JPH04133780A - 画像形成装置 - 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、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の機能を
有する画像形成装置（インクジェット記録装置）、及び
それらの機能を備えた複合機、ワークステーション等の
出力機器として用いられる画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 記録ヘッドを走査し、画像の形成を行なう従来の画像形
成装置は、例えば第７図に示すように、キャリッジ９１
に搭載されたインクジェット方式の各記録ヘッド９２，
９３，９４．９５に対しそれぞれフラットフレキシブル
ケーブル（信号線束）であるフレキケーブル９６，９７
．９８゜９９を介し画像信号を伝え、この画像信号に従
って紙などの記録媒体３０に対しインクを滴として吐出
させることで画像の形成を行なうものである。キャリッ
ジ９１は走査レール１０１に対し第７図で左右方向に摺
動可能であり、駆動ベルト１０３に固定され、駆動モー
タ１０２による駆動力が駆動プーリ１０４、駆動ベルト
１０３を介して伝達されて往復駆動（走査）される。１
０５はアイドラプーリである。キャリッジ９１が走査さ
れるとともに画像信号がインクジェット記録ヘッド９２
，９３，９４．９５に伝えられ、記録媒体３０にインク
が吐出されて画像の形成がなされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、各記録ヘッド９２．９
３，９４．９５に画像信号を供給する各フレキシブルケ
ーブル９６．９７，９８．９９には、第７図の１　、、
ＪＺ　２，４２３という長さの差に対応する分の電気的
特性の差が生じるので、均一で良好な画像を得るために
各記録ヘッドに対する印加電圧等の設定を各記録ヘッド
毎に変えなければならない必要性があった。

更に、前記した点は、フレキシブルケーブルの記録ヘッ
ドへの接続部とは反対側の該フレキシブルケーブルの端
部と装置本体側の例えば画像信号出力装置との接続に関
しても、同様に生じることのあるものであった。

そこで、複数のフレキシブルケーブルをすべて、同一形
状、同一長さにし、電気的特性を均一にする方法もある
。しかし、これには装置の小型化を図ることが困難であ
った。

すなわち、第８図に示すように、画像信号を出力する画
像信号出力装置８１上にある各コネクタ８２．８３，８
４．８５は、それぞれ長さ２だけずらした状態で配設さ
れているが、これらのコネクタ８２．８３．８４．８５
に、おのおのに対応する同一形状のフレキシブルケーブ
ル９６゜９７．９８．９９を差し込んでいくと、それぞ
れのクランク部８６，８７．８８．８９は長さ旦たけ順
次ずれた状態で重ね合わされていく。したがって、図中
の斜線を施した部分が無駄なスペース９０として発生し
、装置の小型化を阻害することになる。

また、上記無駄なスペースをなくすためにフレキシブル
ケーブルを途中で折り曲げる場合には、折り曲げにより
形成される屈曲部の長さの分だけ全長が長いフレキシブ
ルケーブルが必要となり、電気的なノイズを拾い易くな
る上に、装置の構成によっては、フレキシブルケーブル
の屈曲部を収納するためのスペースが新たに必要となる
こともあった。

本発明は、上記従来の技術の有する開運点に鑑みてなさ
れたものであり、各記録ヘッドに対して印加する電圧等
の駆動信号の設定を互いに同一にすることができるとと
もに、ノイズを拾いにくく、しかも小型化が可能な画像
形成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］ 本発明の画像形成装置は、画像信号を伝える複数のフレ
キシブルケーブルと、各フレキシブルケーブルが接続さ
れるコネクタ部を有し、前記画像信号に応じて画像を形
成する複数の記録ヘッドを支持する支持体を有するとと
もに、前記複数のフレキシブルケーブルが互いに重ねら
れて固定される固定部とを具備し、前記複数のフレキシ
ブルケーブルは、その画像信号導通部分が互いにほぼ同
一の長さを有しているとともに、画像形成装置本体へ重
ね合わせて組み込まれた状態で、ほぼ同一形状となるよ
うな形状に形成されていることを特徴とする。

支持体は、記録ヘッドを搭載して走査移動するキャリッ
ジであることが可能である。

記録ヘッドは、記録媒体の記録域の全幅にわたフて、複
数の吐出口を備えているフルラインタイプの記録ヘッド
であることが可能である。

また、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して吐出口か
らインクを吐出させるもので、熱エネルギーを発生させ
る手段として電気熱変換体を有していることが可能であ
る。

