| 【発明の名称】 |
フレキシブルケーブルの接続構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】新倉 武二
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| 【要約】 |
【課題】フレキシブルケーブルと外部回路との確実かつ安定した接続を得ることができるフレキシブルケーブルの接続構造を提供する。
【解決手段】キャリッジ3に位置決めピン4及び5が摺動可能に支持されていて、位置決めピン4及び5は受け部3aを貫通すると共に、記録ヘッド1との接続方向に圧接ばね9で弱く付勢されている。位置決めピン4及び5によってフレキシブルケーブル6は位置決めされ、位置決めピン4及び5におけるフレキシブルケーブル6の垂直方向の固定はベースカバー8で行われている。ベースカバー8による固定状態でフレキシブルケーブル6がラバーパッド7と同一高さとなるように、位置決めピン4、5にストッパ部4a,5aが設けられている。この構成により、フレキシブルケーブル6はキャリッジ3のコンタクト受け部3aに対して垂直方向に移動可能になっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 フレキシブルケーブルの所定部に膨出形成された接点を、外部回路の接点に当接させてなるフレキシブルケーブルの接続構造において、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を移動可能に構成したことを特徴とするフレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項2】 請求項1に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を前記外部回路との接触方向に移動可能にしたことを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項3】 請求項1に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記外部回路との接続時に前記フレキシブルケーブルの位置決め手段の先端部を前記外部回路の突き当て部に当接する構成としたことを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項4】 請求項1に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段および当該位置決め手段の支持部材を平面内で移動可能にしたことを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項5】 請求項3に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記外部回路との接続時に前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を前記外部回路の位置決め手段と嵌合する構成としたことを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項6】 請求項1〜5の何れか1項に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記フレキシブルケーブルは、記録装置における前記外部回路としての記録手段に電気信号を伝えるためのケーブルであることを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。 【請求項7】 請求項6に記載のフレキシブルケーブルの接続構造において、前記記録装置における記録手段は、脱着可能であり、脱着毎に前記フレキシブルケーブルとの間で電気的な接続が繰り返されることを特徴とする、フレキシブルケーブルの接続構造。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、フレキシブルケーブルの接続構造に関し、より詳しくは、柔軟な絶縁ベースフィルムに導体回路を作成してなるフレキシブルケーブルの、上記導体回路の所定部に膨出形成された接点を、外部回路の接点に対して電気的に接続する構造に関する。 【0002】 【従来の技術】プリンタ、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やワードプロセッサ等を含む複合型電子機器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などの被記録材(記録媒体)に画像を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式、レーザービーム式など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)と交差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材と所定の距離を保持して移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録(主走査)し、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り(ピッチ搬送)を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して、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、被記録材全体の記録が行われる。 