JP3890943B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口からインク滴を吐出させて画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット式記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は、従来から一般的に採用されているインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、上部にインクカートリッジ１が搭載され、下面に記録ヘッド２が取り付けられたキャリッジ３と、記録ヘッド２を封止等するキャップ４とを備えている。
【０００３】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト５を介してステッピングモータ６に接続され、ガイドバー７に案内されて記録用紙８の紙幅方向に往復移動するようになっている。そして、記録ヘッド２からのインク吐出状態を制御するために、駆動回路９が設けられている。この駆動回路９は収容ケース１０内に配置され、この収容ケース１０が壁枠部材１１に固定されている。駆動回路９からの駆動信号や各種の制御信号はフレキシブルフラットケーブル１２を経て記録ヘッド２に入力されている。
【０００４】
上記キャリッジ３には、記録用紙８と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２が取り付けられている。そして、この記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録用紙８上面にインク滴を吐出させて画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【０００５】
上記キャップ４は、キャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド２のノズル面を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、キャップ４は、吸引ポンプ１３に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド２のノズル開口に負圧を与えてノズル開口からインクを吸引するようになっている。さらに、このキャップ４は、フラッシング動作によって記録ヘッド２から吐出されたインク滴を受ける容器として機能することもある。なお、記録ヘッド２に設けられているノズル面やノズル開口は一般的によく知られた構造であるが、これらについては後述の記録ヘッドの説明において詳しく説明する。
【０００６】
上記キャリッジ３に往復移動をさせながら印刷をするときに、フレキシブルフラットケーブル１２に連続的な湾曲変形をさせながら駆動回路９から記録ヘッド２に駆動信号等が入力されている。このフレキシブルフラットケーブル１２は、図１８に示したように、多数の導通線である導電パターン１４が平行に配列された帯状の形態であり、可撓性に富み湾曲変形に耐久性のある合成樹脂１５にモールドされている。導電パターン１４自体も上記合成樹脂１５と同様の耐久性を保有させるために、銅合金製の薄い板材を細く短冊状に切断してあり、その厚さはきわめて薄いものとしてある。
【０００７】
導電パターン１４の本数は、インクの種類数によってきまる圧力発生素子の個数やアース線、温度検知信号線、その他の駆動電源線等も加算されて、たとえば約３０本にもおよぶ数量である。昨今では、印刷品質の向上等からインクの種類を増大させたり、記録装置が設置されている場所の温度や湿度等の環境に順応させるために、駆動回路９から記録ヘッド２に入力される信号の種類も増大を余儀なくされている。
【０００８】
このような要請に対応する最も簡単な手法は、フレキシブルフラットケーブル１２の幅を大きくして導電パターン１４の本数を増やすことが考えられる。しかし、このようにフレキシブルフラットケーブル１２の幅を拡大すると、印刷時の連続的な湾曲変形の際に近在の関連部材に同ケーブル１２が干渉して円滑な印刷動作に支障を来すという問題がある。あるいは、幅が拡大されていると、フレキシブルフラットケーブル１２にねじり変形が付与されていたりすると、印刷動作の変形時にケーブル端の伸び量が大きくなって、このケーブル端が裂けるおそれが生じてくる。
【０００９】
上述の問題を解決するために、図１９に示したように、フレキシブルフラットケーブル１２を第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂに分割して、両ケーブル１２Ａ，１２Ｂを積層構造とする方法が検討されている。
【００１０】
図２０（Ａ）は、第１および第２の両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂにおける導電パターン１４，１４の極性の関係を示す断面図であり、ここではハッチングを施した導電パターン１４が正極側を、ハッチングを施していない白抜きの導電パターン１４が負極側を表している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように積層構造のなかで異極同士が対向していて両導電パターン１４，１４に同時に通電されていると、両導電パターン１４，１４の磁界が図２０の矢線のように逆方向に発生するので両導電パターン間の相互インダクタンスにより、記録ヘッド２に投入される電流量に低減現象が発生する。したがって、記録ヘッド２の圧力発生素子の駆動エネルギーに不足を来すこととなり、正常なインク吐出がなされないという不具合を生じる可能性がある。
【００１２】
すなわち、記録ヘッド２の特定のノズル開口列だけにインク吐出量の不足が発生し、そのノズル開口列による印刷不良部分が発生して、全体としての印刷仕上がりが異常なものとなってしまう。なお、図２０（Ｂ）は、理解しやすくするために、極性を中心にして図示した断面図である。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、積層構造とされた第１および第２の各フレキシブルフラットケーブルの導電パターン間に発生する相互インダクタンスによる問題を解消することを主たる目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のインクジェット式記録装置は、駆動回路からの駆動信号によって記録ヘッドを作動させてインク滴を吐出するインクジェット式記録装置であって、上記記録ヘッドはインクが供給される複数の圧力室群と、上記複数の圧力室に圧力を発生させる複数の圧力発生素子群と、上記圧力室に連通してインク滴を吐出する複数ノズル開口群とを含んで構成され、上記駆動回路からの駆動信号は、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンを少なくとも含む多数の導電パターンが配列された帯状のフレキシブルフラットケーブルに通電されて上記記録ヘッドの圧力発生素子群に入力され、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルのある圧力発生素子群に供給される導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの別の圧力発生素子群に供給される導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされていることを要旨とする。
【００１５】
すなわち、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされている。したがって、上記両導電パターンに通電されているときには、両導電パターンに発生する磁界は同方向となり、相互インダクタンスの影響が少なくなる。このような現象によって、圧力発生素子群に入力される電流量が期待どおりに確保され、インク吐出量に不足を来すことがほとんどなく、正常な印刷が実行される。
【００１６】
このようにフレキシブルフラットケーブルの積層化に伴う問題が解消されるので、フレキシブルフラットケーブルが媒介する信号の種類が増加しても、フレキシブルフラットケーブル自体の幅を拡大することなく対処することができる。むしろ、積層構造とすることによって、従来のケーブル幅よりも小さな寸法の幅にすることもできて、フレキシブルフラットケーブルの移動占有空間を少なくして、記録装置のコンパクト化に役立てることができる。
【００１７】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記各フレキシブルフラットケーブルの対向している導電パターンは、一方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによってある種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電され、他方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによって他の種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電される場合には、両導電パターン間の相互インダクタンスの影響が減少されていることから、上記のある種のインクのための圧力発生素子群と上記の他の種のインクのための圧力発生素子群とが正常に駆動され、両インクのための導電パターンが対向していても、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００１８】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記各導電パターンは、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンとが１組になって１つの種類のインクに対応した圧力発生素子群と駆動回路とが接続されている場合には、第１および第２のフレキシブルフラットケーブルの各々に配置された上記の正極側導電パターンと負極側導電パターンとの組が対向していても、相互インダクタンスの影響が減少されていることから、各インクに対応した圧力発生素子群を正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００１９】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記正極側導電パターンが１本、負極側導電パターンが２本設けられて駆動回路から各々の圧力発生素子群に対する通電が行われる場合には、負極側導電パターンに流れる電流が半減することから、第１および第２のフレキシブルフラットケーブル間の相互インダクタンスの影響が少なくなることから、各インクに対応した圧力発生素子をより一層正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００２０】