［作用コ 複数のフレキシブルケーブルの画像信号導通部分が互い
にほぼ同一の長さを有することで、各フレキシブルケー
ブルの電気的特性もほぼ同一になり、各フレキシブルケ
ーブルより伝えられる画像信号に応じて画像を形成する
各記録ヘッドに対する駆動信号の設定を互いに同一にす
ることができる。

そして、各フレキシブルケーブルは、画像形成装置本体
へ重ね合わせて組み込まれた状態で、それぞれが重なり
合い、ほぼ同一形状になるように各フレキシブルケーブ
ルが形成されているので、無駄なスペースが発生するこ
とがない。しかも、必要最小限の長さで連結し、途中で
折り曲げる等の必要がないので、ノイズを拾いにくく、
耐久性の向上が図れ、信頼性が確保できる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す上面図である。

キャリッジ１には４個のヘッドカートリッジ３ａ、３ｂ
、３ｃ、３ｄが搭載されている。それらはそれぞれ独立
に本体コネクタｌｌａ、ｌｌｂ、Ｈｃ。

ｌｉｄ　、中継基板１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　
、フレキシブルケーブル接続用コネクタ（以下「フレキ
コネクタ」という）　１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
　、フラットフレキシブルケーブル（以下「フレキケー
ブル」という）　１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ　　
（第１図では重なった状態を示している）、画像信号出
力装置１６上のコネクタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５
ｄを介して画像信号出力装置１６と電気的に接続されて
いる。各フレキケーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４
ｄは、第１図では図示しない押え板３３（第２図参照）
とともにキャリッジ上の各だぼ４１，４２と嵌合して位
置決め固定されており、キャリッジの走査中における回
転・浮き等の動きが防止されている。また、各フレキケ
ーブル１４ａ、１４ｂ、１４．ｃ、１４ｄはキャリッジ
１の近傍で角度θの勾配をなして各フレキコネクタ１２
ａ、＋２ｂ、１２ｃ。

１２ｄとそわぞれ接続されているとともに、各フレキケ
ーブル１４ａ、１４ｂｊ４ｃ、１４ｄをガイドするフレ
キガイド板３４上から各コネクタ＋５ａ、Ｉ５ｂ、１５
ｃ、１５ｄに向けてそれぞれクランク状に外形加工され
ている。

第２図は第１図に示す実施例を横方向から見た断面図で
ある。

第２図においては、ヘッドカートリッジ３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ｄ、各本体コネクタｌｌａ、Ｉｌｂ、１
１ｃ。

ｌｉｄ　、各フレキコネクタ１２ａＪ２ｂ、１２ｃ、１
２ｄ　、各中継基板１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ　
、各フレキケーブル１４ａ。

１４ｂ、１４ｃ、＋４ｄ　、および各コネクタ１５ａ、
１５ｂ、１５ｃ。

１５ｄは、それぞｊ’Ｌ１個ずつ示すとともに、各符号
中のａ、ｂ、ｃ、ｄをそれぞれ省略して示している。

ヘッドカートリッジ３は、その下部側に記録ヘッド２を
具備しており、該記録ヘッド２には、第６図に示すよう
に、列状に設けられた複数個の吐出口６１からインクを
吐出させるために、印加電圧が供給される熱エネルギー
を発生させる電気熱変換体６２が各インク路毎に配設さ
れている。

そして駆動信号を印加することによって、前記電気熱変
換体６２に熱エネルギーを発生せしめて膜沸騰を生じイ
ンク液路内に気泡を形成する。そしてこの気泡の成長に
よって前記吐出口６１からインク滴を吐出させる。

記録ヘッド２を具備するヘッドカートリッジ３の支持体
としてのキャリッジ１は、走査レール７に摺動自在に嵌
挿されているとともに駆動ベルト１０に固定されており
、この駆動ベルト１０および駆動プーリ９を介して駆動
モータ８により駆動され、走査レール７上を記録媒体３
０（例えば紙）の搬送方向である矢印Ｘ方向にほぼ直交
する方向（第２図の紙面に対して垂線の方向）に往復摺
動する。

１９は記録媒体３０を収納するカセット（用紙積載手段
）で、ここから半月状の回転ローラ２０の回転により積
載された記録媒体３０が送り出される。２１．２２は搬
送ローラで、送り出された記録媒体３０を保持し搬送す
る。この時キャリッジ１を走査させるとともに画像信号
出力装置１６から発せられ、コネクタＩ５、フレキケー
ブル１４、フレキコネクタ１２、中継基板１２および本
体コネクタ１１を介して送られる画像情報信号に応じて
記録ヘッド２の図示しない吐出口（本実施例では第２図
の記録ヘッド２の下部に複数配されている）からインク
を滴として吐出させ、記録媒体３０に画像の形成を行な
う。