【0004】上記記録装置のうち、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、スパッタリングなどの半導体製造プロセスを経て、基板上に電気熱変換体、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。 【0006】図4、5にインクタンク一体型の記録ヘッドの構成を示す。 【0007】図4は吐出ユニットとインクタンクを一体とした記録ヘッドの外観斜視図を示し、図5は図4に示した記録ヘッドの主要部品の分解斜視図概略を示す。 【0008】図4,5において、符号109で示すものはSi基板上に電気熱変換素子(吐出ヒータ)と、これに電力を供給するA1等の配線とが成膜技術により形成されて成るヒータボードである。符号106で示すものはヒータボードに対する配線基板であり、対応する配線をワイヤボンディングにより接続される。さらに、配線基板106には、記録装置本体のフレキシブルケーブルと接続するための接点106aを有している。 【0009】符号105で示すものはインク流路を形成するための隔壁や共通液室等を設けた天板であり、本例においては樹脂材料より成る。 【0010】符号101で示すものは金属製の支持体(ベースプレート)であり、キャリッジとの位置決め部101a、101bを有し、ヒータボード109、配線基板106、チップタンク108をはさみ込んで溶着部103、104でそれぞれインクタンク100b、チップタンク108に対し、確実に固定される。なお、支持体101は、駆動に伴って生じるヒータボード109の熱を放熱冷却する部材としても機能する。 【0011】上記構成の記録ヘッド(記録手段)100を着脱自在に搭載するキャリッジの構成を図6〜図9に示す。図6にキャリッジの正面図、図7にキャリッジの平面図、図8にキャリッジのコンタクト部などの構成図、図9にヘッド脱着機構の主要部の構成図を示す。 【0012】図6〜図9において、ヘッド100の脱着部は、キャリッジ50、ヘッドホルダー51、ベースカバー52、フックレバー53、コンタクトバネ54、フックカバー55、フレキシブルケーブル56、ラバーパッド57から構成されている。 【0013】ヘッドホルダ51はキャリッジ50上に設けられたガイド501に沿ってヘッド100を搭載し、左右にスライドするように構成されている。ヘッドホルダー51には、ヘッド100をガイドするガイド部511及びキャリッジ50に垂直に立てられた側板502のコンタクト面503及び位置決め面504にヘッド100を押し付ける押し圧部512が設けられている。キャリッジの側板502の位置決め面504は3点ある。ヘッド100のノズル110近傍のベースプレート101上に2点、ヘッド100のインクタンク100bの上方に1点が対応するように構成されている。 【0014】ヘッド100とのキャリッジ50のコンタクト面503は、この位置決め面504の3点が形成する3角形の内部に位置するように構成されている。ヘッドホルダー51の押し圧部512の押し位置もこの3角形の内部にある。また、ヘッドホルダー51の押し圧部512の対向位置にガイドアーム513が設けられており、ヘッド100をコンタクト面503から離脱する際にはこのガイドアーム513がヘッド100に作用する。 【0015】キャリッジ50の側板502には、ヘッド100の脱着時のガイドを兼ねるリブ509が設けられ、後述のフレキシブルケーブル56のコンタクト面561などの保護、目隠しを行っている。 【0016】フックレバー53はキャリッジ50の側板502に回転可能に取り付けられている。フックレバー53の回転中心にはコンタクトバネ54が設けられており、フックレバー53を矢印方向(図6(a)参照)へ付勢している。フックカバー55はフックレバー53を被うように取り付けられ、フックカバー53がキャリッジ50から抜けないように保持している。図9に示すように、フックレバー53とヘッドホルダー51は互いに当接するカム516、531をそれぞれ有しており、フックレバー53の回転により、ヘッドホルダー51が図中左右方向に移動するように構成されている。また、前記コンタクトバネ54の付勢力はフックレバー53を介して、ヘッドホルダー51のヘッド押し圧力になっている。 【0017】キャリッジ50の側板502には、ヘッド100の位置決めを行うために、ヘッド100のベースプレート101の嵌合穴101aに対応した嵌合ピン505が設けられ、正確な位置決めを行うことができる様に構成されている。 【0018】図8において、キャリッジ50の側板502に設けられたコンタクト受け面503には、ヘッド100と電気的な接続を得る為にゴム硬度30°〜50゜のシリコンゴム等の弾性体からなるラバーパッド57が設けられ、そしてその上に、フレキシブルケーブル56の導体部にフォーミング可能を施すことで凸形状部を形成したコンタクト部561が設けられている。 【0019】なお、このラバーパッド57とフレキシブルケーブル56は、キャリッジ50の位置決めボス506によって位置決めされることで、記録ヘッド100の接点との相対位置がずれないように構成されている。