本発明のインクジェット式記録装置において、各々の圧力発生素子群毎に上記正極側導電パターンが２本、上記負極側導電パターンが２本設けられているとともに、正極側導電パターンと負極側導電パターンとが交互に配列されている場合には、１本の正極側導電パターンと負極側導電パターンに流れる電流量が減少されることから、各導電パターンからの磁気的影響の度合いを低減させて、周辺機器に対する外乱的影響を著しく少なくすることができる。
【００２１】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンの配列順序が同一順序である場合には、第１，第２のフレキシブルフラットケーブルの各々に配置した正極側および負極側の導電パターンを直接的に対向させればよいことから、相互インダクタンスによる弊害を最も単純な方法で回避できる。
【００２２】
本発明のインクジェット式記録装置において、いずれか一方のフレキシブルフラットケーブルを他方のフレキシブルフラットケーブルに対してフレキシブルフラットケーブルの幅方向にずらすことにより両フレキシブルフラットケーブルの対向する導電パターンの極性が同一とされた場合には、正極側導電パターンと負極側導電パターンの配列順序が同一順序でなくても、同極対向の原則が成立することから、正極側導電パターンと負極側導電パターンとの配列順序の自由度が拡大される。
【００２３】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンとが逆向きの順序である場合には、このように逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブルをずらした関係にすることから、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。
【００２４】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記積層構造のフレキシブルフラットケーブルにおける圧力発生素子への駆動信号が通電される導電パターンと対向する箇所に、圧力発生素子への駆動信号が通電されない補助導電パターンを設け、この補助導電パターンに上記駆動信号との間で相互に影響の少ない電流等を通電させるように構成した場合には、余剰の導電パターンを活用できることから、補助導電パターンを、例えばアース線，温度検知線，他の目的の電源等に活用し、上記駆動信号に副作用が及ばないような選択を可能としている。
【００２５】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが長手方向に沿った折れ線を介して折り重ねられたものである場合は、幅広のフレキシブルフラットケーブルを使用できることから、二つ折りによってスペース的な不利益を回避することができる。同時に、１枚のフレキシブルフラットケーブルを折り曲げるものであるから、部品点数は増加することなく、かつ製造しやすいというメリットにより、原価低減にきわめて有利である。
【００２６】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが接着層を介して接着されたものである場合には、接着手法による両フレキシブルフラットケーブルの一体化ができることから、印刷動作で連続的な湾曲変形が繰り返されても、両フレキシブルフラットケーブルが簡単に剥離したりすることがなく、同極対向の原則が確実に維持される。
【００２７】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記圧力発生素子が、縦振動モードの圧電振動子，たわみ振動モードの圧電振動子，圧力室内のインクを加熱する加熱素子の少なくともいずれかである場合には、このような各種の圧電振動子や加熱素子を用いた記録装置においても、上述のような種々な作用効果を享受することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２９】
図１から図４は、本発明のインクジェット式記録装置の第１の実施の形態を示す図である。図１は、インクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図であり、基本的には図１７に示すものと同様であり、以下同様の部分は同じ符号を用いて説明する。
【００３０】
このインクジェット式記録装置は、上部にインクカートリッジ１が搭載され、下面に記録ヘッド２が取り付けられたキャリッジ３と、記録ヘッド２を封止等するキャップ４とを備えている。
【００３１】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト５を介してステッピングモータ６に接続され、ガイドバー７に案内されて記録用紙８の紙幅方向に往復移動するようになっている。そして、記録ヘッド２からのインク吐出状態を制御するために、駆動回路９が設けられている。この駆動回路９は収容ケース１０内に配置され、この収容ケース１０が壁枠部材１１に固定されている。駆動回路９からの駆動信号や各種の制御信号はフレキシブルフラットケーブル１２を経て記録ヘッド２に入力されている。
【００３２】
上記キャリッジ３には、記録用紙８と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２が取り付けられている。そして、この記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録用紙８上面にインク滴を吐出させて画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【００３３】
上記キャップ４は、キャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド２のノズル面を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、キャップ４は、吸引ポンプ１３に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド２のノズル開口に負圧を与えてノズル開口からインクを吸引するようになっている。さらに、このキャップ４は、フラッシング動作によって記録ヘッド２から吐出されたインク滴を受ける容器として機能することもある。なお、記録ヘッド２に設けられているノズル面やノズル開口については、後述の記録ヘッドの説明において詳しく説明する。
【００３４】
上記キャリッジ３に往復移動をさせながら印刷をするときに、フレキシブルフラットケーブル１２に連続的な湾曲変形をさせながら駆動回路９から記録ヘッド２に駆動信号等が入力されている。このフレキシブルフラットケーブル１２は、図４（Ａ）に示したように、多数の導通線である導電パターン１４が平行に配列された帯状の形態であり、可撓性に富み湾曲変形に対して耐久性のある合成樹脂１５にモールドされている。導電パターン１４自体も上記合成樹脂１５と同様な耐久性を保有させるために、銅合金製の薄い板材を細く短冊状に切断してあり、その厚さはきわめて薄いものとしてある。
【００３５】
上記記録ヘッド２について説明する。図２に示すように、流路ユニット１６は、ノズル開口１７が列設されたノズルプレート１８と、各ノズル開口１７に連通する圧力室１９が列設された流路基板２０と、各圧力室１９の下部開口を塞ぐ振動板２１とが積層されて構成されている。流路基板２０には、各圧力室１９とインク流路２２を介して連通し、各圧力室１９に導入されるインクを貯留するインク貯留室２３が形成されている。
【００３６】
上記記録ヘッド２の基部材をなすヘッドケース２４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、上下に貫通する空間２５に圧力発生素子である圧電振動子２６が収容されるようになっている。圧電振動子２６は、後端側がヘッドケース２４に取り付けられた固定基板２７に固着されるとともに、先端面が振動板２１下面の島部２１Ａに固着されている。
【００３７】
上記各圧力室１９，圧電振動子２６，ノズル開口１７は、図２における紙面に垂直な方向に多数配列されている。すなわち、この例では２列のノズル列が形成され、各ノズル列を１単位として同種のインクを吐出するようになっている。
【００３８】
上記圧電振動子２６の各々には、図２に示したように入力用の導通線２８が接続され、図３に示すように、各導通線２８はヘッド基板２９に接続されている。そして、フレキシブルフラットケーブル１２とヘッド基板２９の端部に設けられたコネクタ３０を結合して、導通線２８とフレキシブルフラットケーブル１２がヘッド基板２９を介して電気的に接続されている。このような導通経路で圧電振動子２６に駆動信号が入力されると、圧電振動子２６が長手方向に伸縮させられ、圧力室１９内の圧力を変動させることにより、圧力室１９内のインクをノズル開口１７からインク滴として吐出させる。
【００３９】
