、ガイド軸１３の後方には上記幅方向にエンコーダストリップ１９が張設され、キャリッジ１１に設けられた図示しない光センサと協働して周知のリニアエンコーダを構成している。

また、図４に示すように、搬送ローラ３の下方には、その搬送ローラ３との間に記録紙を押圧挟持するコロ２１が配設され、そのコロ２１は、図示しないバネによって押えコロホルダ２３と一体に上方へ付勢されている。更に、搬送ローラ３の上部外周には、その搬送ローラ３が次に述べるチューブ３１と接触するのを防止するための、金属薄板製のカバー２５が配設されている。

なお、カバー２５の前側端面とガイド軸１３の前側端面とは、図４に示すようにプラテン５と垂直な鉛直面上に配設されている。また、プラテン５上には、この他にも、記録紙をプラテン５に押圧する板バネ製の紙押え２７等、各種部材が配設されている。

次に、図３のＣ部拡大図としての図５に示すように、ヘッド７の移動方向両側端面からは、そのヘッド７にインクを供給するチューブ３１が、上記移動方向から前方に約３０°傾いた方向に突出している。このチューブ３１は、一方の側ではヘッド７にマゼンタ及びイエローのインクを供給する２本のチューブ３１が上下に組み合わせて配設され、他方の側ではヘッド７にシアン及びブラックのインクを供給する２本のチューブ３１が上下に組み合わせて配設されている。そして、これらのチューブ３１は、次のようなマニホールド３３を介してヘッド７に接続されている。

図６は、マニホールド３３の構成を表す平面図、側面図、及びＤ−Ｄ線断面図である。図６に示すように、マニホールド３３には上記チューブ３１の突出方向（取り付け方向）に沿ってガスの元栓状の、挿入側の直径が小さな円錐形状を持ち、円錐部後端よりもパイプ部３５ａの直径が小さくなったバルブ３５が突設され、ここに供給されたインクは、各色毎に供給口３７からヘッド７の図示しないノズルに供給される。また、マニホールド３３には、チューブ３１が内側に嵌着される２つの中空部を有する８の字状の保持部材３９が、その中空部に前述のバルブ３５が配設されるように嵌合固定されている。保持部材３９はチューブ３１をバルブ３５に圧迫する必要があるため、チューブ３１よりも硬い材料で構成されており、チューブ３１をバルブ３５に挿入した状態に保持部材３９を押し込むように組み立てられる。このように構成されたマニホールド３３では、チューブ３１の外周が保持部材３９から、内周がバルブ３５から、それぞれ圧迫されるので、チューブ３１を確実に固定することができる。

また、上記各２本のチューブ３１は、図７に示すような結束部材としてのチューブバンド４１によって、ＦＰＣ４３（フラットケーブルに相当：ＦＦＣでもよい）及びＦＰＣ保護フィルム（以下単に保護フィルムという）４５と各所で束ねられている。

このチューブバンド４１はゴム或いは弾性を有する合成樹脂等の弾性材料で構成され、図７に示すように一対の溝４７及び１つの溝４９を備えている。溝４７は、内面に滑り止めが形成され、チューブ３１を移動不能に固定する。一方、溝４９は、ＦＰＣ４３及び保護フィルム４５を緩嵌すると共に抜け止め部６０を有しそれらを長手方向に移動可能に保持する。なお、ＦＰＣ４３は一対のチューブ３１と保護フィルム４５との間に配設され、保護フィルム４５によって保護される。また、保護フィルム４５はチューブバンド４１への取り付け部両端縁に矩形の切欠き部４５ａを備え、保護フィルム４５はこの切欠き部４５ａの範囲内で上記長手方向に移動可能に保持される。

チューブバンド４１の抜け止め部６０に対向する部分には斜面４８が形成され、抜け止め部６０の先端には突起６１が形成されている。溝４９の長手方向（上下方向）の長さはＦＰＣ４３或いは切欠き部４５ａが形成された部分の保護フィルム４５の幅より長く、切欠き部４５ａが形成されていない保護フィルム４５の幅よりも短い。保護フィルム４５，ＦＰＣ４３はチューブバンド４１に設けられた斜面４８にガイドされて屈曲しながら溝４９に導かれ、幅全体が溝４９に入ると屈曲が解除される。（このとき、チューブバンド４１の抜け止め部６０が、チューブバンド４１の持つ弾性に抗して一時的に退避するようにしてもよいことはもちろんである。）屈曲が解除されたＦＰＣ４３，保護フィルム４５は抜け止め部６０，突起６１により、斜面４８側への移動を阻止されるので、溝４９から抜けることはない。