また、フレキシブルケーブル56の先端部56aは、記録ヘッド100との接続方向にはフリーであるとともに、記録ヘッド100の脱着時に引っ掛かり等が発生しないようにキャリッジ50方向に折り曲げられている。 【0020】そして、上述した様に記録ヘッド100を、装着状態でヘッドのベースプレート101がキャリッジの位置決め面504に突き当たった時に、上記ラバーパッド57が一定量変形する様に構成することで、フレキシブルケーブル56のコンタクト部561とヘッド100の接点106aとの接続を実現している。 【0021】以上の構成によって、ヘッド100のキャリッジ50への脱着、保持、位置決め、電気的接続等が行える。 【0022】このように構成されたキャリッジ50は、記録装置のシャーシに取り付けられたガイド軸、及びガイドレールによって支持され、被記録材の搬送方向に対して直角方向の往復走査(主走査)可能となっている。 【0023】 【発明が解決しようとしている課題】従来例の構成では、記録ヘッドとフレキシブルケーブルの接続(コンタクト)部の一部断面図(2つの位置決めボス506を通る断面)を示した図10のように、フレキシブルケーブル56の縁部が、位置決めボス506のベースカバー52によって高さを規制される一方で、フレキシブルケーブル56の縁部に近いコンタクト部561の反対側からラバーパッド57の反力が働くため、記録ヘッド100の装着前はフレキシブルケーブル56の中央部が凸形状であった(図10(a))。これに対し、記録ヘッド装着時には、図10(b)に示すように、フレキシブルケーブル56のコンタクト部561が記録ヘッド100の配線基板106によって押し下げられ平面状に変化する。 【0024】上記の図10(a)に示した凸状態と図10(b)に示した平面状態とではフレキシブルケーブル56の長さが異なっていて、凸状態から平面状態へ移行した段階で、長さの差分がフレキシブルケーブル56のたるみとなってしまう(図10のA部)。 【0025】この状態でヘッド脱着を繰り返した場合や放置された場合には、フレキシブルケーブル56にしわ(曲がりくせ)が発生してしまう。 【0026】このしわが発生した場合には、膨出形成されたコンタクト部の位置ずれによるショートや、しわの影響によってラバーパッドの圧力を相殺することによる接続不良等が発生している。 【0027】そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑み、フレキシブルケーブルと外部回路との確実かつ安定した接続を得ることができるフレキシブルケーブルの接続構造を提供することにある。 【0028】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明は、フレキシブルケーブルの所定部に膨出形成された接点を、外部回路の接点に当接させてなるフレキシブルケーブルの接続構造において、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を移動可能に構成したことを特徴とする。 【0029】上記のフレキシブルケーブルの接続構造においては、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を前記外部回路との接触方向に移動可能にすることが好ましい。 【0030】また、前記外部回路との接続時に前記フレキシブルケーブルの位置決め手段の先端部を前記外部回路の突き当て部に当接する構成とすることが好ましい。この場合、前記外部回路との接続時に前記フレキシブルケーブルの位置決め手段を前記外部回路の位置決め手段と嵌合する構成とすることがより好ましい。 【0031】また、前記フレキシブルケーブルの位置決め手段および当該位置決め手段の支持部材を平面内で移動可能にすることが好ましい。 【0032】上記のような接続構造において、前記フレキシブルケーブルは、記録装置における前記外部回路としての記録手段に電気信号を伝えるためのケーブルであることを特徴とする。前記記録装置における記録手段は、脱着可能であり、脱着毎に前記フレキシブルケーブルとの間で電気的な接続が繰り返されるものである。 【0033】上記のとおりの発明では、フレキシブルケーブルの位置決め手段を移動可能に構成したことにより、フレキシブルケーブルの所定部に膨出形成された接点を外部回路の接点に当接させるときには、この当接部分のみが押し下げられず、接続前後でフレキシブルケーブルの所定部自体の平面状態が保たれることになる。その結果、外部回路とフレキシブルケーブルとの電気的な接続の繰り返しや、接続状態での放置などによって、フレキシブルケーブルの所定部に曲がりくせ(しわ)が発生せず、非常に安定した接続性能を得ることが可能である。 【0034】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 【0035】(第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係わる記録装置の記録ヘッドとフレキシブルケーブルの接続(コンタクト)部の一部断面図を示し、(a)は記録ヘッド装着前、(b)は記録ヘッド装着時の状態を示す。この図は、図8に示した従来例の2つの位置決めボスに相当する箇所を通る断面図である。 