図４に示した例は、第１の実施の形態の要部であり、フレキシブルフラットケーブル１２が第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂの積層構造とされている。図４（Ａ）において、ハッチングを施した導電パターン１４が正極側導電パターン１４Ａであり、ハッチングを施していない白抜きの導電パターン１４が負極側導電パターン１４Ｂである。各フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂに配列されている正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとは同極同士がほとんどずれることなく対向している。すなわち、対向関係にある導電パターン１４は同一極性とされている。なお、図４（Ｂ）は、理解しやすくするために、極性を中心にして示した断面図であり、以下の実施の形態の説明は、この例にならって図示する。
【００４０】
図４に示した例は、駆動回路９から圧電振動子２６への入力線が、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが１本ずつで構成され、同時に配列順序が、図示の左側から＋−＋−・・・と同一順序にされている場合である。正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが１組になって１つの種類のインクに対応した圧電振動子２６に駆動信号を入力するように構成されている。したがって、図４に示したように上記の組が６つある場合は、６列のノズル列に対応して合計６色のインクを吐出することになる。６色のインクの例としては、例えば、ブラック，イエロー，マゼンダ，シアン，ライトマゼンダ，ライトシアンである。なお、上述の積層構造とするためには、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂを接着剤で一体化するのが適当である。この接着方式については、後述の実施の形態で詳しく説明する。
【００４１】
この第１の実施の形態によれば、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが同一順序で配列されているので、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂとの導電パターン１４同士は同極の関係におかれ、前述のような相互インダクタンスによる電流量の低減が発生せず、圧電振動子２６には正常な駆動信号が入力されて、ノズル開口１７からのインク吐出状態の適正化が図られる。
【００４２】
さらに、フレキシブルフラットケーブル１２の積層構造によって、導電パターン１４Ａ，１４Ｂの配列数量が大幅に拡大できるので、駆動回路９から圧電振動子２６への入力信号の種類を増大させることが実現し、記録ヘッド２の機能向上にとって有利である。
【００４３】
図５に示した例は、第２の実施の形態である。これは、駆動回路９の正極と圧電振動子２６の正極とを接続する正極側導電パターン１４Ａが１本、駆動回路９の負極と圧電振動子２６の負極とを接続する負極側導電パターン１４Ｂが２本で構成され、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとの配列は、図示の左側から＋−−＋−−・・・と同一順序にされている。それ以外の構成は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４４】
この第２の実施の形態によれば、負極側導電パターン１４Ｂが２本とされているためにそこに流れる電流が半減し、第１および第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂ間の相互インダクタンスの影響が少なくなる。したがって、各インクに対応した圧電振動子２６をより一層正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがなく、印刷不良の発生が著しく減少する。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
図６に示した例は、第３の実施の形態である。これは、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとがそれぞれ２本ずつ設けられ、しかも、図示の左側から＋−＋−・・・と交互に配列されている。この場合には、同極対向とするために第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａに対して第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが導電パターン２本分だけずらされている。なお、このようにずらさないで図５のような対応関係にしてもよい。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４６】
この第３の実施の形態によれば、１本の正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂに流れる電流量が減少されることから、各導電パターンからの磁気的影響の度合いを低減させて、周辺機器に対する外乱的影響を著しく少なくすることができる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
図７に示した例は、第４の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。そして、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂはそれぞれ１本ずつである。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−＋−＋・・・と配列されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４８】
この第４の実施の形態によれば、上記配列順序が逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂをずらすだけで、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路９と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
図８に示した例は、第５の実施の形態である。これは、上記実施の形態と同様に、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。そして、正極側導電パターン１４Ａは１本、負極側導電パターン１４Ｂは２本とされている。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−−＋−−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−−＋−−＋・・・と配列されている。それ以外は、各上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５０】
この第５の実施の形態によれば、上記配列順序が逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂをずらすだけで、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５１】
図９に示した例は、第６の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−＋−＋−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−＋−＋−＋−＋・・・と配列されている。そして、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂはそれぞれ２本ずつである。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５２】
この第６の実施の形態でも、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５３】
図１０に示した例は、第７の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、正極側導電パターン１４Ａが１本、負極側導電パターン１４Ｂが２本で１組を構成している。正負両極の配列については、すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から−＋−−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から＋−−＋−−・・・と配列されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５４】
この第７の実施の形態でも、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
図１１に示した例は、第８の実施の形態である。これは、上記積層構造のフレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂにおける圧電振動子２６への駆動信号が通電される導電パターン１４と対向する箇所に、圧電振動子２６への駆動信号が通電されない補助導電パターン３３を設け、この補助導電パターン３３に上記駆動信号との間で相互に影響の少ない信号、例えばアース，温度検知用信号，その他の電源等を通電させるように構成した場合である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５６】
この第８の実施の形態によれば、余剰の導電パターンを活用できるので、アース線，温度検知線，他の目的の電源等に活用し、上記駆動信号に副作用が及ばないような選択を可能としている。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５７】
図１２に示した例は、第９の実施の形態である。これは、上記補助導電パターン３３がフレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂの各々に設けられたもので、図示のように補助導電パターン３３は左右に離隔した配置とされている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５８】
