CN109421375B - 打印头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够改善被在树脂部上具备电极的多个凸块电极连接的驱动IC和中继基板的导通检查的效率、且提高检查精度的打印头。该打印头包括:喷出部,其通过压电元件进行驱动而喷出液体;驱动IC,其包括电路元件以及配线,并对所述喷出部的驱动进行控制;中继基板,其传送对所述压电元件的驱动进行控制的信号;通电用凸块,其与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且将所述驱动IC和所述中继基板电连接;检查用凸块,其与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且不将所述驱动IC和所述中继基板电连接,所述通电用凸块与电路元件或者配线重叠,所述检查用凸块不与电路元件以及配线重叠。

Description

打印头
技术领域
本发明涉及一种打印头。
背景技术
已知有一种如下的打印头,其具备驱动IC、和以与多个喷嘴的每一个相对应的方式被设置的多个压电元件,并且通过根据由驱动IC施加的驱动信号而对多个压电元件的每一个进行驱动,从而从多个喷嘴中喷出液体。
近年来,打印头使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)技术而被制造,并且随着打印头的小型化而开发有通过在树脂制的芯部件上形成电极而得到的树脂芯凸块而将驱动IC和基板接合在一起的安装方法。在这种的安装方法中,如果驱动IC和基板的接触状态不恰当,则将无法确保驱动IC和基板的电连接,从而会有在打印头上产生不良的可能性。因此,在通过树脂芯凸块来连接驱动IC和基板的情况下,将需要高精度地实施导通的检查。
例如,在专利文献1中,公开了一种通过红外线来确认在记录头中所使用的树脂芯凸块的导通状况的方法。
但是,在打印头中,由于喷嘴列越长,则在一次动作中能够进行的喷出越多,因此能够提高印刷速度,而且,喷嘴列间的距离越短,则液滴的喷落偏差变小,从而能够进行高精度的印刷。因此,所希望的是,用于响应超过30ipm的高速(以后,仅记为高速)或者在串行方式中的多循环下超过1200dpi、在行式方式下超过600dpi的高精度(以后,仅记为高精度)的印刷要求的打印头为,在喷嘴列方向上较长、且在与喷嘴列交叉的方向上较短的矩形,具体而言,所希望的是,形成喷嘴列的喷嘴数也多于400个喷嘴以上,而且为每1英寸超过300个喷嘴的高密度。因此,驱动IC或与该驱动IC连接的基板成为长条形状,进而以对应于多个喷嘴的方式被设置的多个树脂芯凸块上的电极的配置间隔也变窄了。因此,对于像以前那样照射红外光等的长波长光来实施检查的方法而言,即使欲穿透为了驱动大量喷嘴而被密集化且小型化的IC内部来实施,也存在有电路块或配线遮挡了光而无法正确地检查的问题。
专利文献1:特开2017-024281号公报
发明内容
本发明鉴于以上这样的问题而完成的发明,根据本发明的几个方式,能够提供一种可改善由树脂芯凸块连接的驱动IC和基板的导通检查的效率,并且能够使检查精度提高的打印头。
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的发明,且能够作为以下的方式或者应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的打印头包括:喷出部,其通过压电元件进行驱动而喷出液体;驱动IC,其包括电路元件以及配线,并对所述喷出部的驱动进行控制;中继基板,其传送对所述压电元件的驱动进行控制的信号;通电用凸块,其位于所述驱动IC和所述中继基板之间,并与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且通过配置于树脂的表面上的电极而将所述驱动IC和所述中继基板电连接;检查用凸块,其位于所述驱动IC和所述中继基板之间,并与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且不通过配置于树脂的表面上的电极而将所述驱动IC和所述中继基板电连接,所述通电用凸块在俯视观察时与电路元件以及配线中的至少一方重叠,所述检查用凸块在俯视观察时不与电路元件以及配线重叠。
对压电元件的驱动进行控制的信号可以是为了使压电元件驱动而在中继基板中从驱动IC向压电元件被传送的驱动信号,而且,也可以是对驱动信号被施加于压电元件上的定时进行控制的控制信号。
根据本应用例所涉及的打印头,具备位于驱动IC和中继基板之间并且将驱动IC和中继基板电连接的通电用凸块、和位于驱动IC和中继基板之间并且不将驱动IC和中继基板电连接的检查用凸块,检查用凸块在驱动IC的俯视观察时,被配置于不与电路元件以及配线重叠的位置处。在对以此方式配置的驱动IC照射具有透过该驱动IC的波长的光(例如红外光或X射线等),从而对驱动IC和中继基板是否连接了进行检查的情况下,由于在与配置有检查用凸块的位置相对应的驱动IC的区域中,未被配置有驱动IC的电路元件以及配线,因此降低了所照射的光因该电路元件以及该配线而发生反射以及衰减的情况,从而有效地被照射至检查用凸块上。因此,能够高精度地对检查用凸块、中继基板和驱动IC的连接状态进行检测。
此外,根据本应用例所涉及的打印头,将驱动IC和中继基板电连接的通电用凸块、和不将驱动IC和中继基板电连接的检查用凸块的双方均由被形成在树脂的表面上的电极构成。因此,能够将通电用凸块和检查用凸块设为同样的结构,进而能够以同样的制造方法来进行制造。由此,降低了通电用凸块和检查用凸块的尺寸等的制造偏差。因此,能够在由通电用凸块实现的驱动IC和中继基板的连接状态和由检查用凸块实现的驱动IC和中继基板的连接状态中得到相关关系。由此,能够基于由检查用凸块实现的驱动IC和中继基板的连接状态,而对通电用凸块的连接状态进行检查。以此方式,通过利用检查用凸块而对驱动IC和中继基板的连接状态进行检测,从而无需针对通电用凸块而对驱动IC和中继基板的连接状态进行检查,由此能够缩短由多个树脂芯凸块所连接的驱动IC和中继基板的导通检查的时间。而且,如上述的那样,检查用凸块能够高精度地对中继基板和驱动IC的连接状态进行检测。因此,能够提高由多个树脂芯凸块所连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
此外,根据本应用例所涉及的打印头,检查用凸块不将驱动IC和中继基板电连接。即,对于检查用凸块而言,即使包括驱动IC以及中继基板的打印头的各结构处于动作中,也不会有电流流动。因此,在检查用凸块中,不会产生伴随着焦耳热的自身发热。由此,降低了相对于构成检查用凸块的树脂的热应力,从而即使包括驱动IC以及中继基板的打印头处于驱动中,也能够通过检查用凸块而稳定地对驱动IC的加重进行支承,从而提高了打印头的动作的稳定性。
应用例2
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述驱动IC为,包括第一短边、与所述第一短边对置的第二短边、第一长边、与所述第一长边对置的第二长边的矩形。
根据本应用例所涉及的打印头,由于即使驱动IC为具有短边和长边的长条矩形,也能够以检查用凸块为代表而对通电用凸块、驱动IC以及中继基板的连接状态进行检测,因此能够缩短导通检查的时间。而且,由于在配置有检查用凸块的位置处未被配置有驱动IC的电路元件以及配线,因此能够高精度地对检查用凸块、中继基板和驱动IC的连接状态进行检测。
应用例3
