(57)【要約】【課題】フレキシブルケーブルの断線を検知する場合、従来の方法では、断線検知線が形状的には他の線と違いがないため、必ずしも他の線に対し先に断線するとも限らなかったため、より検知精度を上げる方法が望まれていた。【解決手段】断線検知線として用いる導線の断面形状を他の導線の断面形状と比べて、フレキシブルケーブルの屈曲時に応力が大きくなる形状とする。【選択図】  図３
2013110029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導線を皮膜により挟み込み、繰り返し屈曲して使用されるフレキシブルケーブルであって、
前記フレキシブルケーブルの屈曲時に、前記複数の導線のうちの少なくとも１本の導線の断面形状が他の導線よりも、前記屈曲による受ける応力が大きくなる形状であることを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項２】
前記受ける応力が大きくなる形状は、前記複数の導線の屈曲部のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項３】
前記フレキシブルケーブルの断面の厚さ方向に関し、前記複数の導線のうち少なくとも１本の断面の厚さが、他の導線よりも厚いことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項４】
前記フレキシブルケーブルの屈曲時に、前記複数の導線のうち少なくとも１本の導線の断面形状は、応力集中が発生しやすいノッチを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項５】
前記ノッチは、先端が尖ったノッチ或いは先端がＵ字形状のノッチであることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項６】
前記フレキシブルケーブルの断面の厚さ方向に関し、前記複数の導線のうち少なくとも１本の位置が、他の導線より異なる位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項７】
前記複数の導線のうち少なくとも１本の位置は、前記他の導線の位置と比べて、前記フレキシブルケーブルの屈曲に対して内側、或いは、外側であることを特徴とする請求項６に記載のフレキシブルケーブル。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフレキシブルケーブルを用いた記録装置であって、
記録ヘッドを搭載し、予め定められた方向に往復移動するキャリッジと、
前記記録ヘッドに、前記記録ヘッドを駆動するための電力と信号とを供給する本体部とを有し、
前記フレキシブルケーブルにより前記キャリッジと前記本体部とが接続され、前記フレキシブルケーブルの複数の導線を介して前記電力と信号とが前記記録ヘッドに供給されることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフレキシブルケーブル及びこれを用いる記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルケーブルは主に基板間の電力や信号を伝達するために用いられ、その柔軟な特性から基板の片方または両方が可動する箇所などに多く使用される。例えば、インクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動して記録を行うシリアル型の記録装置において、フレキシブルケーブルはキャリッジと記録装置の本体部とを接続するのに用いられる。
【０００３】
このように、フレキシブルケーブルは、例えば、キャリッジなどの可動する箇所に使用されるため、引っ張りや圧縮、繰り返し応力により断線する懸念があり、電気的に異常検知を検知する断線検知線を設けているものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８１５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、断線検知線は形状的には他の信号線と違いがなく、必ずしも他の線に対し先に断線するとも限らないため、そのような線を複数、設けることなどにより検知精度を上げていた。しかしながら、検知線の数を多くすると、フレキシブルケーブルそのものが太くなり、生産コストがかかるとともに、信頼性が低下する。従って、従来より、より簡単で構造で検知精度を上げる方法やフレキシブルケーブルが望まれていた。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、簡単で精度よく断線を検知可能なフレキシブルケーブル及びそのフレキシブルケーブルを用いた記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明のフレキシブルケーブルは次のような構成からなる。
【０００８】