この第９の実施の形態によれば、補助導電パターン３３が２箇所に配置できるので、余剰の導電パターンをより一層多角的に活用できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５９】
図１３および図１４に示した例は、第１０の実施の形態である。これは、フレキシブルフラットケーブル１２を３層の積層構造にした場合である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６０】
この第１０の実施の形態によれば、３層構造のフレキシブルフラットケーブル１２とすることにより、より多くの駆動信号や各種の制御信号を記録ヘッド２に入力させることができる。同時に、３層化によって、フレキシブルフラットケーブル１２の幅を狭くすることができ、印刷作動時の湾曲変形領域を少なくし、記録装置の小型化に有効である。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
図１５に示した例は、第１１の実施の形態である。これは、フレキシブルフラットケーブル１２を同ケーブルの長手方向に伸びる折れ線１２Ｃを介して折り重ねた場合である。上記折れ線１２Ｃは、このように重ね合わせたときに、正極側導電パターン１４Ａや負極側導電パターン１４Ｂが前述のような同極対向となるように、その位置が設定されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６２】
この第１１の実施の形態によれば、幅広のフレキシブルフラットケーブル１２を使用できるので、二つ折りによってスペース的な不利益を回避することができる。同時に、１枚のフレキシブルフラットケーブル１２を折り曲げるものであるから、部品点数は増加することなく、かつ製造しやすいというメリットにより、原価低減にきわめて有利である。
【００６３】
図１６に示した例は、第１２の実施の形態である。これは、上記フレキシブルフラットケーブル１２が、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが接着剤や両面テープ等の接着層３２を介して接着されたものである。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６４】
この第１２の実施の形態によれば、接着手法による両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂの一体化ができるので、印刷動作で連続的な湾曲変形が繰り返されても、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂが簡単に剥離したりすることがなく、同極対向の原則が確実に維持される。
【００６５】
なお、上記各実施の形態では、圧力発生素子として縦振動モードの圧電振動子２６を用いた例を示したが、これに限定するものではなく、たわみ振動モードの圧電振動子や圧力室内のインクを加熱する加熱素子を用いることもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインクジェット式記録装置によれば、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされている。したがって、上記両導電パターンに通電されているときには、両導電パターンに発生する磁界は同方向となり、相互インダクタンスの影響が少なくなる。このような現象によって、圧力発生素子に入力される電流量が期待どおりに確保され、インク吐出量に不足を来すことがほとんどなく、正常な印刷が実行される。
【００６７】
このようにフレキシブルフラットケーブルの積層化に伴う問題が解消されるので、フレキシブルフラットケーブルが媒介する信号の種類が増加しても、フレキシブルフラットケーブル自体の幅を拡大することなく対処することができる。むしろ、積層構造とすることによって、従来のケーブル幅よりも小さな寸法の幅にすることもできて、フレキシブルフラットケーブルの移動占有空間を少なくして、記録装置のコンパクト化に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録装置の周辺構造を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッドを、簡略的に示す側面図である。
【図４】本発明のインクジェット式記録装置のフレキシブルフラットケーブルを示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図６】第３の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図７】第４の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図８】第５の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図９】第６の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１０】第７の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１１】第８の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１２】第９の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１３】第１０の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１４】第１０の実施の形態の変形例を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１５】第１１の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルを二つ折りにした場合の斜視図である。
【図１６】第１２の実施の形態を示したもので、接着剤でフレキシブルフラットケーブルを貼り合わせた場合の斜視図である。
【図１７】従来のインクジェット式記録装置の周辺構造を示す斜視図である。
【図１８】従来のフレキシブルフラットケーブルを示す斜視図である。
【図１９】従来のフレキシブルフラットケーブルを積層した場合の断面図である。
【図２０】導電パターンに生じる磁界の状態を示すフレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【符号の説明】
１ インクカートリッジ
２ 記録ヘッド
３ キャリッジ
４ キャップ
５ タイミングベルト
６ ステッピングモータ
７ ガイドバー
８ 記録用紙
９ 駆動回路
１０ 収容ケース
１１ 壁枠部材
１２ フレキシブルフラットケーブル
１２Ａ 第１のフレキシブルフラットケーブル
１２Ｂ 第２のフレキシブルフラットケーブル
１２Ｃ 折れ線
１３ 吸引ポンプ
１４ 導電パターン
１５ 合成樹脂
１６ 流路ユニット
１７ ノズル開口
１８ ノズルプレート
１９ 圧力室
２０ 流路基板
２１ 振動板
２１Ａ 島部
２２ インク流路
２３ インク貯留室
２４ ヘッドケース
２５ 空間
２６ 圧電振動子
２７ 固定基板
２８ 導通線
２９ ヘッド基板
３０ コネクタ
３１ ダンパ用凹部
３２ 接着層
３３ 補助導電パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口からインク滴を吐出させて画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット式記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は、従来から一般的に採用されているインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、上部にインクカートリッジ１が搭載され、下面に記録ヘッド２が取り付けられたキャリッジ３と、記録ヘッド２を封止等するキャップ４とを備えている。
【０００３】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト５を介してステッピングモータ６に接続され、ガイドバー７に案内されて記録用紙８の紙幅方向に往復移動するようになっている。そして、記録ヘッド２からのインク吐出状態を制御するために、駆動回路９が設けられている。この駆動回路９は収容ケース１０内に配置され、この収容ケース１０が壁枠部材１１に固定されている。駆動回路９からの駆動信号や各種の制御信号はフレキシブルフラットケーブル１２を経て記録ヘッド２に入力されている。
【０００４】
上記キャリッジ３には、記録用紙８と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２が取り付けられている。そして、この記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録用紙８上面にインク滴を吐出させて画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【０００５】
上記キャップ４は、キャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド２のノズル面を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、キャップ４は、吸引ポンプ１３に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド２のノズル開口に負圧を与えてノズル開口からインクを吸引するようになっている。さらに、このキャップ４は、フラッシング動作によって記録ヘッド２から吐出されたインク滴を受ける容器として機能することもある。なお、記録ヘッド２に設けられているノズル面やノズル開口は一般的によく知られた構造であるが、これらについては後述の記録ヘッドの説明において詳しく説明する。