また、図５に示すように、ＦＰＣ４３及び保護フィルム４５はヘッド７の後端面に導かれ、ＦＰＣ４３はこの後端面で折り返されてヘッド７及び前述の光センサへ導入され、保護フィルム４５は上記後端面に沿ってそのまま反対側へ通り抜けている。なお、図８には、ＦＰＣ４３の上記折り方を模式的に示したので参照されたい。

次に、図１〜図３に示すようにプラテン５の中央前方には円柱状の一対の支持部５１が設けられ、その左右にはチューブ３１が前方にはみ出すのを防止するための板状のチューブガイド５３が連設されている。前述のようにキャリッジ１１の移動方向両端面から突出したチューブ３１，ＦＰＣ４３，保護フィルム４５は、チューブバンド４１により各所で束ねられながら支持部５１まで導かれ、この支持部５１で折り返された後、チューブガイド５３の前面に沿って固定されて左右に導かれる。そして、チューブ３１は左右のガイド片５５を通ってプラテン５の下方に設けられたインクカートリッジ（図示せず：インク保持部に相当）へ、ＦＰＣ４３はガイド溝５７を通ってプラテン５の下方に設けられた図示しない制御回路へ、それぞれ導かれる。

このように構成された本実施の形態のインクジェットプリンタでは、ヘッド７がキャリッジ１１と共に移動することにより、図３に仮想線で示すようにチューブ３１が撓む。このとき、チューブ３１の前方への撓みは、前述のようにチューブガイド５３によって規制される。また、チューブ３１の後方への撓みは、保護フィルム４５またはチューブバンド４１がガイド軸１３及びカバー２５に当接することによって規制される。

また、本実施の形態では、ヘッド７の移動方向両側端面から突出した各チューブ３１には、ＦＰＣ４３がそれぞれ添付されている。このため、ＦＰＣ４３を２つに分け、しかも、その分けられたＦＰＣ４３同士を良好に隔離することができる。ＦＰＣ４３にはヘッド７への駆動信号を伝達する信号線や図示しない光センサからの信号を伝達する信号線が含まれ、本実施の形態ではこれらを等分して２つに分けている。チューブ３１は全部で４本であり、４色のインクを供給するが、それらのチューブ３１の振り分けとヘッド７の各色に相当する部分への信号線との組み合わせは基本的には自由である。しかし、チューブ３１の振り分けとＦＰＣ４３の信号線の振り分けとを使用するインク色であわせておくと、不具合が発生したときに原因を特定し易い等の利点が考えられるので、本実施の形態ではそのように振り分けている。このように分けられたＦＰＣ４３間では、ＦＰＣ４３同士が重なり合うことがないので、クロストークが発生しない。また、各チューブ３１に添付されたＦＰＣ４３でのクロストークの発生も、パターン数が２分割されているので良好に防止することができる。更に、各ＦＰＣ４３はチューブバンド４１を介してチューブ３１に添付されているため、その挙動もチューブ３１と同様に安定させることができる。

従って、本実施の形態では、装置を大型化させることなくクロストークを防止することができる。すなわち、各ＦＰＣ４３の断面積を小さく維持することによってその屈曲性を確保し、かつ、大きなコンデンサを用いることなくクロストークを防止することができる。更に、上記のようにＦＰＣ４３の挙動が安定することによってその耐久性も良好に向上させることができ、キャリッジモータ１５の負荷も低減することができる。従って、本インクジェットプリンタでは、極めて正確な画像を形成することができる。

しかも、本実施の形態では、ＦＰＣ４３及び保護フィルム４５をチューブバンド４１に対して長手方向に移動可能に保持している。このため、チューブ３１の湾曲部でそのチューブ３１とＦＰＣ４３及び保護フィルム４５との曲率が異なっていてもひねり等が生じない。よって、ヘッド７に移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。また、保護フィルム４５の移動範囲は切欠き部４５ａによって規制されるので、上記のようにＦＰＣ４３及び保護フィルム４５が長手方向に移動しても、それらは容易に元の位置に復帰する。