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述检查用凸块被设置有多个,多个所述检查用凸块中的第一凸块位于连结所述第一长边的中点和所述第二长边的中点的第一直线与所述第一短边之间,多个所述检查用凸块中的第二凸块位于所述第一直线和所述第二短边之间,连结所述第一凸块和所述第二凸块的直线相对于所述第一直线是非正交的。
根据本应用例所涉及的打印头,检查用凸块包括第一凸块和第二凸块,第一凸块相对于驱动IC的长边方向而被配置在第一短边侧,第二凸块相对于驱动IC的长边方向而被配置在第二短边侧。以此方式,通过利用被配置在驱动IC的长边方向上的第一凸块以及第二凸块来对驱动IC和中继基板的连接状态进行检测,从而能够降低驱动IC和中继基板的连接时所产生的位置的偏移。并且,由于基于检查用凸块而降低了驱动IC和中继基板的连接位置的偏移,因此也降低了由通电用凸块所连接的驱动IC以及中继基板的连接位置的偏移。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而进一步提高被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
此外,根据本应用例所涉及的打印头,连结第一凸块和第二凸块的直线与第一直线是非正交的。即,第一凸块和第二凸块被配置为相对于第一直线而非对称。在因于驱动IC的至少任意一边与中继基板之间处于连接不充分的状态而产生翘起时,被配置为非对称的第一凸块以及第二凸块中的至少任意一方并未与驱动IC或者中继基板充分地连接。换而言之,在被配置为非对称的第一凸块以及第二凸块的双方与驱动IC以及中继基板充分连接时,降低了驱动IC的各边与中继基板之间所产生的翘起。此时,在通电用凸块和驱动IC以及中继基板的连接中,降低了在驱动IC的各边与中继基板之间所产生的翘起。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而进一步提高被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
应用例4
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,多个所述检查用凸块中的第三凸块位于穿过所述第一凸块且与所述第一短边平行的第二直线、和穿过所述第二凸块且与所述第二短边平行的第三直线之间。
根据本应用例所涉及的打印头,具备作为多个检查用凸块中的一个的第三凸块,第三凸块在驱动IC的长边方向上位于第一凸块与第二凸块之间。驱动IC具有随着在长边方向上变长而相对于长边方向发生弯曲的可能性。在第一凸块和第二凸块之间具备第三凸块,并且通过除了第一凸块、第二凸块以外,还在第三凸块上对与驱动IC以及中继基板的连接状态进行检测,从而降低了驱动IC与中继基板连接的状态下的该弯曲的影响。即,在驱动IC和中继基板的连接中,能够降低伴随着驱动IC的弯曲而产生的翘起。由于降低了伴随着驱动IC的弯曲而产生的与中继基板的翘起,因此在通电用凸块、驱动IC以及中继基板的连接中,也降低了由该翘起造成的影响。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而进一步提高被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
应用例5
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述第一凸块位于连结所述第一短边的中点和所述第二短边的中点的第四直线与所述第一长边之间,所述第二凸块位于所述第四直线与所述第二长边之间,多个所述检查用凸块中的第四凸块位于所述第一直线与所述第一短边之间,且位于所述第四直线与所述第二长边之间,多个所述检查用凸块中的第五凸块位于所述第一直线与所述第二短边之间,且位于所述第四直线与所述第一长边之间。
根据本应用例所涉及的打印头,还具备多个检查用凸块中的第四凸块和第五凸块,第一凸块、第二凸块、第四凸块、第五凸块分别位于在驱动IC上由第一直线和第四直线划分出的四个区域中。随着驱动IC变为长条(在长边方向上变长),在驱动IC和中继基板的连接时,存在有在驱动IC上产生扭曲的可能性。通过将第一凸块、第二凸块、第四凸块以及第五凸块配置于在驱动IC的长边方向以及短边方向上被划分的四个区域中,并基于该检查用凸块而对驱动IC以及中继基板的连接状态进行检测,从而能够基于该检测用凸块的检测结果而对在驱动IC和中继基板的连接中是否产生了驱动IC的扭曲进行检测。由于在驱动IC和中继基板的连接中,减少了产生扭曲的情况,因此,在通电用凸块、驱动IC以及中继基板的连接中,也降低了由该扭曲造成的影响。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而进一步提高被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
应用例6
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述第一长边的长度为所述第一短边的长度的10倍以上。
在第二长边的长度相对于第一短边的长度而为10倍以上的长条的驱动IC时,在该驱动IC上所产生的翘曲变大,进而,即使将一端正确地配置了,当在该配置中存在微小的误差时,将会在另一端上产生较大的偏移。因此,高精度地将驱动IC配置在中继基板上是较为困难的。根据本应用例所涉及的打印头,由于即使为这种长条的驱动IC,也能够以检查用凸块为代表而对通电用凸块、驱动IC以及中继基板的连接状态进行检测,因此能够缩短导通检查的时间,而且,由于在配置检查用凸块的位置处,并未配置有驱动IC的电路元件以及配线,因此能够高精度地对检查用凸块、中继基板和驱动IC的连接状态进行检测。
应用例7
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述驱动IC的未配置有电路元件以及配线的区域中的红外光的透过率高于所述驱动IC的配置有电路元件以及配线中的至少一方的区域中的红外光的透过率。
也可以向驱动IC照射红外光,并对在驱动IC的未被配置有电路配线的区域(配置有检查用凸块的区域)中透过的光或者反射的光进行检测,从而对检查用凸块的驱动IC和中继基板的连接状态进行检测。被照射至未被配置有电路配线的区域的光分别在检查用凸块的平面部以及弯曲部处具有不同的反射角。通过基于该不同的反射角而对检查用凸块中的驱动IC和中继基板的连接状态进行检测,从而无需在驱动IC和中继基板的导通检查中使用探测器等,因此,无需具备用于使用探测器等的空间。因此,存在以下的可能性,即,能够使被配置在打印头上的喷嘴数进一步的增加,而且,能够实现高密度化。
根据本应用例所涉及的打印头,配置有对中继基板和驱动IC的连接状态进行检测的检查用凸块的驱动IC的未被配置有电路元件以及配线的区域中的红外光的透过率,与配置有通电用凸块配置的驱动IC的被配置有电路元件以及配线的区域中的红外光的透过率相比较高。由此,在使用红外光来对检查用凸块的驱动IC和中继基板的连接状态进行检测时,红外光被高效地照射在检查用凸块上。因此,提高了检查用凸块、中继基板和驱动IC的连接状态的检测精度。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而进一步提高被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查的精度。
应用例8