【０００６】
上記キャリッジ３に往復移動をさせながら印刷をするときに、フレキシブルフラットケーブル１２に連続的な湾曲変形をさせながら駆動回路９から記録ヘッド２に駆動信号等が入力されている。このフレキシブルフラットケーブル１２は、図１８に示したように、多数の導通線である導電パターン１４が平行に配列された帯状の形態であり、可撓性に富み湾曲変形に耐久性のある合成樹脂１５にモールドされている。導電パターン１４自体も上記合成樹脂１５と同様の耐久性を保有させるために、銅合金製の薄い板材を細く短冊状に切断してあり、その厚さはきわめて薄いものとしてある。
【０００７】
導電パターン１４の本数は、インクの種類数によってきまる圧力発生素子の個数やアース線、温度検知信号線、その他の駆動電源線等も加算されて、たとえば約３０本にもおよぶ数量である。昨今では、印刷品質の向上等からインクの種類を増大させたり、記録装置が設置されている場所の温度や湿度等の環境に順応させるために、駆動回路９から記録ヘッド２に入力される信号の種類も増大を余儀なくされている。
【０００８】
このような要請に対応する最も簡単な手法は、フレキシブルフラットケーブル１２の幅を大きくして導電パターン１４の本数を増やすことが考えられる。しかし、このようにフレキシブルフラットケーブル１２の幅を拡大すると、印刷時の連続的な湾曲変形の際に近在の関連部材に同ケーブル１２が干渉して円滑な印刷動作に支障を来すという問題がある。あるいは、幅が拡大されていると、フレキシブルフラットケーブル１２にねじり変形が付与されていたりすると、印刷動作の変形時にケーブル端の伸び量が大きくなって、このケーブル端が裂けるおそれが生じてくる。
【０００９】
上述の問題を解決するために、図１９に示したように、フレキシブルフラットケーブル１２を第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂに分割して、両ケーブル１２Ａ，１２Ｂを積層構造とする方法が検討されている。
【００１０】
図２０（Ａ）は、第１および第２の両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂにおける導電パターン１４，１４の極性の関係を示す断面図であり、ここではハッチングを施した導電パターン１４が正極側を、ハッチングを施していない白抜きの導電パターン１４が負極側を表している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように積層構造のなかで異極同士が対向していて両導電パターン１４，１４に同時に通電されていると、両導電パターン１４，１４の磁界が図２０の矢線のように逆方向に発生するので両導電パターン間の相互インダクタンスにより、記録ヘッド２に投入される電流量に低減現象が発生する。したがって、記録ヘッド２の圧力発生素子の駆動エネルギーに不足を来すこととなり、正常なインク吐出がなされないという不具合を生じる可能性がある。
【００１２】
すなわち、記録ヘッド２の特定のノズル開口列だけにインク吐出量の不足が発生し、そのノズル開口列による印刷不良部分が発生して、全体としての印刷仕上がりが異常なものとなってしまう。なお、図２０（Ｂ）は、理解しやすくするために、極性を中心にして図示した断面図である。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、積層構造とされた第１および第２の各フレキシブルフラットケーブルの導電パターン間に発生する相互インダクタンスによる問題を解消することを主たる目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のインクジェット式記録装置は、駆動回路からの駆動信号によって記録ヘッドを作動させてインク滴を吐出するインクジェット式記録装置であって、上記記録ヘッドはインクが供給される複数の圧力室群と、上記複数の圧力室に圧力を発生させる複数の圧力発生素子群と、上記圧力室に連通してインク滴を吐出する複数ノズル開口群とを含んで構成され、上記駆動回路からの駆動信号は、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンを少なくとも含む多数の導電パターンが配列された帯状のフレキシブルフラットケーブルに通電されて上記記録ヘッドの圧力発生素子群に入力され、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルのある圧力発生素子群に供給される導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの別の圧力発生素子群に供給される導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされていることを要旨とする。
【００１５】
すなわち、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされている。したがって、上記両導電パターンに通電されているときには、両導電パターンに発生する磁界は同方向となり、相互インダクタンスの影響が少なくなる。このような現象によって、圧力発生素子群に入力される電流量が期待どおりに確保され、インク吐出量に不足を来すことがほとんどなく、正常な印刷が実行される。
【００１６】
このようにフレキシブルフラットケーブルの積層化に伴う問題が解消されるので、フレキシブルフラットケーブルが媒介する信号の種類が増加しても、フレキシブルフラットケーブル自体の幅を拡大することなく対処することができる。むしろ、積層構造とすることによって、従来のケーブル幅よりも小さな寸法の幅にすることもできて、フレキシブルフラットケーブルの移動占有空間を少なくして、記録装置のコンパクト化に役立てることができる。
【００１７】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記各フレキシブルフラットケーブルの対向している導電パターンは、一方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによってある種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電され、他方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによって他の種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電される場合には、両導電パターン間の相互インダクタンスの影響が減少されていることから、上記のある種のインクのための圧力発生素子群と上記の他の種のインクのための圧力発生素子群とが正常に駆動され、両インクのための導電パターンが対向していても、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００１８】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記各導電パターンは、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンとが１組になって１つの種類のインクに対応した圧力発生素子群と駆動回路とが接続されている場合には、第１および第２のフレキシブルフラットケーブルの各々に配置された上記の正極側導電パターンと負極側導電パターンとの組が対向していても、相互インダクタンスの影響が減少されていることから、各インクに対応した圧力発生素子群を正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００１９】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記正極側導電パターンが１本、負極側導電パターンが２本設けられて駆動回路から各々の圧力発生素子群に対する通電が行われる場合には、負極側導電パターンに流れる電流が半減することから、第１および第２のフレキシブルフラットケーブル間の相互インダクタンスの影響が少なくなることから、各インクに対応した圧力発生素子をより一層正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがほとんどなく、印刷不良の発生が著しく減少する。
【００２０】
本発明のインクジェット式記録装置において、各々の圧力発生素子群毎に上記正極側導電パターンが２本、上記負極側導電パターンが２本設けられているとともに、正極側導電パターンと負極側導電パターンとが交互に配列されている場合には、１本の正極側導電パターンと負極側導電パターンに流れる電流量が減少されることから、各導電パターンからの磁気的影響の度合いを低減させて、周辺機器に対する外乱的影響を著しく少なくすることができる。
【００２１】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンの配列順序が同一順序である場合には、第１，第２のフレキシブルフラットケーブルの各々に配置した正極側および負極側の導電パターンを直接的に対向させればよいことから、相互インダクタンスによる弊害を最も単純な方法で回避できる。
【００２２】
本発明のインクジェット式記録装置において、いずれか一方のフレキシブルフラットケーブルを他方のフレキシブルフラットケーブルに対してフレキシブルフラットケーブルの幅方向にずらすことにより両フレキシブルフラットケーブルの対向する導電パターンの極性が同一とされた場合には、正極側導電パターンと負極側導電パターンの配列順序が同一順序でなくても、同極対向の原則が成立することから、正極側導電パターンと負極側導電パターンとの配列順序の自由度が拡大される。
【００２３】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンとが逆向きの順序である場合には、このように逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブルをずらした関係にすることから、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。
