JP2014133358A

JP2014133358A - 印刷装置

Info

Publication number: JP2014133358A
Application number: JP2013002363A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ito; 祐弘伊東; Kiyotaka Ogura; 清孝小倉; Hideyuki Kataoka; 英之片岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: US20140192114A1; JP6171348B2; US9016833B2

Abstract

【課題】フレキシブルケーブルにノイズが重畳されるのを防ぐ装置を提供する。
【解決手段】プリントヘッド２０を主走査方向に移動させて被記録材に印刷する印刷装置において、制御基板１０からプリントヘッド２０に、円弧状のループＰを伴って信号を伝送するフレキシブルケーブル３０と、フレキシブルケーブル３０のうち、プリントヘッド２０からループＰまでの一部を支持する地点に設けられた支持部材６０と、支持部材６０とフレキシブルケーブル３０との間に設けられた絶縁フィルム６２と、を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置に関する。

インクのような液滴を吐出して画像や文書を被記録材に印刷するインクジェットプリンターには、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、プリントヘッドにおける複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、プリントヘッドの主走査方向に沿った移動と被記録材の副走査方向への搬送とに伴って、それぞれを駆動信号にしたがって駆動することによって、所定のタイミングで所定量の液滴をノズルから吐出させる。主走査方向に沿って往復するプリントヘッドに設けられた圧電素子を適切に駆動するために、印刷装置の筐体に取り付けられた制御基板から駆動信号を、フレキシブルケーブルを介してプリントヘッドに供給する構成が一般的である（特許文献１参照）。詳細には、フレキシブルケーブルにおける導体の配列面の長手方向を、すなわち導体の延在方向をプリントヘッドの移動方向に一致させるとともに、導体配列面と平面状の被記録材とが互い向かい合うようにフレキシブルケーブルを配置させる構成が一般的である。この構成により、筐体の高さを抑えたプリンタを実現することができる。

特開２００７−１１８４３６号公報

ところで、Ａ３やＡ２などのように大きな被記録材に印刷を行うプリンタに対し、特許文献１に記載されているようにフレキシブルケーブルを配置させた構成を採用した場合、被記録材の大きさに比例してプリントヘッドの稼働領域が長くなり、それに合わせてフレキシブルケーブルも長くする必要がある。このため、フレキシブルケーブルは、プリントヘッドの移動、および、フレキシブルケーブルの自重により撓み、変形して、印刷装置の各部と互いに接触した状態で摺り合って（摺動して）、帯電することがある。フレキシブルケーブルが帯電した状態で金属のような導電性部材に接触すると、接触放電によりノイズが発生して、フレキシブルケーブルで伝送される信号に重畳される結果、印刷装置における誤動作の原因になり得る。そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、フレキシブルケーブルにノイズが重畳されるのを防いで、誤動作の発生を抑えた印刷装置を提供することにある。

上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る印刷装置は、印刷を行うプリントヘッドを主走査方向に移動させ、被記録材を前記プリントヘッドに対して副走査方向に相対的に移動させて、被記録材に印刷する印刷装置において、フラット面の少なくとも一部が前記被記録材の記録面と向かい合い、制御基板から前記プリントヘッドに前記複数の導体を介して信号を伝送するフレキシブルケーブルと、前記フレキシブルケーブルの前記フラット面を支持するように設けられた支持部材と、前記支持部材と前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第１絶縁部材と、を具備することを特徴とする。

上記一態様に係る印刷装置によれば、フレキシブルケーブルのうち、例えば自重による垂れ下がりが支持部材の支持によって防止される。帯電状態にあるフレキシブルケーブルが支持部材に接触しても、フレキシブルケーブルと支持部材との間に設けられた第１絶縁部材によって電荷の移動が抑制される。このため、フレキシブルケーブルで伝送される信号に接触放電によるノイズが重畳されにくくなるので、誤動作の発生を抑えることができる。

上記態様に係る印刷装置において、前記プリントヘッドに対し前記制御基板と反対側に設けられた天板と、前記天板と前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第２絶縁部材と、を備える構成としても良い。この構成によれば、フレキシブルケーブルにおける反転部分の曲率が大きくなって、帯電状態にあるフレキシブルケーブルが天板に接触しても、第２絶縁部材によって電荷の移動が抑制される。このため、フレキシブルケーブルで伝送される信号にノイズが重畳されにくくなるので、誤動作の発生を抑えることができる。