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述检查用凸块与所述驱动IC的非掺杂区域连接。
当在作为驱动IC的基材的硅基板等中掺杂有离子等时,基材的透过率有可能会发生变化。根据本应用例所涉及的打印头,由于检查用凸块与非掺杂区域连接,因此能够降低驱动IC(硅基板)的透过率的偏差。因此,能够基于检查用凸块的连接状态,从而降低在实施被通电用凸块电连接的驱动IC和中继基板的导通检查时的偏差。
应用例9
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述中继基板以保护所述压电元件的方式被配置。
根据本应用例所涉及的打印头,通过将中继基板被配置为对压电元件进行保护,从而能够降低压电元件因氧或者水分等的影响而变质的情况。
此外,根据本应用例所涉及的打印头,驱动IC、通过多个凸块电极而与驱动IC连接的中继基板、压电元件彼此被配置于附近。因此,能够提高依赖于喷出部间的距离的分辨率。
应用例10
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,在所述中继基板上设置有电路元件以及配线,所述通电用凸块与所述中继基板的电路元件以及配线中的至少一方重叠,所述检查用凸块不与所述中继基板的电路元件以及配线重叠。
根据本应用例所涉及的打印头,通电用凸块与中继基板的配置有电路元件以及配线的区域重叠,检查用凸块与中继基板的未配置有电路元件以及配线的区域重叠。在基于所照射的光的透过光而对驱动IC和中继基板的连接状态进行检查的情况下,所照射的光能够在不被中继基板的电路元件以及配线反射、衰减的条件下进行检测。因此,提高了透过光中的检查用凸块的连接状态的检测精度。
应用例11
在上述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述喷出部被设置有多个,多个所述喷出部以每1英寸300个以上的密度被设置。
根据本应用例所涉及的打印头,由于即使为高密度地安装有每1英寸300个以上的喷出部的打印头,也能够以检查用凸块为代表而对通电用凸块、驱动IC以及中继基板的连接状态进行检测,因此能够缩短导通检查的时间。此外,由于在配置有检查用凸块的位置处,并未配置有驱动IC的电路元件以及配线,因此能够高精度地识别检查用凸块、中继基板和驱动IC的连接状态。
应用例12
在述应用例所涉及的打印头中,也可以采用如下方式,即,所述通电用凸块和所述检查用凸块由如下的电极形成,所述电极被配置在以从所述驱动IC朝向所述中继基板突出的方式被设置的树脂的表面上。
根据本应用例所涉及的打印头,形成通电用凸块和检查用凸块的树脂被设置在驱动IC上。换而言之,通电用凸块和检查用凸块被形成在驱动IC的与中继基板连接的面上。通过以此方式将通电用凸块以及检查用凸块形成在驱动IC的同一面上,从而能够对通电用凸块和检查用凸块的相对位置进行固定,进而能够很容易地实施经由通电用凸块和检查用凸块而被连接在一起的驱动IC和中继基板的连接。
附图说明
图1为表示液体喷出装置的结构图。
图2为打印头的分解立体图。
图3为图2的III-III线处的剖视图。
图4为表示多个驱动信号COM的一个示例的图。
图5为表示多个驱动信号COM的另一个示例的图。
图6为表示电子装置的结构的图。
图7为表示对电子装置照射有红外光的方向的图。
图8为表示驱动IC和保护部件的导通检查的判断基准的一个示例的图。
图9为表示驱动IC的凸块形成面的图。
图10为表示驱动IC的凸块形成面的图。
具体实施方式
以下,使用附图来对本发明的优选的实施方式进行说明。所使用的附图为,便于进行说明的图。另外,下文所说明的实施方式并非对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定。此外,在下文中所说明的结构的全部不一定是本发明的必须构成要件。
在下文中,关于本发明所涉及的打印头,列举了被应用于印刷装置、即液体喷出装置的打印头为示例来进行说明。
1.液体喷出装置的概要
图1为表示应用有本实施方式的打印头的液体喷出装置100的结构图。本实施方式所涉及的液体喷出装置100为,将作为液体的一个示例的油墨喷出至介质12上的喷墨式的印刷装置。虽然介质12典型而言为印刷纸张,但树脂薄膜或者布帛等的任意的印刷对象也能够作为介质12而加以利用。
如图1所示,液体喷出装置100具备对油墨进行贮留的液体容器14。作为液体容器14,例如能够采用在液体喷出装置100上可拆装的墨盒、由可挠性的薄膜形成的袋状的油墨袋、或者能够对油墨进行补充的油墨罐等。在液体容器14中,贮留有色彩不同的多种油墨。
如图1所示,液体喷出装置100具备:控制机构20、输送机构22、移动机构24以及多个打印头26。
控制机构20包括例如CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或者FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等的处理电路和半导体存储器等的存储电路,并且对液体喷出装置100的各个要素进行控制。在本实施方式中,输送机构22在由控制机构20进行的控制下,将介质12向+Y方向进行输送。另外,在下文中,存在将+Y方向、和与+Y方向相反的方向即-Y方向称为Y轴方向的情况。
移动机构24在由控制机构20进行的控制下,使多个打印头26在+X方向、以及与+X方向相反的方向即-X方向上进行往复移动。在此,+X方向是指,与介质12被输送的+Y方向交叉(典型而言为正交)的方向。在下文中,存在将+X方向以及-X方向称为X轴方向的情况。移动机构24具备对多个打印头26进行收纳的大致箱型的滑架242、和其上固定有滑架242的无接头带244。另外,能够将液体容器14与打印头26一起搭载于滑架242上。
在多个打印头26的每一个中,从液体容器14被供给有油墨。此外,在多个打印头26的每一个中,从控制机构20被输入有用于对打印头26进行驱动的多个驱动信号COM、用于对打印头26进行控制的控制信号SI、用于对喷出的定时进行控制的控制信号LAT、和对以分时的方式从多个驱动信号COM中选择波形的定时进行的控制信号CH。并且,多个打印头26的每一个在由控制信号SI进行的控制下,通过驱动信号COM而被驱动,从而使油墨从2M个喷嘴的一部分或者全部中向+Z方向喷出(M为1以上的自然数)。
在此,+Z方向为,与+X方向以及+Y方向交叉(典型而言为正交)的方向。在下文中,存在将+Z方向、和与+Z方向相反的方向即-Z方向称为Z轴方向的情况。各个打印头26以与由输送机构22进行的介质12的输送和滑架242的往复移动联动的方式,使油墨从2M个喷嘴的一部分或者全部中喷出,并通过使该被喷出的油墨喷落于介质12的表面上,从而在介质12的表面上形成所期望的图像。
2.打印头的结构
在此,对打印头26的结构进行说明。图2为打印头26的分解立体图,图3为沿图2的III-III线处的剖视图。
如图2所示,打印头26具备被排列在Y轴方向上的2M个喷嘴N。在本实施方式中,2M个喷嘴N以被区分为列L1和列L2这两列的方式被排列。在下文中,存在将属于列L1的M个喷嘴N分别称为喷嘴N1,将属于列L2的M个喷嘴N分别称为喷嘴N2的情况。此外,作为一个示例,而假定了属于列L1的M个喷嘴N1中的第m个喷嘴N1、和属于列L2的M个喷嘴N2中的第m个喷嘴N2的Y轴方向上的位置大致一致的情况(m为,满足1≤m≤M的自然数)。在此,“大致一致”的概念为,除了包括完全一致的情况之外,还包括如果考虑误差,则可以视为是相同的情况。另外,2M个喷嘴N也可以以属于列L1的M个喷嘴N1中的第m个喷嘴N1、和属于列L2的M个喷嘴N2中的第m个喷嘴N2的Y轴方向的位置不同的方式被排列成所谓的交错状或者错开状。