【0036】図1の符号1で示すものは記録ヘッド、符号2で示すようものは配線基板であって、図4に示した記録ヘッドと配線基板と同じである。 【0037】図1の(a)において、従来例と同様、キャリッジ3に設けられたコンタクト受け部3aには、記録ヘッド1と電気的な接続を得る為にゴム硬度30°〜50゜のシリコンゴム等の弾性体からなるラバーパッド7が設けられ、そしてその上に、フレキシブルケーブル6の導体部にフォーミング加工を施すことで凸形状部を形成したコンタクト面(フレキシブルケーブルの所定部)6aが設置されている。このコンタクト面6aの凸形状部は、記録ヘッド1の配線基板(外部回路)2の各接点と対応する位置にある。また、ラバーパッド7の、コンタクト面6aの凸形状部と対応する位置も凸形状部になっており、記録ヘッド1がコンタクト面6aに一定量押し込まれた時に一定の反発力を発生して、記録ヘッド1の配線基板2の各接点とフレキシブケーブル6のコンタクト面6aとを確実に電気的接続させる。 【0038】さらに、キャリッジ3に位置決めピン(位置決め手段)4及び5が摺動可能に支持されていて、位置決めピン4及び5は受け部3aを貫通すると共に、記録ヘッド1との接続方向に圧接ばね9で弱く付勢されている。位置決めピン4及び5によってフレキシブルケーブル6は位置決めされ、位置決めピン4及び5におけるフレキシブルケーブル6の垂直方向の固定はベースカバー8で行われている。ベースカバー8による固定状態でフレキシブルケーブル6がラバーパッド7と同一高さとなるように、位置決めピン4、5にストッパ部4a,5aが設けられている。このような構成により、フレキシブルケーブル6はキャリッジ3のコンタクト受け部3aに対して垂直方向に移動可能になっている。 【0039】また、記録ヘッド1の配線基板2の接点面から当該基板2の突き当て面10までの高さxと、フレキシブルケーブル6のコンタクト面6aの凸形状部の頂点から位置決めピン4、5の先端までの高さyとを同じに設定してある。 【0040】この構成のもとに記録ヘッド1を装着した状態が図1の(b)である。この図において、フレキシブルケーブル6は、記録ヘッド1の装着時に配線基板2によって、コンタクト面6a全体が押し下げられると同時に、突き当て面10によって、位置決めピン4、5の先端が押し下げられることで、コンタクト面6a自体は装着前と位置の変位はあるものの、記録ヘッド1の装着前後で平面状態が保たれることになる。その結果、脱着の繰り返し、未装着状態での放置、あるいは装着状態での放置等によっても、コンタクト面6a上には、従来例で発生したようなしわを発生させる外力を受けることがないため、非常に安定した接続性能を得ることができる。 【0041】(第2の実施形態)図2は本発明の第2の実施形態に係わる記録装置の記録ヘッドとフレキシブルケーブルの接続(コンタクト)部の一部断面図を示し、(a)は記録ヘッド装着前、(b)は記録ヘッド装着時の状態を示す。この図は、図8に示した従来例の2つの位置決めボスに相当する箇所を通る断面図である。 【0042】図2の符号21で示すものは記録ヘッド、符号22で示すようものは配線基板であって、図4に示した記録ヘッドと配線基板と同じである。 【0043】図2の(a)において、キャリッジ23にコンタクト受け台30が各方向に移動可能に支持されており、コンタクト受け台30の受け部30aには、記録ヘッド21と電気的な接続を得る為にゴム硬度30°〜50゜のシリコンゴム等の弾性体からなるラバーパッド27が設けられ、そしてその上に、フレキシブルケーブル26の導体部にフォーミング加工を施すことで凸形状部を形成したコンタクト面26aが設置されている。このコンタクト面26aの凸形状部は、記録ヘッド21の配線基板22の各接点と対応する位置にある。また、ラバーパッド27の、コンタクト面26aの凸形状部と対応する位置も凸形状部になっており、記録ヘッド21がコンタクト面26aに一定量押し込まれた時に一定の反発力を発生して、記録ヘッド21の配線基板22の各接点とフレキシブケーブル26のコンタクト面26aとを確実に電気的接続させる。 【0044】さらに、コンタクト受け台30に位置決めピン24及び25が摺動可能に支持されていて、位置決めピン24及び25は受け部30aを貫通すると共に、記録ヘッド21との接続方向に圧接ばね29で弱く付勢されている。位置決めピン24及び25によってフレキシブルケーブル26は位置決めされ、位置決めピン24及び25におけるフレキシブルケーブル26の垂直方向の固定はベースカバー28で行われている。ベースカバー28による固定状態でフレキシブルケーブル26がラバーパッド27と同一高さとなるように、位置決めピン24、25にストッパ部24a,25aが設けられている。このような構成により、フレキシブルケーブル26はキャリッジ23上のコンタクト受け台30の受け部30aに対して垂直方向に移動可能になっている。 【0045】また、記録ヘッド21には、位置決めピン24及び25の位置に対応して、ピン24、25と嵌合する穴21a、21bが設けられている。そして、配線基板22の接点面から穴21a、21bの底面までの深さxと、フレキシブルケーブル26の凸形状部の頂点から位置決めピン24、25の先端までの高さyとは同じに設定してある。 【0046】この構成のもとに記録ヘッド21を装着した状態が図2の(b)である。