上記態様に係る印刷装置において、前記制御基板を固定するフレームと、前記フレームと前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第３絶縁部材と、を備える構成としても良い。この構成によれば、帯電状態にあるフレキシブルケーブルがフレームに接触しても、第３絶縁部材によって電荷の移動が抑制される。このため、フレキシブルケーブルで伝送される信号にノイズが重畳されにくくなるので、誤動作の発生を抑えることができる。

印刷装置におけるプリントヘッドの周辺構成を示す要部斜視図である。印刷装置におけるプリントヘッドの周辺構成を示す要部側面図である。印刷装置におけるフレキシブルケーブルと他部との接触等を示す図である。フレキシブルケーブルの位置や変形等を示す図である。フレキシブルケーブルの位置や変形等を示す図である。比較例におけるフレキシブルケーブルと他部との接触によるノイズ発生の概念を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。実施形態に係る印刷装置は、液体のインクを吐出することによって紙などの被記録材にインクドット群を形成し、これにより、ホストコンピューターから供給された画像データに応じた画像（文字、図形等を含む）を印刷するインクジェットプリンターである。なお、本願においては、被記録材のうち、インクが付着して画像が形成される面を記録面と呼ぶ。

図１は、印刷装置１におけるプリントヘッドの周辺構成を示す要部斜視図である。この図において、制御基板１０は、印刷装置１のフレーム（この図では省略）に固定され、印刷のための各種の制御信号を生成する。制御基板１０によって生成された制御信号は、コネクター１２、フレキシブルケーブル３０およびコネクター２２を順に介してプリントヘッド２０に伝送される。プリントヘッド２０は、被記録材の搬送方向（副走査方向）であるＺ方向に対して直交するＸ方向（主走査方向）に移動可能なキャリッジ２４に搭載されて、キャリッジ２４と一体となって、被記録材の表面との距離をほぼ一定に保ちながら、Ｘ方向に沿って往復移動する。プリントヘッド２０は、複数のノズルを有する。ノズルの各々は、フレキシブルケーブル３０を介して伝送された制御信号に応じた量のインクを、当該制御信号で規定されたタイミングで、被記録材に向けて吐出する。なお、図１では、構成の複雑さを回避するために被記録材を省略している。また、本実施形態では、Ｙ方向が重力方向となっている。

フレキシブルケーブル３０は、複数の導体を平行に面を形成するように並べて絶縁材量により被覆して帯状に形成したものであり、その名の通り可撓性を有する。なお、本願においては、複数の導体が平行に配列して形成された面をフラット面と呼ぶ。フレキシブルケーブル３０は、プリントヘッド２０の例えば図において左側から、主走査方向に沿ってほぼ平行に沿って引き出される。すなわち、フレキシブルケーブル３０は、導体の延在方向が主走査方向と一致するように、換言すれば、副走査方向と平面視で交差するように引き出される。さらに、フレキシブルケーブル３０は、プリントヘッド２０から左側から引き出された後、円弧状のループＰによって右側に反転して、制御基板１０に接続された構成となっている。このため、フレキシブルケーブル３０は、プリントヘッド２０の移動に伴ってループＰの大きさや位置を変化させながら、制御信号を制御基板１０からプリントヘッド２０に伝送することになる。

プリントヘッド２０における複数のノズルには、それぞれインクチューブ４０が接続されて、筐体側に設けられたインクタンクから例えば４色分のインクが供給される構成となっている。詳細には、プリントヘッド２０において被記録材の配置側とは反対方向に引き出されるとともに、屈曲部Ｑで、フレキシブルケーブル３０の引き出し側とは反対の右側に屈曲して、主走査方向に沿ってほぼ平行に沿って引き出されるとともに、円弧状のループＲによって左側に反転して、接続部Ｓにおいて図示省略したインクタンクに接続された構成となっている。インクチューブ４０のうち、プリントヘッド２０の接続部から屈曲部Ｑまでの部分が硬質部材で形成され、その他の部分は軟質部材で形成されている。このため、インクチューブ４０は、フレキシブルケーブル３０と同様に、プリントヘッド２０の移動に伴ってループＲの大きさや位置を変化させながら、インクをインクタンクからプリントヘッド２０に供給することになる。