如图2、图3所示,打印头26具备流道基板32。流道基板32为,包括面F1和面FA的板状部件。面F1为从打印头26进行观察时靠介质12侧的表面,面FA为与面F1相反一侧的表面。在面FA的面上,设置有压力室基板34、振动部36、多个压电元件37、保护部件38和筐体部40,在面F1的面上,设置有喷嘴板52和吸振体54。打印头26的各个要素概要而言为在Y轴方向上呈长条的板状部件,各个结构在Z轴方向上层叠,并例如利用粘合剂而彼此被接合在一起。
喷嘴板52为板状部件,且被形成有作为贯穿孔的2M个喷嘴N。另外,在喷嘴板52中,假想为分别与列L1以及列L2相对应的M个喷嘴N以每1英寸300个以上的密度而被设置的情况。
流道基板32为用于形成油墨的流道的板状部件,如图2、图3所示,在流道基板32上形成有流道RA。此外,在流道基板32上,以与2M个喷嘴N一一对应的方式而形成有2M个流道322和2M个流道324。如图3所示,流道322以及流道324为,以贯穿流道基板32的方式被形成的开口。流道324与对应于该流道324的喷嘴N连通。此外,在流道基板32的面F1上,形成有两个流道326。两个流道326中的一个流道为,将流道RA和与属于列L1的M个喷嘴N1一一对应的M个流道322进行连结的流道,另一个流道为将流道RA和与属于列L2的M个喷嘴N2一一对应的M个流道322进行连结的流道。
如图2、图3所示,压力室基板34为,以与2M个喷嘴N一一对应的方式形成有2M个开口342的板状部件。在压力室基板34中的与流道基板32相反一侧的表面上设置有振动部36。振动部36为可振动的板状部件。
如图3所示,振动部36与流道基板32的面FA在各开口342的内侧处以彼此隔开间隔的方式对置。在开口342的内侧处位于流道基板32的面FA与振动部36之间的空间作为用于向被填充于该空间内的油墨施加压力的压力室C而发挥功能。压力室C为,例如将X轴方向作为长边方向并将Y轴方向作为短边方向的空间。在打印头26中,以与2M个喷嘴N一一对应的方式设置有2M个压力室C。对应于喷嘴N1而设置的压力室C经由流道322以及流道326而与流道RA连通,并且经由流道324而与喷嘴N1连通。此外,对应于喷嘴N2而设置的压力室C经由流道322以及流道326而与流道RA连通,并且经由流道324而与喷嘴N2连通。
如图2、图3所示,在振动部36中的与压力室C相反的一侧的面上,以与2M个压力室C一一对应的方式设置有2M个压电元件37。在压电元件37的一端上被施加有基于多个驱动信号COM的驱动信号Vout,在另一端上被施加有固定电压信号VBS。压电元件37根据驱动信号Vout与固定电压信号VBS的电位差而进行变形(驱动)。振动部36以与压电元件37的变形联动的方式进行振动,并当振动部36发生振动时,压力室C内的压力发生变动。并且,由于压力室C内的压力发生变化,因此被填充于压力室C中的油墨经由流道324以及喷嘴N而被喷出。在本实施方式中,假想为如下情况,即,驱动信号Vout能够1秒钟30000次以上以从喷嘴N喷出油墨的方式对压电元件37进行驱动。
另外,压力室C、流道322、324、喷嘴N、振动部36以及压电元件37作为用于通过压电元件37的驱动而使被填充于压力室C中的油墨喷出的喷出部600而发挥功能。即,在打印头26中,沿着Y轴方向而并排设置两列多个喷出部600。
图2、图3所示的保护部件38为,用于保护被形成在振动部36上的2M个压电元件37的板状部件,且被设置在振动部36的表面或者压力室基板34的表面上。
在保护部件38中的、从打印头26进行观察时靠介质12侧的表面即面G1上,形成有两个收纳空间382。两个收纳空间382中的一个收纳空间为用于收纳与M个喷嘴N1相对应的M个压电元件37的空间,另一个收纳空间为用于收纳与M个喷嘴N2相对应的M个压电元件37的空间。在将保护部件38配置于喷出部600上的情况下,该收纳空间382作为为了防止压电元件37因氧或水分等的影响而变质从而被密封的“保护空间”而发挥功能。另外,收纳空间382的Z轴方向的宽度(高度)具有足够的大小,以便即使压电元件37发生位移,压电元件37和保护部件38也不会发生接触。因此,即使在压电元件37发生位移的情况下,也防止了伴随着压电元件37的位移而产生的噪声传播至收纳空间382的外部的情况。另外,用于防止压电元件37因氧或水分等的影响而变质的空间,也可以为例如图3所示那样通过保护部件38而被密封的收纳空间382(保护空间),而且,在保护部件38与面G1之间有一部分开口的情况下,则只要是通过筐体部40等而被密封的空间即可。即,保护部件38只要以对压电元件37进行保护的方式被配置在面G1上即可。
在保护部件38中的、与面G1相反一侧的表面即面G2上,设置有驱动IC62。在驱动IC62中被输入有被输入至打印头26中的多个驱动信号COM、控制信号SI、LAT、CH。并且,驱动IC62通过基于控制信号SI而对是否向各个压电元件37供给多个驱动信号COM中的任意一个信号进行切换,从而生成并输出驱动信号Vout。
在保护部件38的面G2上,以与2M个压电元件37一一对应的方式而形成有与驱动IC62电连接的2M根配线384。各个配线384经由贯穿保护部件38的导通孔而与压电元件37电连接。因此,从驱动IC62输出的驱动信号Vout经由配线384、导通孔和连接端子而被施加至压电元件37。
此外,在保护部件38的面G2上,形成有与驱动IC62电连接的多个配线388。多个配线388与配线部件64接合。配线部件64为被形成有用于将被输入至打印头26的多个信号向驱动IC62进行传送的多个配线的部件,例如,可以为FPC(Flexible Printed Circuit:柔性电路板)或FFC(Flexible Flat Cable:柔性扁平电缆)等。配线388将从配线部件64输入的控制信号SI、LAT、CH以及多个驱动信号COM等向驱动IC62进行传送。以此方式,保护部件38作为安装驱动IC62、且用于传送对压电元件37的驱动进行控制的信号的中继基板而发挥功能。另外,关于驱动IC62、保护部件38以及压电元件37的电连接的详细内容,将在后文叙述。
在此,对驱动IC62生成并输出驱动信号Vout的动作进行说明。驱动IC62通过基于控制信号SI、LAT、CH而选择或者不选择多个驱动信号COM中的任意一个,从而生成并输出向压电元件37被施加的驱动信号Vout。
控制信号LAT对在介质12上形成点的周期、即印刷周期Ta进行规定。具体而言,从控制信号LAT上升之后至下一次控制信号LAT上升为止的期间成为印刷周期Ta。控制信号CH将印刷周期Ta分割为多个期间Tn(n为正整数)。控制信号SI包括与多个喷出部600分别对应的数据信号,并且针对每个期间Tn而选择或者不选择驱动信号COM中的任意一个。以此方式,驱动IC62通过基于控制信号SI而针对每个期间Tn而选择或者不选择多个驱动信号COM中的任意一个,从而生成印刷周期Ta中的驱动信号Vout。
在此,对使用图4所示的作为多个驱动信号COM的一个示例的两个驱动信号COM-A、COM-B的波形的、驱动IC62中的驱动信号Vout的生成顺序进行说明。另外,图4中的印刷周期Ta由从控制信号LAT上升起到控制信号CH上升为止的期间T1、和从控制信号CH上升起到下一次控制信号LAT上升为止的期间T2这两个期间构成。