【００２４】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記積層構造のフレキシブルフラットケーブルにおける圧力発生素子への駆動信号が通電される導電パターンと対向する箇所に、圧力発生素子への駆動信号が通電されない補助導電パターンを設け、この補助導電パターンに上記駆動信号との間で相互に影響の少ない電流等を通電させるように構成した場合には、余剰の導電パターンを活用できることから、補助導電パターンを、例えばアース線，温度検知線，他の目的の電源等に活用し、上記駆動信号に副作用が及ばないような選択を可能としている。
【００２５】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが長手方向に沿った折れ線を介して折り重ねられたものである場合は、幅広のフレキシブルフラットケーブルを使用できることから、二つ折りによってスペース的な不利益を回避することができる。同時に、１枚のフレキシブルフラットケーブルを折り曲げるものであるから、部品点数は増加することなく、かつ製造しやすいというメリットにより、原価低減にきわめて有利である。
【００２６】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが接着層を介して接着されたものである場合には、接着手法による両フレキシブルフラットケーブルの一体化ができることから、印刷動作で連続的な湾曲変形が繰り返されても、両フレキシブルフラットケーブルが簡単に剥離したりすることがなく、同極対向の原則が確実に維持される。
【００２７】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記圧力発生素子が、縦振動モードの圧電振動子，たわみ振動モードの圧電振動子，圧力室内のインクを加熱する加熱素子の少なくともいずれかである場合には、このような各種の圧電振動子や加熱素子を用いた記録装置においても、上述のような種々な作用効果を享受することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２９】
図１から図４は、本発明のインクジェット式記録装置の第１の実施の形態を示す図である。図１は、インクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図であり、基本的には図１７に示すものと同様であり、以下同様の部分は同じ符号を用いて説明する。
【００３０】
このインクジェット式記録装置は、上部にインクカートリッジ１が搭載され、下面に記録ヘッド２が取り付けられたキャリッジ３と、記録ヘッド２を封止等するキャップ４とを備えている。
【００３１】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト５を介してステッピングモータ６に接続され、ガイドバー７に案内されて記録用紙８の紙幅方向に往復移動するようになっている。そして、記録ヘッド２からのインク吐出状態を制御するために、駆動回路９が設けられている。この駆動回路９は収容ケース１０内に配置され、この収容ケース１０が壁枠部材１１に固定されている。駆動回路９からの駆動信号や各種の制御信号はフレキシブルフラットケーブル１２を経て記録ヘッド２に入力されている。
【００３２】
上記キャリッジ３には、記録用紙８と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２が取り付けられている。そして、この記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録用紙８上面にインク滴を吐出させて画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【００３３】
上記キャップ４は、キャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド２のノズル面を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、キャップ４は、吸引ポンプ１３に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド２のノズル開口に負圧を与えてノズル開口からインクを吸引するようになっている。さらに、このキャップ４は、フラッシング動作によって記録ヘッド２から吐出されたインク滴を受ける容器として機能することもある。なお、記録ヘッド２に設けられているノズル面やノズル開口については、後述の記録ヘッドの説明において詳しく説明する。
【００３４】
上記キャリッジ３に往復移動をさせながら印刷をするときに、フレキシブルフラットケーブル１２に連続的な湾曲変形をさせながら駆動回路９から記録ヘッド２に駆動信号等が入力されている。このフレキシブルフラットケーブル１２は、図４（Ａ）に示したように、多数の導通線である導電パターン１４が平行に配列された帯状の形態であり、可撓性に富み湾曲変形に対して耐久性のある合成樹脂１５にモールドされている。導電パターン１４自体も上記合成樹脂１５と同様な耐久性を保有させるために、銅合金製の薄い板材を細く短冊状に切断してあり、その厚さはきわめて薄いものとしてある。
【００３５】
上記記録ヘッド２について説明する。図２に示すように、流路ユニット１６は、ノズル開口１７が列設されたノズルプレート１８と、各ノズル開口１７に連通する圧力室１９が列設された流路基板２０と、各圧力室１９の下部開口を塞ぐ振動板２１とが積層されて構成されている。流路基板２０には、各圧力室１９とインク流路２２を介して連通し、各圧力室１９に導入されるインクを貯留するインク貯留室２３が形成されている。
【００３６】
上記記録ヘッド２の基部材をなすヘッドケース２４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、上下に貫通する空間２５に圧力発生素子である圧電振動子２６が収容されるようになっている。圧電振動子２６は、後端側がヘッドケース２４に取り付けられた固定基板２７に固着されるとともに、先端面が振動板２１下面の島部２１Ａに固着されている。
【００３７】
上記各圧力室１９，圧電振動子２６，ノズル開口１７は、図２における紙面に垂直な方向に多数配列されている。すなわち、この例では２列のノズル列が形成され、各ノズル列を１単位として同種のインクを吐出するようになっている。
【００３８】
上記圧電振動子２６の各々には、図２に示したように入力用の導通線２８が接続され、図３に示すように、各導通線２８はヘッド基板２９に接続されている。そして、フレキシブルフラットケーブル１２とヘッド基板２９の端部に設けられたコネクタ３０を結合して、導通線２８とフレキシブルフラットケーブル１２がヘッド基板２９を介して電気的に接続されている。このような導通経路で圧電振動子２６に駆動信号が入力されると、圧電振動子２６が長手方向に伸縮させられ、圧力室１９内の圧力を変動させることにより、圧力室１９内のインクをノズル開口１７からインク滴として吐出させる。
【００３９】
図４に示した例は、第１の実施の形態の要部であり、フレキシブルフラットケーブル１２が第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂの積層構造とされている。図４（Ａ）において、ハッチングを施した導電パターン１４が正極側導電パターン１４Ａであり、ハッチングを施していない白抜きの導電パターン１４が負極側導電パターン１４Ｂである。各フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂに配列されている正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとは同極同士がほとんどずれることなく対向している。すなわち、対向関係にある導電パターン１４は同一極性とされている。なお、図４（Ｂ）は、理解しやすくするために、極性を中心にして示した断面図であり、以下の実施の形態の説明は、この例にならって図示する。
【００４０】
図４に示した例は、駆動回路９から圧電振動子２６への入力線が、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが１本ずつで構成され、同時に配列順序が、図示の左側から＋−＋−・・・と同一順序にされている場合である。正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが１組になって１つの種類のインクに対応した圧電振動子２６に駆動信号を入力するように構成されている。したがって、図４に示したように上記の組が６つある場合は、６列のノズル列に対応して合計６色のインクを吐出することになる。６色のインクの例としては、例えば、ブラック，イエロー，マゼンダ，シアン，ライトマゼンダ，ライトシアンである。なお、上述の積層構造とするためには、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂを接着剤で一体化するのが適当である。この接着方式については、後述の実施の形態で詳しく説明する。
【００４１】
この第１の実施の形態によれば、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとが同一順序で配列されているので、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂとの導電パターン１４同士は同極の関係におかれ、前述のような相互インダクタンスによる電流量の低減が発生せず、圧電振動子２６には正常な駆動信号が入力されて、ノズル開口１７からのインク吐出状態の適正化が図られる。
【００４２】
さらに、フレキシブルフラットケーブル１２の積層構造によって、導電パターン１４Ａ，１４Ｂの配列数量が大幅に拡大できるので、駆動回路９から圧電振動子２６への入力信号の種類を増大させることが実現し、記録ヘッド２の機能向上にとって有利である。