即ち、複数の導線を皮膜により挟み込み、繰り返し屈曲して使用されるフレキシブルケーブルであって、前記フレキシブルケーブルの屈曲時に、前記複数の導線のうちの少なくとも１本の導線の断面形状が他の導線よりも、前記屈曲による受ける応力が大きくなる形状であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明を別の側面から見れば、上記構成のフレキシブルケーブルを用いた記録装置であって、記録ヘッドを搭載し、予め定められた方向に往復移動するキャリッジと、前記記録ヘッドに、前記記録ヘッドを駆動するための電力と信号とを供給する本体部とを有し、前記フレキシブルケーブルにより前記キャリッジと前記本体部とが接続され、前記フレキシブルケーブルの複数の導線を介して前記電力と信号とが前記記録ヘッドに供給されることを特徴とする記録装置を備える。
【発明の効果】
【００１０】
従って本発明によれば、簡単な構成でフレキシブルケーブルの断線検知をより高い精度で行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】例えば、フレキシブルケーブルなどの物体にかかる応力分布を説明するための概略模式図である。
【図３】図１に示した記録装置に用いる実施例１に従うフレキシブルケーブルの断面図である。
【図４】図１に示した記録装置に用いる実施例２に従うフレキシブルケーブル断面図である。
【図５】図１に示した記録装置に用いる実施例３に従うフレキシブルケーブル断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００１３】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１４】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００１５】
図１は本発明の代表的な実施例であるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置（以下、記録装置）の概略構成を示す概観図である。この記録装置は、図１に示すようにフレーム１にガイドレール３を介してキャリッジ２が取り付けられている。
【００１６】
キャリッジ２にはキャリッジ基板４が設けられ、インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）７が搭載されている。そして、キャリッジ基板４と本体基板５とはフレキシブルケーブル６を介して互いに接続されており、電力および信号が記録装置の本体側から記録ヘッド７へ転送される。そして、この電力と信号により記録ヘッドが駆動される。
【００１７】
さて、キャリッジ２はガイドレール３に沿って矢印ａ、ｂ方向へ往復移動をしながら、記録ヘッド７からインク滴を吐出することで記録媒体８に対し画像を記録する。
【００１８】
図１において、（ａ）は矢印ａ方向（往路方向）にキャリッジ２が移動する様子を示しており、（ｂ）は矢印ｂ方向（復路方向）にキャリッジ２が移動する様子を示している。フレキシブルケーブル６に注目して図１（ａ）と図１（ｂ）とを比較すると、キャリッジの位置に従って、フレキシブルケーブルの形状、特に、どのように折れ曲がっているのかが変化していることが分かる。
【００１９】
図２は、例えば、フレキシブルケーブルのようなある厚みをもった物体が折れ曲がり、屈曲時にその物体にかかる応力分布を説明するための概略模式図である。図２において、（ａ）は中立軸１２からの厚み（Ｊ）が薄い物体の模式図であり、（ｂ）は中立軸１２からの厚み（Ｋ）が厚い物体の模式図である。
【００２０】
図２に示すように屈曲により物体が応力を受ける場合、中立軸１２に対し屈曲の内側が圧縮の応力、外側が引張の応力を受け、その応力の大きさは中立軸から離れるほど大きくなる。図２（ａ）と図２（ｂ）とに示唆されるように、中立軸１２からの距離をＪ＜Ｋとしたとき、距離Ｊ（薄い）、Ｋ（厚い）にある物体の各内部応力は外側でＥ＜Ｇ、内側でＦ＜Ｈとなる。これは材料力学の分野では広く知られている。
【００２１】
この特性を考慮すると、フレキシブルケーブル６に設けられた断線検知線が他の導体回路線よりも中立軸１２に対し厚さ方向に厚いならば、より大きな引張りまたは圧縮の応力が加わることになる。このことにより１回の屈曲で受ける応力は断線検知線の厚さ方向の外側または内側が一番大きくなり、繰り返しの疲労によって破断が近づいてくると、一番初めに断線検知線が切れる。このことにより、他の電力線や信号供給を行っている導体回路線が切れる前に断線の可能性を察知することができる。
【００２２】
以上の知見に基づいたフレキシブルケーブルのいくつかの実施例について説明する。これらのフレキシブルケーブルは図１に示した記録装置に適用可能である。
【実施例１】
【００２３】
図３は実施例１に従うフレキシブルケーブルの内部構造を断面図である。これは、図１におけるフレキシブルケーブル６の切断線ｄにおける断面図を示したものである。
【００２４】