なお、制御基板１０で実行される印刷のための各演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知の事項であるため、説明を省略する。また、印刷装置１としては、プリントヘッド２０を搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるためのキャリッジモーターなどの機構や、被記録材を副走査方向に搬送するための搬送モーターなどの機構を含み、また、制御基板１０としては、これらのモーターに駆動信号を供給する構成を含むが、同様に周知の事項であるため、説明を省略する。

図２は、印刷装置１におけるプリントヘッド２０の周辺構成について、図１におけるＺ方向に向かって観察した状態で示す要部側面図である。この図に示されるように、制御基板１０は、例えば筐体においてほぼ水平な面（Ｘ−Ｚ平面）のフレーム８０に固定される。また、被記録材５は、プリントヘッド２０の直下であって、Ｘ−Ｚ平面とほぼ平行になるように、Ｚ方向（紙面奥側）に搬送される。一方、プリントヘッド２０におけるノズルは、インクを重力方向であるＹ方向に沿って吐出する。したがって、被記録材５の図２において上面側が記録面６になる。

さて、フレーム８０の上面であって、フレキシブルケーブル３０と対向する領域には、絶縁フィルム（第２絶縁部材）８２が例えば接着材などで貼付されている。一方、プリントヘッド２０の上方には、フレーム８０とフレキシブルケーブル３０を介して対向する面を有する天板７０が設けられる。この天板７０の下面であって、フレキシブルケーブル３０と対向する領域には、絶縁フィルム（第３絶縁部材）７２が貼付されている。また、プリントヘッド２０の左側であって、ループＰの内側には、フレキシブルケーブル３０の弛みを抑
制するための板状の支持部材（第１絶縁部材）６０が、筐体に板面を水平にして設けられる。支持部材６０の上面であって、フレキシブルケーブル３０と対向する領域には、絶縁フィルム６２が貼付されている。なお、本実施形態において支持部材６０、天板７０およびフレーム８０は、いずれも鉄などの導通性金属板から構成される。また、図２においてインクチューブ４０は省略されている。

図４および図５は、プリントヘッド２０の移動に伴うフレキシブルケーブル３０の位置関係について示す要部側面図である。なお、これらの図においては、絶縁フィルム６２、７２、８２を有する実施形態の効果を説明するために、絶縁フィルム６２、７２、８２が存在しない比較例を示している。

さて、これらの図において（ａ）は、プリントヘッド２０の移動範囲における左端位置を示し、（ｂ）は、右端位置を示す。プリントヘッド２０の移動に伴って、フレキシブルケーブル３０では、ループＰの位置が移動したり、ループＰの形状が変化したりする。また、プリントヘッド２０の移動に伴って、フレキシブルケーブル３０におけるフラット面３１の一部が、平面的な被記録材５の記録面６と向かい合う位置関係になる。ここで、フレキシブルケーブル３０を変形させたときの反発力が小さい場合や、比較的重い場合、当該フレキシブルケーブル３０は、図５において破線で示されるように、重力方向である下側に垂れが下がる。このため、プリントヘッド２０が静止した状態において、フレキシブルケーブル３０は、支持部材６０、フレーム８０に接触する。一方、フレキシブルケーブル３０を変形させたときの反発力が大きくて比較的軽い場合、当該フレキシブルケーブル３０は、図５において破線で示されるように、プリントヘッド２０が静止した状態において支持部材６０、フレーム８０のみならず、天板７０に接触することがある。

なお、図４および図５は、フレキシブルケーブル３０の状態の一例を示しているに過ぎない。実際にはフレキシブルケーブル３０の材質や、厚さ、線数、線長、重量などによって撓みの態様が異なり、支持部材６０またはフレーム８０のみの接触となる場合もある。

さて、プリントヘッド２０が移動すると、フレキシブルケーブル３０は、フレーム８０に対しては摺り合うことなく接触または剥離し、支持部材６０および天板７０に対しては摺動することになる。したがって、プリントヘッド２０の移動に伴って、フレキシブルケーブル３０では、導体の表面を被服する絶縁材量において帯電しやすくなる。