驱动信号COM-A为,由使被配置于期间T1的梯形波形Adp1和被配置于期间T2的梯形波形Adp2连续的波形构成的信号。梯形波形Adp1、Adp2为彼此几乎相同的波形,且在它们分别被施加于压电元件37的一端上时,从所对应的喷出部600的喷嘴N中分别喷出中程度的量的油墨。
驱动信号COM-B为,由使被配置于期间T1的梯形波形Bdp1和被配置于期间T2的梯形波形Bdp2连续的波形构成的信号。梯形波形Bdp1、Bdp2为彼此不同的波形,其中,梯形波形Bdp1为,用于使喷嘴N的开孔部附近的油墨微振动从而防止油墨的粘度的增大的波形。因此,即使梯形波形Bdp1被施加在压电元件37的一端上,也不会从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出油墨滴。此外,梯形波形Bdp2为与梯形波形Adp1(Adp2)也不同的波形,且在梯形波形Bdp2被施加于压电元件37的一端上时,从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出与上述中程度的量相比较少的小程度的量的油墨。
驱动IC62通过基于控制信号SI而在期间T1以及期间T2中,对是否将驱动信号COM-A、COM-B中的任意一个施加于多个喷出部600的各个压电元件37上进行控制,从而生成驱动信号Vout。
例如,在控制信号SI为表示“大点”的信号时,在期间T1以及期间T2中,选择驱动信号COM-A。由此,驱动IC62输出在印刷周期Ta中由梯形波形Adp1和梯形波形Adp2连续的波形构成的驱动信号Vout。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出两次中程度的量的油墨,从而形成大点。
此外,在控制信号SI为表示“中点”的信号时,在期间T1中选择驱动信号COM-A,并且在期间T2中选择驱动信号COM-B。由此,驱动IC62输出在印刷周期Ta中由梯形波形Adp1和梯形波形Bdp2连续的波形构成的驱动信号Vout。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出中程度的量的油墨和小程度的量的油墨,从而形成中点。
此外,在控制信号SI为表示“小点”的信号时,在期间T1中不选择驱动信号COM-A、COM-B中的任意一个,并且在期间T2中选择驱动信号COM-B。由此,驱动IC62输出在印刷周期Ta中由梯形波形Bdp2构成的驱动信号Vout。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出小程度的量的油墨,从而形成小点。
此外,在控制信号SI为表示“微振动”的信号时,在期间T1中选择驱动信号COM-B,并且在期间T2中不选择驱动信号COM-A、COM-B中的任意一个。由此,驱动IC62输出在印刷周期Ta中由梯形波形Bdp1构成的驱动信号Vout。此时,被施加有该驱动信号Vout的压电元件37被驱动至未喷出油墨的程度,从而不从包括该压电元件37在内的喷出部600中喷出油墨。
通过将多个驱动信号COM设为如图4所示的结构,从而能够在不增加生成驱动信号COM的驱动电路与用于选择多个驱动信号COM的结构的条件下,以简单的结构来表现较多的灰度。
此外,对使用图5所示的作为多个驱动信号COM的另一个示例的四个驱动信号COM-C、COM-D、COM-E、COM-F的波形的、驱动IC62中的驱动信号Vout的生成顺序进行说明。另外,如图5所示,驱动信号COM-C、COM-D、COM-E、COM-F分别为在印刷周期Ta中由一个梯形波形构成的信号。因此,驱动IC62在印刷周期Ta中基于控制信号SI来选择驱动信号COM-C、COM-D、COM-E、COM-F中的任意一个,并将其作为驱动信号Vout而输出。因此,在图5所示的一个示例中,无需通过控制信号CH来对印刷周期Ta进行分割,控制信号CH也可以不被输入至驱动IC62中。由此,省略了图5中的控制信号CH。
驱动信号COM-C为,在印刷周期Ta中被施加于压电元件37的一端上时,分别从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出大程度的量的油墨的信号。此外,驱动信号COM-D为,在印刷周期Ta中被施加于压电元件37的一端上时,分别从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出中程度的量的油墨的信号。此外,驱动信号COM-E为,在印刷周期Ta中被施加于压电元件37的一端上时,分别从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出小程度的量的油墨的信号。此外,驱动信号COM-F为,用于使喷嘴N的开孔部附近的油墨进行微振动从而防止油墨的粘度的增大的信号,即使驱动信号COM-F被施加于压电元件37的一端上,也不会从所对应的喷出部600的喷嘴N中喷出油墨滴。
例如,在控制信号SI为表示“大点”的信号时,驱动IC62选择驱动信号COM-C来作为驱动信号Vout并将其输出。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出用于形成大点的油墨。
此外,在控制信号SI为表示“中点”的信号时,驱动IC62选择驱动信号COM-D来作为驱动信号Vout并将其输出。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出用于形成中点的油墨。
此外,在控制信号SI为表示“小点”的信号时,驱动IC62选择驱动信号COM-E来作为驱动信号Vout并将其输出。此时,从包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600中喷出用于形成小点的油墨。
此外,在控制信号SI为表示“微振动”的信号时,驱动IC62选择驱动信号COM-F来作为驱动信号Vout并将其输出。此时,包括被施加有该驱动信号Vout的压电元件37在内的喷出部600被驱动至压电元件37不喷出油墨的程度。
在将多个驱动信号COM构成为图5所示的结构时,能够缩短用于在介质12上形成点的印刷周期Ta,从而能够实现印刷速度的进一步高速化。
在此,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2以及驱动信号COM-C、COM-D、COM-E、COM-F的开始定时下的电压和结束定时下的电压,都是共同的电压Vc。即,多个驱动信号COM分别由在电压Vc下开始并在电压Vc下结束的波形构成。
另外,图4所示的驱动信号COM-A、COM-B以及图5所示的驱动信号COM-C、COM-D、COM-E、COM-F为一个示例,并不限于此。
返回图2以及图3,筐体部40为,用于贮留被供给至2M个压力室C的油墨的壳体。筐体部40中的、从打印头26进行观察时靠介质12侧的表面即面FB,例如通过粘合剂而被固定在流道基板32的面FA上。在筐体部40的面FB上,形成有在Y轴方向上延伸的槽状的凹部42。保护部件38以及驱动IC62被收纳在凹部42的内侧处。此时,配线部件64以穿过凹部42的内侧的方式在Y轴方向上延伸。
筐体部40例如通过树脂材料的注塑成型而被形成。如图3所示,在筐体部40中,形成有与流道RA连通的流道RB。流道RA以及流道RB作为贮留被供给至2M个压力室C的油墨的贮液器Q而发挥功能。