フレキシブルケーブル６は複数の導体回路線（導線）９とそれを挟み込む皮膜１１から成っており、複数の導体回路線は厚さ方向のある中立軸１２上に並んでいる。ここで、図１に示す記録装置のキャリッジの動きに従ってフレキシブルケーブル６の接続部の片方または両方が可動する構成の場合、フレキシブルケーブル６はキャリッジ２の往復移動の繰り返し動作によって屈曲を繰り返し受ける。
【００２５】
この繰り返し動作により受ける応力によりフレキシブルケーブル６内部の信号線は破断する恐れがある。
【００２６】
この実施例ではこのような破断をいち早く検知できるよう、導体回路線９のうちの１本を断線検知線１０として設けている。断線検知線１０は他の導体回路線９の厚さＢに比べ厚く厚さＡ（＞Ｂ）となるように構成されている。
【００２７】
なお、屈曲を繰り返す箇所が必ず同じである場合には、断線検知線１０の屈曲部だけ厚さを変え、屈曲をしない部分は導体回路線と同じ厚さとしてもよい。
【実施例２】
【００２８】
図４は実施例２に従うフレキシブルケーブルの内部構造を断面図である。これは、図１におけるフレキシブルケーブル６の切断線ｄにおける断面図を示したものである。
【００２９】
図４と図３とを比較すると分かるように、この実施例の特徴は、断線検知線１０の断面形状にあり、その他の構成は実施例１と同じであるので、その部分についての説明は省略する。ここでは、図４を参照してフレキシブルケーブル６の断面形状について説明する。
【００３０】
フレキシブルケーブル６は複数の導体回路線（導線）９とそれを挟み込む皮膜１１から成っており、導体回路線のうちの１本を断線検知線１０として設けている。断線検知線１０の特徴は線の一部にノッチ１３が設けられている点にある。実施例１での説明の通り、断線検知線１０が導体回路線９に対し、応力の大きくなる部分を有していることで一番初めに断線が発生し、その検出をすることができる。この構成ではノッチ１３を設けることでノッチ先端部に応力集中が発生し、導体回路線９と断線検知線１０により大きな応力差を発生させることができる。
【００３１】
なお、この実施例では先端が尖ったノッチを図４で例示しているが、他の導体回路線に対して差が生まれる形状であればこの限りではなく、例えば、ノッチ部先端はＵ字形状であってもよい。
【実施例３】
【００３２】
図５は実施例３に従うフレキシブルケーブルの内部構造を断面図である。これは、図１におけるフレキシブルケーブル６の切断線ｄにおける断面図を示したものである。
【００３３】
図５と図３とを比較すると分かるように、この実施例の特徴は、断線検知線１０の断面形状にあり、その他の構成は実施例１と同じであるので、その部分についての説明は省略する。ここでは、図５を参照してフレキシブルケーブル６の断面形状について説明する。
【００３４】
フレキシブルケーブル６は複数の導体回路線（導線）９とそれを挟み込む皮膜１１から成っており、導体回路線のうちの１本を断線検知線１０として設けている。この実施例における断線検知線１０は屈曲方向（フレキシブルケーブルにおける厚さ方向）における厚さは導体回路線９と同じである。しかしながら、断線検知線１０の厚さ方向の位置が他の導体回路線９の位置と比べて、中立軸１２から離れた位置に設けられている。
【００３５】
前述の通り、フレキシブルケーブルに対する応力は中立軸から離れるほど圧縮または引張の応力が大きくなる。このため、図５に示すように中立軸１２から離れた位置に断線検知線１０を配置することで、導体回路線９と比較してより大きな応力を発生させることができる。このため、キャリッジの往復運動の繰り返しによりフレキシブルケーブルに応力がかかると、断線検知線１０が始めに切れる。これにより、断線検知ができる。
【００３６】
なお、図５では中立軸１２より右側にずれた位置に断線検知線１０を配置する例を示しているが、これにより本発明が限定されるものではない。例えば、使用するフレキシブルケーブルや屈曲の条件などにより、圧縮応力と引っ張り応力のどちらに対して断線が発生しやすいかが予め分かっている場合には、予め発生しやすい側へ断線検知線１０を配置し、検出精度を高めてもよい。また、これによる検出精度が高すぎてしまう場合には、断線が発生しにくい方へ断線検知線１０を配置し、わざと検出精度を鈍らせてもよい。
【００３７】
従って以上説明した実施例１〜３に従えば、簡単な構成で精度高く、フレキシブルケーブルの断線を検知することができる。
【００３８】
実施例１〜３のいずれにおいても、図１に示すようなキャリッジ往復移動の場合、フレキシブルケーブル６は（ａ）の場合と比較して、（ｂ）に示す場合の方が、キャリッジ２からの屈曲開始位置が近く、（ｂ）の場合の方が屈曲がきつくなる。このため、（ｂ）の状態において屈曲が生じる部分の部の厚さを変えておくことが望ましい。
【００３９】
なお、断線の検出は、断線検知線１０の導通状態を監視する監視回路を記録装置の本体部に設け、この監視回路により断線検出を行う。
【図１】
2013110029.tif 000003
【図２】
2013110029.tif 000004
【図３】
2013110029.tif 000005
【図４】
2013110029.tif 000006
【図５】
2013110029.tif 000007