【００４３】
図５に示した例は、第２の実施の形態である。これは、駆動回路９の正極と圧電振動子２６の正極とを接続する正極側導電パターン１４Ａが１本、駆動回路９の負極と圧電振動子２６の負極とを接続する負極側導電パターン１４Ｂが２本で構成され、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとの配列は、図示の左側から＋−−＋−−・・・と同一順序にされている。それ以外の構成は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４４】
この第２の実施の形態によれば、負極側導電パターン１４Ｂが２本とされているためにそこに流れる電流が半減し、第１および第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂ間の相互インダクタンスの影響が少なくなる。したがって、各インクに対応した圧電振動子２６をより一層正常に作動させることができて、吐出インク量に不足を来すことがなく、印刷不良の発生が著しく減少する。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
図６に示した例は、第３の実施の形態である。これは、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂとがそれぞれ２本ずつ設けられ、しかも、図示の左側から＋−＋−・・・と交互に配列されている。この場合には、同極対向とするために第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａに対して第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが導電パターン２本分だけずらされている。なお、このようにずらさないで図５のような対応関係にしてもよい。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４６】
この第３の実施の形態によれば、１本の正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂに流れる電流量が減少されることから、各導電パターンからの磁気的影響の度合いを低減させて、周辺機器に対する外乱的影響を著しく少なくすることができる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
図７に示した例は、第４の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。そして、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂはそれぞれ１本ずつである。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−＋−＋・・・と配列されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４８】
この第４の実施の形態によれば、上記配列順序が逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂをずらすだけで、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路９と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
図８に示した例は、第５の実施の形態である。これは、上記実施の形態と同様に、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。そして、正極側導電パターン１４Ａは１本、負極側導電パターン１４Ｂは２本とされている。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−−＋−−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−−＋−−＋・・・と配列されている。それ以外は、各上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５０】
この第５の実施の形態によれば、上記配列順序が逆向きの関係であっても両フレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂをずらすだけで、同極対向の原則が成立する。換言すると、駆動回路と圧力発生素子の各端子の極性の関係で、上述のような逆向きの関係を選択することがあっても、同極対向が実行できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５１】
図９に示した例は、第６の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序と第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂにおける正極側と負極側との導電パターンの配列順序が逆になっている場合である。すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から＋−＋−＋−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から−＋−＋−＋−＋・・・と配列されている。そして、正極側導電パターン１４Ａと負極側導電パターン１４Ｂはそれぞれ２本ずつである。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５２】
この第６の実施の形態でも、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５３】
図１０に示した例は、第７の実施の形態である。これは、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが幅方向に導電パターン１本分ずれていて、正極側導電パターン１４Ａが１本、負極側導電パターン１４Ｂが２本で１組を構成している。正負両極の配列については、すなわち、この例では、図示の上側の第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａでは、導電パターンが図示の左側から−＋−−＋−・・・と配列され、図示下側の第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂでは、導電パターンが図示の左側から＋−−＋−−・・・と配列されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５４】
この第７の実施の形態でも、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
図１１に示した例は、第８の実施の形態である。これは、上記積層構造のフレキシブルフラットケーブル１２Ａ，１２Ｂにおける圧電振動子２６への駆動信号が通電される導電パターン１４と対向する箇所に、圧電振動子２６への駆動信号が通電されない補助導電パターン３３を設け、この補助導電パターン３３に上記駆動信号との間で相互に影響の少ない信号、例えばアース，温度検知用信号，その他の電源等を通電させるように構成した場合である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５６】
この第８の実施の形態によれば、余剰の導電パターンを活用できるので、アース線，温度検知線，他の目的の電源等に活用し、上記駆動信号に副作用が及ばないような選択を可能としている。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５７】
図１２に示した例は、第９の実施の形態である。これは、上記補助導電パターン３３がフレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂの各々に設けられたもので、図示のように補助導電パターン３３は左右に離隔した配置とされている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５８】
この第９の実施の形態によれば、補助導電パターン３３が２箇所に配置できるので、余剰の導電パターンをより一層多角的に活用できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５９】
図１３および図１４に示した例は、第１０の実施の形態である。これは、フレキシブルフラットケーブル１２を３層の積層構造にした場合である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６０】
この第１０の実施の形態によれば、３層構造のフレキシブルフラットケーブル１２とすることにより、より多くの駆動信号や各種の制御信号を記録ヘッド２に入力させることができる。同時に、３層化によって、フレキシブルフラットケーブル１２の幅を狭くすることができ、印刷作動時の湾曲変形領域を少なくし、記録装置の小型化に有効である。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
図１５に示した例は、第１１の実施の形態である。これは、フレキシブルフラットケーブル１２を同ケーブルの長手方向に伸びる折れ線１２Ｃを介して折り重ねた場合である。上記折れ線１２Ｃは、このように重ね合わせたときに、正極側導電パターン１４Ａや負極側導電パターン１４Ｂが前述のような同極対向となるように、その位置が設定されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６２】
この第１１の実施の形態によれば、幅広のフレキシブルフラットケーブル１２を使用できるので、二つ折りによってスペース的な不利益を回避することができる。同時に、１枚のフレキシブルフラットケーブル１２を折り曲げるものであるから、部品点数は増加することなく、かつ製造しやすいというメリットにより、原価低減にきわめて有利である。