在筐体部40的面FB的相反的表面、即面F2上,设置有用于将从液体容器14被供给的油墨导入到贮液器Q中的两个导入口43。从液体容器14向两个导入口43供给的油墨经由流道RB而流入流道RA。并且,流入流道RA的油墨的一部分经由流道326以及流道322而被供给至与喷嘴N相对应的压力室C中。被填充在与喷嘴N相对应的压力室C中的油墨通过与喷嘴N相对应的压电元件37的驱动,经由流道324而从喷嘴N中被喷出。
3.电子装置的结构
接下来,使用图6来对驱动IC62、保护部件38以及压电元件37的电连接的详细内容进行说明。在图6中,图示了在保护部件38上于Z轴方向上层叠有驱动IC62并被单元化的电子装置114、与电子装置114电连接的压电元件37、和基于压电元件37的驱动而进行振动的振动部36。
振动部36如前文所述那样为可振动的板状部件,并且在振动部36的上表面上,沿着Y轴方向而并排设置有两列压电元件37。
压电元件37在振动部36上依次层叠有下电极层137、压电体层138以及上电极层139。在向以此方式构成的压电元件37的下电极层137和上电极层139之间施加有基于电位差的电场时,压电元件37将伴随着压电效果而发生位移,并且振动部36根据压电元件37的位移而在Z轴方向上发生变形。
另外,虽然在图6中,将下电极层137设为各个压电元件37的独立电极,将上电极层139设为在多个压电元件37中被共同化的共同电极来进行说明,但是也可以将下电极层137设为共同电极,将上电极层139设为独立电极。
在保护部件38的面G1上,形成有将从驱动IC62输出的驱动信号Vout施加到压电元件37上的多个电极140a。电极140a被设置在树脂部148a的表面上,所述树脂部148a至少一部分具有弹性,且在保护部件38的面G1上以沿着Y轴方向突出的方式被设置。树脂部148a和被形成于树脂部148a上的电极140a作为凸块电极280a(树脂芯凸块)而发挥功能。凸块电极280a通过分别在与并排设置的一个压电元件37的下电极层137相对应的位置处、以及与并排设置的另一个压电元件37的下电极层137相对应的位置处沿着Y轴方向而形成有多个,从而与下电极层137电连接。此外,各个电极140a从树脂部148a上向压电元件37侧、或者与压电元件37侧相反的一侧中的任意一侧延伸,从而形成配线147a。配线147a的和电极140a相反一侧的端部与贯穿配线145连接。
此外,在保护部件38的面G1上,形成有将固定电压信号VBS输出至压电元件37的多个电极140b。电极140b被设置于树脂部148b的表面上,所述树脂部148b至少一部分具有弹性,且在保护部件38的面G1上以沿着Y轴方向突出的方式被设置。树脂部148b和被形成于树脂部148b上的电极140b作为凸块电极280b而发挥功能。凸块电极280b通过在与并排设置两列的压电元件37共同的上电极层139相对应的位置处沿着Y轴方向而形成有多个,从而与上电极层139电连接。电极140b从树脂部148b上向该树脂部148b的宽度方向的两侧露出而成为配线147b,并且被形成为与埋设配线151导通。
这样的保护部件38在使凸块电极280a、280b介于其间的状态下,通过感光性粘合剂143而与振动部36接合在一起。感光性粘合剂143被形成在X轴方向上的各个凸块电极280a、280b的两侧处。此外,各个感光性粘合剂143也可以在与凸块电极280a、280b分离的状态下沿着喷嘴列方向而被形成为带状。
在保护部件38的面G2上,形成有在Y轴方向上延伸的多个埋设配线150。在埋设配线150中,从配线部件64(参照图2)经由配线388(参照图2)而被供给有包括多个驱动信号COM以及控制信号SI等的控制信号在内的多个信号。
而且,在保护部件38的面G2的、形成有埋设配线150的区域的X轴方向的外侧的区域中,沿着Y轴方向而形成有多个电极153。各个电极153经由配线384(参照图2)、贯穿配线145而与所对应的配线147a连接。贯穿配线145为,在保护部件38的面G1和面G2之间进行中继的配线。由此,电极153和电极140a经由配线147a以及贯穿配线145而被电连接。
在驱动IC62的与保护部件38对置的面、即与电极153对置的区域中形成有多个电极250。电极250被设置在至少一部分具有弹性的树脂部251的表面上。树脂部251在驱动IC62的保护部件38侧的面上以沿着Y轴方向而突出的方式被设置。树脂部251和被形成于树脂部251上的电极250作为凸块电极281(“通电用凸块”的一个示例)而发挥功能。
此外,在驱动IC62的形成有凸块电极281的区域中,具备与电极250电连接的电极163。电极163输出驱动IC62所生成的驱动信号Vout。驱动信号Vout通过经由凸块电极281而被输入到电极153上,从而被施加在压电元件37(下电极层137)上。因此,在驱动IC62的电极163附近处,设置有用于生成驱动信号Vout的电路元件以及配线。即,在从Z轴方向进行观察(以下,称为俯视观察)时,凸块电极281被配置在与被形成于驱动IC62上的电路元件以及配线中的至少一方重叠的位置处,而且被配置在与被形成于保护部件38上的电路元件以及配线中的至少一方重叠的位置处。
在驱动IC62的与保护部件38对置的面、即与埋设配线150对置的区域中形成有多个电极252。电极252被设置在至少一部分具有弹性的树脂部253的表面上。树脂部253在驱动IC62的保护部件38侧的面上以沿着Y轴方向而突出的方式被设置。树脂部253和被形成于树脂部253上的电极252作为凸块电极282而发挥功能,通过凸块电极282,从而使保护部件38与驱动IC62被电连接。
在驱动IC62的形成有凸块电极282的区域中,形成有与电极252电连接的电极160。在电极160中,从埋设配线150经由凸块电极282而被供给有多个驱动信号COM、控制信号SI等的控制信号。因此,在驱动IC62的电极160附近,设置有用于实施基于被输入的各种信号的控制的电路元件以及配线。即,在俯视观察时,凸块电极282被配置在与被形成于驱动IC62上的电路元件以及配线中的至少一方重叠的位置处,而且被配置在与被形成于保护部件38上的电路元件以及配线中的至少一方重叠的位置处。
在驱动IC62的与保护部件38对置的面的、不与埋设配线150以及电极153对置的区域中,形成有电极254。电极254被设置于至少一部分具有弹性的树脂部255的表面上。树脂部255以在驱动IC62的保护部件38侧的面上突出的方式而被设置。树脂部255和被形成于树脂部255上的电极254作为凸块电极283(“检查用凸块”的一个示例)而发挥功能。
在驱动IC62的形成有凸块电极283的区域中,未形成有电极、电路元件以及配线。因此,虽然驱动IC62与保护部件38通过凸块电极283而被物理性地连接在一起,但是并没有被电连接。即,凸块电极283被配置于在俯视观察时不与被形成于驱动IC62上的电路元件以及配线重叠的位置处,而且,被配置于在俯视观察时不与被形成于保护部件38上的电路元件以及配线重叠的位置处。
4.电子装置的凸块电极的连接状态的确认
在这种层叠有驱动IC62和保护部件38的电子装置114中,为了降低不合格率(提高成品率),而要求将供驱动IC62使用的电极160以及电极163、和被配置在保护部件38上的埋设配线150以及电极153经由凸块电极281以及凸块电极282而被高精度地电连接。因此,所期望的是,针对该电极的全部而实施是否已被电连接了的检查(以下,称为导通检查)。然而,在驱动IC62以及保护部件38上,分别具备仅与被配置在打印头26上的喷嘴N的数量(例如,在本实施方式中,如图2所示那样,为具有两列以每1英寸300个的密度拥有喷出部600喷嘴列的打印头26,且在假设在长度为1英寸的情况下,为600个)分别对应的电极163以及电极153。而且,由于在驱动IC62以及保护部件38的每一个中被输入有与该喷嘴列的喷嘴N分别对应的多个驱动信号COM、控制信号等的多个信号,因此传送这些信号的电极160以及埋设配线150将需要有该喷嘴N的几倍左右的量。换而言之,在打印头26中,将驱动IC62的电极160以及电极163、和保护部件38的埋设配线150以及电极153电连接的凸块电极281、282要具备几千个。因此,在对被电连接的所有的凸块电极281、282实施驱动IC62和保护部件38的导通检查的情况下,需要极长的检查时间。