図６の（ａ）に示されるようにフレキシブルケーブル３０が帯電している状態で、同図の（ｂ）に示されるように導通性の支持部材６０、天板７０またはフレーム８０に接触すると、電荷の移動が発生する。このため、同図の（ｃ）に示されるように、フレキシブルケーブル３０で伝送される制御信号にノイズが重畳される。このようなノイズが制御信号に重畳されると、ノズルからインクを吐出させるタイミングや吐出量を変動させるなどの誤動作の原因となる。

これに対し、本実施形態では、図２に示したように、フレキシブルケーブル３０との接触する側の面において、支持部材６０にあっては絶縁フィルム６２が、天板７０にあっては絶縁フィルム７２が、フレーム８０にあっては絶縁フィルム８２が、それぞれ貼付されている。このため、本実施形態では、図３の（ａ）に示されるようにフレキシブルケーブル３０が帯電している状態で、同図の（ｂ）に示されるように絶縁フィルム６２、７２、８２のいずれかに接触しても、電荷の移動を抑えることができる。このため、同図の（ｃ）に示されるように、フレキシブルケーブル３０で伝送される制御信号にノイズが重畳されてしまうのを抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、ノイズの重畳による誤動作の発生を抑えることができるのである。

なお、摺動によるフレキシブルケーブル３０の帯電を防止するのであれば、除電ブラシなどを設けるなどの対策も考えられるが、フレキシブルケーブル３０の動きを過度に制限したり、摩耗したり、あるいは環境（湿度）によってはブラシ部分が劣化したりするなど、別の問題が生じる。これに対して本実施形態では、そのような別の問題が生じない。

上述した実施形態では、支持部材６０には絶縁フィルム６２が、天板７０には絶縁フィルム７２が、フレーム８０には絶縁フィルム８２が、それぞれ貼付された構成としたが、支持部材６０、天板７０、フレーム８０を絶縁部材で構成しても良い。フレキシブルケーブル３０は、一層に限られず、複数のフレキシブルケーブル３０を重ね合わせて用いても良い。また、フレキシブルケーブル３０を保護するように、樹脂部材を重ね合わせて用いても良い。

なお、本願における絶縁部材は、フレキシブルケーブルで伝達される信号に問題をきたさない程度の絶縁性、具体的には体積固有抵抗が３×１０^１５（Ω・ｍ、２０℃、測定法 JIS C2151）以上の絶縁性を有していれば良く、例えばポリエステルフィルム等を用いることができる。

１…印刷装置、５…被記録材、１０…制御基板、２０…プリントヘッド、３０…フレキシブルケーブル、３１…フラット面、６０…支持部材、６２…絶縁フィルム、７０…天板、７２…絶縁フィルム、８０…フレーム、８２…絶縁フィルム。

Claims

印刷を行うプリントヘッドを主走査方向に移動させ、被記録材を前記プリントヘッドに対して副走査方向に相対的に移動させて、被記録材に印刷する印刷装置において、フラット面の少なくとも一部が前記被記録材の記録面と向かい合い、制御基板から前記プリントヘッドに前記複数の導体を介して信号を伝送するフレキシブルケーブルと、前記フレキシブルケーブルの前記フラット面を支持するように設けられた支持部材と、前記支持部材と前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第１絶縁部材と、を具備することを特徴とする印刷装置。
請求項１に記載の印刷装置において、前記プリントヘッドに対し前記制御基板と反対側に設けられた天板と、前記天板と前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第２絶縁部材と、を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項１または２に記載の印刷装置において、前記制御基板を固定するフレームと、前記フレームと前記フレキシブルケーブルとの間に設けられた第３絶縁部材と、を備えることを特徴とする印刷装置。
印刷を行うプリントヘッドを主走査方向に移動させ、被記録材を前記プリントヘッドに対して副走査方向に相対的に移動させて、被記録材に印刷する印刷装置において、フラット面の少なくとも一部が前記被記録材の記録面と向かい合い、制御基板から前記プリントヘッドに前記複数の導体を介して信号を伝送するフレキシブルケーブルと、絶縁性を有するとともに、前記フレキシブルケーブルの前記フラット面を支持するように設けられた支持部材と、を具備することを特徴とする印刷装置。