２８は前ドアで、ヘッドカートリッジ３の交換時軸２９
を中心に回動し、ヘッドカートリッジ３を着脱可能な状
態とする。

第３図は本実施例の要部を正面から見た模式図である。

キャリッジ１上のだぼ４１，４２と嵌合、位置決めされ
た各７Ｌ／キケーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ
は、その一方の側が、各第１屈曲部１４ａ−１，１４ｂ
−１゜１４ｃｍ１，１４ｄ−１で約９０°曲げられて各
フレキコネクタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれ
ぞれ下向きに差し込まれている。また、各フレキケーブ
ル１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１．４ｄの他方の側は、Ｕ字型にターンされ、
各第２屈曲部１４ａ−４、＋４ｂ−４、＋４ｃｍ４　、
１４ｄ−４で約９０゜曲げられて各コネクタ１５ａ　、
　１５ｂ　、　１５ｃ　、　＋５ｄにそれぞれ差し込ま
れている。

第３図から明らかなように、フレキコネクタ１２ａｊ２
ｂ、１．２ｃ、１２ｄと各コネクタ１．５ａ、＋５ｂｊ
５ｃ、１５ｄは、互いに同一の長さ１の間隔で配設され
ているので、４本のフレキケーブル１４ａ　、　１４ｂ
　、　１４ｃ　、　１４ｄの画像信号導通部分は互いに
同一の長さとすることが可能となる。

第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各フレキケー
ブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの展開図である。

第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）にそれぞれ示す
ように、各フレキケーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。

１４ｄの位置決め部１４ａ−２、１４ｂ−２、１４ｃｍ
２　、１４ｄ−２およびクランク部１４ａ−３，１４ｂ
−３，１４ｃｍ３．１４ｄ−３は、おのおの相対的に長
さ１だけずれた形状に形成されている。したがって、こ
れらのフレキケーブル１４ａ。

１４ｂ　、　１４ｃ　、　１４ｄを重ね合わせた状態で
、画像形成装置本体に組み込むためには、第１図に示す
一方のだぼ４！に対し、第４図（ａ）、（ｂ）（Ｃ）、
（ｄ）に示す各一方の位置決め穴＋４ａ−５゜１４ｂ−
５，１４ｃｍ５，１４ｄ−５を、第１図に示す他方のだ
ぼ４２に対し、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）。

（ｄ）に示す各他方の位置決め穴１４ａ−６，１４ｂ−
ｆｉ。

１４ｃｍ６　、１４ｄ−６をそれぞれ嵌合し、位置決め
すればよい。このように位置決めすると、４本のフレキ
ケーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが全てちょう
ど重なり合ってほぼ同一形状となり、装置内に第８図に
示すような従来のフレキシブルケーブルの重なりのため
に必要であった無駄なスペースを発生せず、装置の小型
化を阻害することがない。また、各フレキシブルケーブ
ルは電気的接続のための最小限の長さで接続されるので
、余分な屈曲部等を必要としない。

第５図は、各フレキコネクタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、
２２ｄと各コネクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが
互いに異なるピッチで配設されている他の実施例の要部
を正面から見た模式図である。

本実施例では、各フレキコネクタ２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ。

２２ｄは長さ１の間隔で配設され、他方、画像信号出力
装置２６上の各コネクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５
ｄはその半分の長さ１／２の間隔で配設されている。

キャリッジ１上のだぼ４１，４２に嵌合、位置決めされ
た各フレキケーブル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは
、その一方の側が、各反転屈曲部２４ａ−７，２４ｂ−
７゜２４ｃｍ７．２４ｄ−７で反転するように曲げられ
て、各フレキコネクタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ
にそれぞれ図示左向きに差し込まれている。また、各フ
レキケーブル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの他方の
側は、Ｕ字形にターンされ、各屈曲部２４ａ−４，２４
ｂ−４，２４ｃｍ４．２４ｄ−４で約９０°曲げられて
各コネクタ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄにそれぞれ
差し込まれている。ここで、各フレキケーブル２４ａ、
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの反転屈曲部２４ａ−７゜２４
ｂ−７，２４ｃｍ７．２４ｄ−７の頂点と各フレキコネ
クタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ間の距離を、それ
ぞれ３Ｊ２／４．Ｉｔ／２．Ｊ）、／４．Ｏの関係が満
たされるようにする。このようにすることで、本体側の
コネクタと、フレキコネクタとの間隔が異なる場合であ
っても各フレキケーブル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４
ｄの画像信号導通部分の長さを互いにほぼ同一にするこ
とができるとともに、画像形成装置本体で重ね合わせた
ときほぼ同一形状として組み込むことができる。