因此,在本实施方式中,具备不向电子装置114输入电信号的检查用的凸块电极283,并通过对包括凸块电极283在内的电子装置114照射红外光IR而代表性地对凸块电极283的驱动IC与保护部件38的接触状态进行检测,从而实施驱动IC62h与保护部件38的导通检查。
图7以及图8为,用于对驱动IC62与保护部件38的导通检查的方法的一个示例进行说明的图。图7为表示对电子装置114照射红外光IR的方向的图。如图7所示,红外光IR从驱动IC62侧朝向保护部件38沿着Z轴方向而被照射在电子装置114上。在此,对电子装置114进行照射的红外光IR为透过构成驱动IC62的硅基板等的波长的光,例如优选为1100nm±10%的波长,进一步优选为,相对于形成有被形成在驱动IC62上的电路元件以及配线中的至少一方的区域的透过率而言,未形成有电路元件以及配线的双方的区域的透过率较高的这种波长的光。另外,导通检查所使用的光只要是透过作为驱动IC62的基材的硅基板的光即可,也可以使用例如X射线等的短波长区域的光来实施导通检查。
对电子装置114照射的红外光IR透过驱动IC62的硅基板,并被照射在凸块电极283上。被照射在凸块电极283上的红外光IR在凸块电极283所包含的电极254中透过(或者反射)。在本实施方式中,通过利用未图示的检测部来对在电极254中透过(或者反射)的光进行检测,从而对凸块电极283中的与驱动IC62以及保护部件38的连接状态进行检测,并且基于该检测结果而实施驱动IC62与保护部件38的导通检查。另外,对于检测部而言,在基于被照射至驱动IC62上的红外光IR的透过光来实施导通检查的情况下,优选为被设置于被层叠的电子装置114的保护部件38的下侧,此外,在基于被照射至驱动IC62上的红外光IR的反射光来实施导通检查的情况下,优选为被设置于被层叠的电子装置114的驱动IC62的上侧。在此,将检测部通过导通检查而检测出的光称为检测光并进行说明。
图8为表示凸块电极283(电极254)、驱动IC62和保护部件38的导通检查的判断基准的一个示例的图。在图8的上段中,示出了驱动IC62和保护部件38与介于它们之间的电极254的接触状态的一个示例,在图8的下段中,示出了在照射红外光IR时的检测光的一个示例。而且,在图8中,作为检测光的一个示例,而示出了凸块电极283正常地与保护部件38连接的状态(以下,称为正常连接状态)、不与保护部件38接触的状态(以下,称为未接触状态)、与保护部件38的接触较弱的情况(以下,称为接触不足状态)以及相对于保护部件38而接触较强情况(以下,称为过接触状态)。
图8的下图所示的A部表示红外光IR被照射至电极254和驱动IC62接触的区域上时的检测光。由于电极254和驱动IC62是以面来接触的,因此被照射至A部的红外光IR在电极254中透过(或者正反射,以下相同)。因此,A部所示的区域的检测光由所照射的红外光IR的光量和电极254的透过率(或者反射率,以下相同)来决定。
B部表示红外光IR被照射至电极254的弯曲部上时的检测光。被照射至电极254的弯曲部上的红外光IR根据弯曲部的角度而以反射角进行反射。因此,B部所示的区域的检测光成为与由所照射的红外光IR的光量和电极254的透过率决定的光量相比较小的值。
C部表示红外光IR被照射至电极254和保护部件38接触的区域上时的检测光。电极254为,在具有弹性的树脂部255的表面上设置有电极254的凸块电极283。因此,在电极254与保护部件38接触的区域中,树脂部255发生变形而以面来接触。因此,被照射至C部的红外光IR在电极254中透过。因此,C部所示的区域的检测光由所照射的红外光IR的光量和电极254的透过率来决定。
以此方式,通过基于被照射至电极254上的红外光IR而被检测出的检测光,从而可获得与凸块电极283和保护部件38的接触状态相对应的A部、B部以及C部这三个区域,且根据其接触状态而被检测出的该区域的面积发生变化。
具体而言,如图8所示,由于在凸块电极283与保护部件38处于未接触状态时,电极254与保护部件38不接触,因此C部所示的区域不会被检测出来。此外,在凸块电极283和保护部件38处于接触不足状态时,表示电极254的弯曲部的B部的区域相对于正常连接状态变大,另一方面,表示电极254和保护部件38的接触的C部的区域相对于正常连接状态变小。此外,在凸块电极283和保护部件38处于过接触状态时,表示电极254的弯曲部的B部的区域相对于正常连接状态变小,另一方面,表示电极254和保护部件38的接触的C部的区域相对于正常连接状态变大。
以此方式,通过对电子装置114照射红外光IR,从而能够很容易地掌握凸块电极283和保护部件38的接触状态。
在此,将驱动IC62和保护部件38电连接的凸块电极281以及凸块电极282、和检查用的凸块电极283均由树脂芯凸块形成。因此,能够以相同的制造方法而形成,由此,能够减少产生高低差等的尺寸偏差的情况。即,凸块电极281、凸块电极282以及凸块电极283能够采用同等尺寸的树脂芯凸块来形成。因此,能够在凸块电极283与保护部件38的接触状态、和将驱动IC62与保护部件38电连接的凸块电极281以及凸块电极282的接触状态中获得相关关系。即,通过根据基于被照射至检查用的凸块电极283(电极254)上的红外光IR的检测光而对驱动IC62和保护部件38的连接状态进行检测,从而能够实施通过凸块电极281、282而被电连接的驱动IC62和保护部件38的导通检查,进而能够缩短导通检查所需的时间。
在此,优选为,形成凸块电极281、282、283的树脂部251、253、255被形成在驱动IC62的与保护部件38连接的一侧的面上。换而言之,优选为,凸块电极281、282、283被形成在驱动IC62的与保护部件38连接的一侧的面上。通过将树脂部251、253、255形成在驱动IC62上,从而能够在驱动IC62和保护部件38中的至少一方上特别指定凸块电极281、282、283的位置。因此,在电子装置114中,能够很容易地规定驱动IC62和保护部件38的连接位置。
在驱动IC62上形成有用于传送多个驱动信号COM等信号的配线、以及用于实施基于该信号的动作的电路元件。一般而言,这种配线以及电路元件是通过向作为基材的硅基板等中注入离子并形成P型掺杂区域或者N型掺杂区域从而被形成的。在这种被注入有离子的区域(以下,称为掺杂区域)中,通过该离子而改变了硅基板等基材的透过率。因此,优选为,凸块电极283被设置在驱动IC62的未配置有电路元件以及配线的区域中,进一步,优选为,该区域为非掺杂区域。另外,非掺杂区域是指,在该硅基板中未被注入有P型掺杂离子或N型掺杂离子的区域(或者,虽然实际上被注入了微量的离子,但是能够被同样视为未被注入的状态的区域)。
5.驱动IC的凸块电极的布局
在此,使用图9以及图10来对被配置在驱动IC62上的通电用的凸块电极281、282、以及检查用的凸块电极283的配置进行说明。