【００６３】
図１６に示した例は、第１２の実施の形態である。これは、上記フレキシブルフラットケーブル１２が、第１のフレキシブルフラットケーブル１２Ａと第２のフレキシブルフラットケーブル１２Ｂが接着剤や両面テープ等の接着層３２を介して接着されたものである。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６４】
この第１２の実施の形態によれば、接着手法による両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂの一体化ができるので、印刷動作で連続的な湾曲変形が繰り返されても、両フレキシブルフラットケーブル１２Ａと１２Ｂが簡単に剥離したりすることがなく、同極対向の原則が確実に維持される。
【００６５】
なお、上記各実施の形態では、圧力発生素子として縦振動モードの圧電振動子２６を用いた例を示したが、これに限定するものではなく、たわみ振動モードの圧電振動子や圧力室内のインクを加熱する加熱素子を用いることもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインクジェット式記録装置によれば、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされている。したがって、上記両導電パターンに通電されているときには、両導電パターンに発生する磁界は同方向となり、相互インダクタンスの影響が少なくなる。このような現象によって、圧力発生素子に入力される電流量が期待どおりに確保され、インク吐出量に不足を来すことがほとんどなく、正常な印刷が実行される。
【００６７】
このようにフレキシブルフラットケーブルの積層化に伴う問題が解消されるので、フレキシブルフラットケーブルが媒介する信号の種類が増加しても、フレキシブルフラットケーブル自体の幅を拡大することなく対処することができる。むしろ、積層構造とすることによって、従来のケーブル幅よりも小さな寸法の幅にすることもできて、フレキシブルフラットケーブルの移動占有空間を少なくして、記録装置のコンパクト化に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録装置の周辺構造を説明する斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッドを、簡略的に示す側面図である。
【図４】本発明のインクジェット式記録装置のフレキシブルフラットケーブルを示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図６】第３の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図７】第４の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図８】第５の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図９】第６の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１０】第７の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１１】第８の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１２】第９の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１３】第１０の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１４】第１０の実施の形態の変形例を示したもので、フレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【図１５】第１１の実施の形態を示したもので、フレキシブルフラットケーブルを二つ折りにした場合の斜視図である。
【図１６】第１２の実施の形態を示したもので、接着剤でフレキシブルフラットケーブルを貼り合わせた場合の斜視図である。
【図１７】従来のインクジェット式記録装置の周辺構造を示す斜視図である。
【図１８】従来のフレキシブルフラットケーブルを示す斜視図である。
【図１９】従来のフレキシブルフラットケーブルを積層した場合の断面図である。
【図２０】導電パターンに生じる磁界の状態を示すフレキシブルフラットケーブルの断面図である。
【符号の説明】
１ インクカートリッジ
２ 記録ヘッド
３ キャリッジ
４ キャップ
５ タイミングベルト
６ ステッピングモータ
７ ガイドバー
８ 記録用紙
９ 駆動回路
１０ 収容ケース
１１ 壁枠部材
１２ フレキシブルフラットケーブル
１２Ａ 第１のフレキシブルフラットケーブル
１２Ｂ 第２のフレキシブルフラットケーブル
１２Ｃ 折れ線
１３ 吸引ポンプ
１４ 導電パターン
１５ 合成樹脂
１６ 流路ユニット
１７ ノズル開口
１８ ノズルプレート
１９ 圧力室
２０ 流路基板
２１ 振動板
２１Ａ 島部
２２ インク流路
２３ インク貯留室
２４ ヘッドケース
２５ 空間
２６ 圧電振動子
２７ 固定基板
２８ 導通線
２９ ヘッド基板
３０ コネクタ
３１ ダンパ用凹部
３２ 接着層
３３ 補助導電パターン
Claims (12)
- 駆動回路からの駆動信号によって記録ヘッドを作動させてインク滴を吐出するインクジェット式記録装置であって、上記記録ヘッドはインクが供給される複数の圧力室群と、上記複数の圧力室に圧力を発生させる複数の圧力発生素子群と、上記圧力室に連通してインク滴を吐出する複数ノズル開口群とを含んで構成され、上記駆動回路からの駆動信号は、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンを少なくとも含む多数の導電パターンが配列された帯状のフレキシブルフラットケーブルに通電されて上記記録ヘッドの圧力発生素子群に入力され、上記フレキシブルフラットケーブルは少なくとも第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルによる複数枚の積層構造とされ、上記積層構造の対向している第１のフレキシブルフラットケーブルのある圧力発生素子群に供給される導電パターンと第２のフレキシブルフラットケーブルの別の圧力発生素子群に供給される導電パターンとは、各々の極性が同一極性とされていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
- 上記各フレキシブルフラットケーブルの対向している導電パターンは、一方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによってある種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電され、他方のフレキシブルフラットケーブルの導電パターンによって他の種のインクに対応した圧力発生素子群に駆動信号が通電される請求項１記載のインクジェット式記録装置。
- 上記各導電パターンは、駆動回路の正極と圧力発生素子の正極とを接続する正極側導電パターンと、駆動回路の負極と圧力発生素子の負極とを接続する負極側導電パターンとが１組になって１つの種類のインクに対応した圧力発生素子群と駆動回路とが接続されている請求項１または２記載のインクジェット式記録装置。
- 上記正極側導電パターンが１本、負極側導電パターンが２本設けられて駆動回路から各々の圧力発生素子群に対する通電が行われる請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 各々の圧力発生素子群毎に上記正極側導電パターンが２本、上記負極側導電パターンが２本設けられているとともに、正極側導電パターンと負極側導電パターンとが交互に配列されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンの配列順序が同一順序である請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- いずれか一方のフレキシブルフラットケーブルを他方のフレキシブルフラットケーブルに対してフレキシブルフラットケーブルの幅方向にずらすことにより両フレキシブルフラットケーブルの対向する導電パターンの極性が同一とされた請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルにおける各々の正極側導電パターンと負極側導電パターンとが逆向きの順序である請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記積層構造のフレキシブルフラットケーブルにおける圧力発生素子への駆動信号が通電される導電パターンと対向する箇所に、圧力発生素子への駆動信号が通電されない補助導電パターンを設け、この補助導電パターンに上記駆動信号との間で相互に影響の少ない電流等を通電させるように構成した請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが長手方向に沿った折れ線を介して折り重ねられたものである請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記フレキシブルフラットケーブルが、第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルが接着層を介して接着されたものである請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 上記圧力発生素子が、縦振動モードの圧電振動子，たわみ振動モードの圧電振動子，圧力室内のインクを加熱する加熱素子の少なくともいずれかである請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
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