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■が提唱するバブルジェット方式の記録ヘッド、画像
形成装置に於いて、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
録ヘット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）内の気泡を形成でき
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ては、米国特
許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２８２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４３
１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると
、さら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
号明細書にそれぞれ記載されたものでもよい。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。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

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
変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、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、キャッピング手段、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
に吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定して
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となるもの、或いは
、インクジェットにおいて一般的に行なわれている温度
調整の温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範囲
で軟化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、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良
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
によってインクが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、複数のフレキシブルケーブルが互いにほぼ同
一の長さを有することで、各フレキシブルケーブルの電
気的特性もほぼ同一になり、各フレキシブルケーブルよ
り伝えられる画像信号に応じて画像を形成する各記録ヘ
ッドに対する駆動信号の設定を互いに同一にすることが
できるので、均一で良好な画像を容易に得ることができ
る。

そして、各フレキシブルケーブルは、画像形成装置本体
へ重ね合わせて組み込まれた状態で、それぞれが重なり
合い、ほぼ同一形状になるように各フレキシブルケーブ
ルが形成されているので、無駄なスペースが発生するこ
とがなく、装置の小型化が可能となる。しかも、必要最
小限の長さで連結し、途中で折り曲げる等の必要がない
ので、ノイズを拾いにくく、耐久性の向上が図れ、信頼
性が確保できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す平面図
、第２図は本実施例の断面図、第３図は本実施例の要部
を正面から見た模式図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
、（ｄ）は本実施例におけるフレキシブルケーブルの展
開図、第５図は本発明の他の実施例の要部を正面から見
た模式図、第６図は記録ヘッドの破砕斜視図、第７図は
画像形成装置の従来例を示す模式図、第８図は従来例の
フレキシブルケーブルの端部と装置本体側との接続を示
す説明図である。 １−・キャリッジ、 ２−・記録ヘッド、 ３．３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ−へｙドカートリッジ、 ７−・走査レール、 ８−・駆動モータ、 ９・・・駆動プーリ、 １０−・駆動ベルト、 １１、Ｉｌａ、Ｉｌｂ、Ｉｌｃ、１ｉｄ−本体コネクタ
、１２．１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ−フレキシブ
ルケーブル接続用コネクタ、 １３．１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ−一中維基板、
１４．１４ａ、１４ｂ、　１４ｃ、１４ｄ　−−フレキ
シブルケーブル、 １５．１５ａｊ５ｂ、　１５ｃ、１５ｄ　・−コネクタ
、１６・−画像信号出力装置、 １９−・カセット、 ２０−・回転ローラ、 ２１．２２−・・搬送ローラ、 ２８−・前ドア、 ２９・−軸、 ３０−記録媒体、 ３３−・押え板、 ３４−・フレキガイド、 ４１．４２−−だぼ、 ６１−・吐出口、 ６２−・電気熱変換体。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像信号を伝える複数のフレキシブルケーブルと、 各フレキシブルケーブルが接続されるコネクタ部を有し
   、前記画像信号に応じて画像を形成する複数の記録ヘッ
   ドを支持する支持体を有するとともに、前記複数のフレ
   キシブルケーブルが互いに重ねられて固定される固定部
   とを具備し、 前記複数のフレキシブルケーブルは、その画像信号導通
   部分が互いにほぼ同一の長さを有しているとともに、画
   像形成装置本体へ重ね合わせて組み込まれた状態で、ほ
   ぼ同一形状となるような形状に形成されていることを特
   徴とする画像形成装置。 ２、支持体は、記録ヘッドを搭載して走査移動するキャ
   リッジである請求項１記載の画像形成装置。 ３、記録ヘッドは、記録媒体の記録域の全幅にわたって
   、複数の吐出口を備えているフルラインタイプの記録ヘ
   ッドである請求項１記載の画像形成装置。 ４、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して吐出口から
   インクを吐出させるもので、熱エネルギーを発生させる
   手段として電気熱変換体を有している請求項１、２また
   は３記載の画像形成装置。