なお、チューブバンド４１は一対のチューブ３１を一対の溝４７にそれぞれ移動不能に固定するので、この固定を次のように行えばひねり等の発生を一層良好に防止することができる。すなわち、一対のチューブ３１を治具等でまっすぐに平行に固定し、その固定されたチューブ３１に対してチューブバンド４１を固定すればよい。こうすることによって、一対のチューブ３１にひねりが発生するのを防止し、ヘッド７に移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。また、チューブバンド４１の溝４９には上方からＦＰＣ４３及び保護フィルム４５を挿入することができるので、これらは組み立ての最後に挿入してもよい。

更に、保護フィルム４５は幅方向をプラテン５に対して垂直方向に向けているので、チューブ３１の記録紙方向への撓みを抑制することができる。このため、本実施の形態では、チューブ３１が被記録媒体に接触して汚損するのを良好に防止すると共に、チューブ３１が撓む挙動を一層円滑にしてそのチューブ３１からヘッド７に移動抵抗が加わるのを一層良好に抑制することができる。よって、キャリッジモータ１５の負荷を極めて良好に低減してインクの吐出位置も一層正確に制御して、延いては一層正確な画像を形成することができる。

なお、上記実施の形態において、溝４７がチューブ固定部に、溝４９がケーブル保持部に、それぞれ相当する。また、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、チューブバンド４１を若干の弾性を有するやや硬めのプラスチック材料で構成することにより、抜け止め部６０の剛性を増すことができ、保護フィルム４５，ＦＰＣ４３とチューブ３１との相対位置をより正しく保持することができる。また、チューブバンド４１の溝４７の直径をチューブ３１の直径よりも小さくすることにより滑り止めを形成しなくてもよくなるので、チューブバンド４１の生産性が向上する。

本発明が適用されたインクジェットプリンタの内部構造を排紙側から見た斜視図である。 その内部構造を給紙側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図３のＣ部拡大図である。 上記インクジェットプリンタのマニホールドの構成を表す平面図、側面図、及びＤ−Ｄ線断面図である。 そのインクジェットプリンタのチューブバンド、チューブ、ＦＰＣ、及びＦＰＣ保護フィルムの構成を表す分解斜視図である。 そのＦＰＣの折り方を模式的に表す斜視図である。

符号の説明

３…搬送ローラ ５…プラテン ７…ヘッド
１１…キャリッジ １３…ガイド軸 １５…キャリッジモータ
１９…エンコーダストリップ ２５…カバー ３１…チューブ
４１…チューブバンド ４３…ＦＰＣ ４５…ＦＰＣ保護フィルム
４５ａ…切欠き部 ４７，４９…溝 ５１…支持部

Claims (6)

1. インクを吐出して被記録媒体に画像を形成するヘッドと、
   該ヘッドとは別体に設けられたインク保持部から上記ヘッドにインクを供給するチューブと、
   上記ヘッドを被記録媒体の幅方向に往復移動させるヘッド移動手段と、
   を備えたインクジェットプリンタであって、
   上記チューブが、上記ヘッドの移動方向両側端面からそれぞれ突出し、
   上記両側端面から突出した各チューブに、上記ヘッドに通電するためのフラットケーブルがそれぞれ添付されたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 上記チューブと上記フラットケーブルとを束ねて保持する結束部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 上記結束部材が、上記チューブまたは上記フラットケーブルのいずれか一方を長手方向に移動可能に保持し、そのチューブまたはフラットケーブルの上記結束部材による結束位置が変位可能に構成されたことを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 上記チューブに添付されると共に、幅方向を上記被記録媒体に向けた帯状に形成され、上記チューブの被記録媒体方向への撓みを抑制する保護フィルムを、
   更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 上記保護フィルムが、上記フラットケーブルを上記チューブと反対側から覆って保護することを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタ。
6. 上記保護フィルムを上記チューブ及び上記フラットケーブルと束ねて保持する結束部材を備え、
   該結束部材が、上記フラットケーブル及び上記保護フィルム、若しくは上記チューブのいずれか一方を長手方向に移動可能に保持し、そのフラットケーブル及び保護フィルム、若しくはチューブの上記結束部材による結束位置が変位可能に構成されたことを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタ。

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