この図において、記録ヘッド21の装着時に配線基板22によって、フレキシブルケーブル26のコンタクト面26a全体が押し下げられると同時に、嵌合穴21a、21bの底面によって、位置決めピン24、25の先端が押し下げられることで、コンタクト面26a自体は装着前と位置の変位はあるものの、記録ヘッド21の装着前後で平面状態が保たれることになる。その結果、脱着の繰り返し、未装着状態での放置、装着状態での放置等によっても、コンタクト面26a上には、従来例で発生したようなしわを発生させる外力を受けることがないため、第1の実施形態と同様に非常に安定した接続性能を得ることができる。 【0047】さらに、コンタクト受け台30がキャリッジ23に対して、移動可能に支持されているとともに、位置決めピン24、25が記録ヘッド21の嵌合穴21a、21bに嵌合して装着されるため、従来構造に対し、フレキシブルケーブル26の接点と記録ヘッド21の接点の接続位置精度が大幅に向上する。したがって、接続の信頼性は大きく向上する。 【0048】(第3の実施形態)図3は本発明の第3の実施形態に係わる記録装置の記録ヘッドとフレキシブルケーブルの接続(コンタクト)部の一部断面図を示し、(a)は記録ヘッド装着前、(b)は記録ヘッド装着時の状態を示す。この図は、図8に示した従来例の2つの位置決めボスに相当する箇所を通る断面図である。 【0049】図3の(a)において、従来例と同様、キャリッジ33に設けられたコンタクト受け部33aには、記録ヘッド31と電気的な接続を得る為にゴム硬度30°〜50゜のシリコンゴム等の弾性体からなるラバーパッド37が設けられ、そしてその上に、フレキシブルケーブル36の導体部にフォーミング加工を施すことで凸形状部を形成したコンタクト面36aが設置されている。このコンタクト面36aの凸形状部は、記録ヘッド31の配線基板32の各接点と対応する位置にある。また、ラバーパッド37の、コンタクト面36aの凸形状部と対応する位置も凸形状部になっており、記録ヘッド1がコンタクト面36aに一定量押し込まれた時に一定の反発力を発生して、記録ヘッド31の配線基板32の各接点とフレキシブケーブル36のコンタクト面36aとを確実に電気的接続させる。 【0050】さらに、フレキシブルケーブル36は、キャリッジ33の位置決めボス(位置決め手段)33a、33bで位置決めされるが、フレキシブルケーブル36の位置決めボス33a、33bとの係合部分には、フレキシブルケーブル36が記録ヘッド31との接続方向に移動可能とするべく、リング36b、36cが設けられている。 【0051】そして、位置決めボス33a、33bに沿って移動可能なフレキシブルケーブル26の抜け止めはベースカバー28で行われている。 【0052】また、記録ヘッド31には、位置決めボス33a、33bの近傍に対応する位置で、配線基板32の接点面より、フレキシブルケーブル36の膨出形成された接点部の高さ分だけ突き出た突出部31a、31bが設けられている。 【0053】この構成のもとに記録ヘッド31を装着した状態が図3の(b)である。この図において、記録ヘッド31の装着時に配線基板32によって、フレキシブルケーブル26のコンタクト面36a全体が押し下げられると同時に、キャリッジ33の位置決めボス33a、33bの近傍のフレキシブルケーブル36も記録ヘッド31の突出部31a、31bに押し下げられることで、コンタクト面36a自体は装着前と位置の変化はあるものの、記録ヘッド31の装着前後で平面状態が保たれることになる。その結果、脱着の繰り返し、未装着状態での放置、あるいは装着状態での放置等によっても、コンタクト面36a上には、従来例で発生したようなしわを発生させる外力を受けることがないため、第1の実施形態と同様に非常に安定した接続性能を得ることができる。 【0054】なお、上述した実施の形態に本発明は限定されるものではなく、フレキシブルケーブル上の接点と外部回路の接点の接続において、広く適用できることは自明である。 【0055】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、フレキシブルケーブルの位置決め手段を移動可能に構成したことにより、外部回路とフレキシブルケーブルとの電気的な接続の繰り返しや、接続状態での放置などによって、フレキシブルケーブルの所定部に曲がりくせ(しわ)が発生しないため、非常に安定した接続性能を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000001007 【氏名又は名称】キヤノン株式会社
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| 【出願日】 |
平成9年(1997)6月17日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】若林 忠
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| 【公開番号】 |
特開平11−8482 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)1月12日 |
| 【出願番号】 |
特願平9−159602 |
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