图9以及图10为,表示在驱动IC62中形成有凸块电极281、282、283的面(以下,称为凸块形成面)的图。驱动IC62为,由短边201(“第一短边”的一个示例)、与短边201对置的短边202(“第二短边”的一个示例)、长边203(“第一长边”的一个示例)、与长边203对置的长边204(“第二长边”的一个示例)形成的矩形形状。另外,驱动IC62也可以为长边203的长度是短边201的长度的10倍以上的长条的IC。
通过将作为多个电极250中的一些电极的电极250a设置于在从驱动IC62的短边201起朝向短边202的Y轴方向上沿着长边203延伸的树脂部251a的表面上,从而形成了多个凸块电极281(凸块电极281a)。换而言之,多个凸块电极281a以沿着驱动IC62的长边203而在从短边201起朝向短边202的Y轴方向上排列的方式被配置。由多个凸块电极281a构成了凸块电极组260a。凸块电极组260a所包含的多个凸块电极281a位于驱动IC62和保护部件38之间,并使驱动IC62和保护部件38实现了物理连接和电连接。由此,从驱动IC62输出的驱动信号Vout经由多个凸块电极281a的每一个而被传递至保护部件38,从而对例如以与图2的属于列L1的M个喷嘴N1相对应的方式被设置的压电元件37进行驱动。
通过作为多个电极252中的一些电极的电极252a设置于在从驱动IC62的短边201起朝向短边202的Y轴方向上沿着凸块电极组260a延伸的树脂部253a的表面上,从而形成了多个凸块电极282(凸块电极282a)。换而言之,多个凸块电极282a被配置在驱动IC62的凸块电极组260a的长边204侧。由多个凸块电极282a构成了凸块电极组262a。凸块电极组262a所包含的多个凸块电极282a位于驱动IC62和保护部件38之间,并使驱动IC62和保护部件38实现了物理连接和电连接。由此,多个驱动信号COM以及控制信号等多个输入信号经由多个凸块电极组262a的每一个而被输入至驱动IC62。另外,虽然在图9以及图10中,在凸块电极组262a中凸块电极282a是在从短边201起朝向短边202的Y轴方向上并排设置了两列,但是例如也可以并排设置为一列,此外,也可以并排设置三列以上。
在此,在配置有凸块电极组260a以及凸块电极组262a的驱动IC62的区域270a中,被配置有从凸块电极组262a输入有多个驱动信号COM、控制信号LAT以及控制信号CH等的对压电元件37的驱动进行控制的信号等的配线、基于这些多个信号而生成从凸块电极组260a输出的驱动信号Vout的电路、进行传送的配线以及构成它们的电路元件的至少任意一个。
通过将作为多个电极250中的其它的一些电极的电极250b设置于在从驱动IC62的短边201起朝向短边202的Y轴方向上沿着长边204延伸的树脂部251b的表面上,从而形成了多个凸块电极281(凸块电极281b)。换而言之,多个凸块电极281b以沿着驱动IC62的长边204而在从短边201起朝向短边202的Y轴方向上排列的方式被配置。由多个凸块电极281b构成了凸块电极组260b。凸块电极组260b所包含的多个凸块电极281b位于驱动IC62和保护部件38之间,并使驱动IC62和保护部件38实现了物理连接和电连接。由此,从驱动IC62输出的驱动信号Vout经由多个凸块电极281b的每一个而被传递至保护部件38,从而对例如以与图2的属于列L2的M个喷嘴N2相对应的方式被设置的压电元件37进行驱动。
通过将作为多个电极252中的其它的一些电极的电极252b设置于在从驱动IC62的短边201起朝向短边202的Y轴方向上沿着凸块电极组260b延伸的树脂部253b的表面上,从而形成了多个凸块电极282(凸块电极282b)。换而言之,多个凸块电极282b被配置在驱动IC62的凸块电极组260b的长边203侧。由多个凸块电极282b构成了凸块电极组262b。凸块电极组262b所包含的多个凸块电极282b位于驱动IC62和保护部件38之间,并使驱动IC62和保护部件38实现了物理连接和电连接。由此,多个驱动信号COM以及控制信号等多个输入信号经由多个凸块电极组262b的每一个而被输入至驱动IC62。另外,虽然在图9以及图10中,在凸块电极组262b中凸块电极282b是在从短边201起朝向短边202的Y轴方向上并排设置了两列,但是例如也可以并排设置为一列,此外,也可以并排设置三列以上。
在此,在配置有凸块电极组260b以及凸块电极组262b的驱动IC62的区域270b中,被配置有从凸块电极组262b输入有多个驱动信号COM、控制信号LAT以及控制信号CH等的对压电元件37的驱动进行控制的信号等的配线、基于这些多个信号而生成从凸块电极组260b输出的驱动信号Vout的电路、进行传送的配线以及构成它们的电路元件的至少任意一个。
此外,在本实施方式中,虽然将保护部件38和驱动IC62物理性地连接在一起,但是在凸块形成面上设置有多个未被电连接的凸块电极283。
作为凸块电极283中的一个的凸块电极283a(“第一凸块”的一个示例)在于俯视观察时驱动IC62的长边203的中点与长边204的中点连结而成的假想直线A(“第一直线”的一个示例)和短边201之间的区域、且未被形成有配线或电路元件的非掺杂区域中,由树脂部255a和被配置在树脂部255a的表面上的电极254a构成。而且,优选为,凸块电极283a被配置于,在驱动IC62的俯视观察时连结短边201的中点与短边202的中点而成的假想直线B(“第四直线”的一个示例)和长边203之间的区域中。此时,进一步优选为,凸块电极283a在该区域中不与假想直线A以及假想直线B重叠,而是沿着短边201侧而配置。
作为凸块电极283中的一个的凸块电极283b(“第二凸块”的一个示例)在于俯视观察时驱动IC62的假想直线A和短边202之间的区域、且未被形成有配线或电路元件的非掺杂区域中,由树脂部255b和被配置在树脂部255b的表面上的电极254b构成。而且,优选为,凸块电极283b被配置于,在驱动IC62的俯视观察时假想直线B和长边204之间的区域中。此时,进一步优选为,凸块电极283b在该区域中不与假想直线A以及假想直线B重叠,而是沿着短边202侧而配置。
以此方式,凸块电极283a和凸块电极283b未被配置为相对于假想直线A轴对称,而且也未被配置为相对于假想直线B轴对称。换而言之,连结凸块电极283a和凸块电极283b而成的直线,在俯视观察时不与假想直线A正交。通过基于由以此方式被配置的凸块电极283a和凸块电极283b实现的驱动IC62和保护部件38的连接状态的检测结果来实施导通检查,从而能够高精度地对在驱动IC62和保护部件38中产生的连接位置的偏移进行检测。此外,通过将凸块电极283a和凸块电极283b配置为非对称,从而即使在驱动IC62的至少任意一边因相对于保护部件38而连接不充分从而产生翘起的情况下,也能够高精度地对该翘起进行检测。因此,能够进一步提高基于凸块电极283a和凸块电极283b的检测结果的导通检查的精度。
而且,在驱动IC62的凸块形成面上,作为凸块电极283中的一个的凸块电极283c(“第四凸块”的一个示例)在于俯视观察时驱动IC62的假想直线A与短边201之间的区域且假想直线B与长边204之间的区域、且未被形成有配线或电路元件的非掺杂区域中,由树脂部255c和被配置在树脂部255c的表面上的电极254c构成。此时,进一步优选为,凸块电极283c在该区域中不与假想直线A以及假想直线B重叠,而是沿着短边201侧而配置。
而且,在驱动IC62的凸块形成面上,作为凸块电极283中的一个的凸块电极283d(“第五凸块”的一个示例)在于俯视观察时驱动IC62的假想直线A与短边202之间的区域且假想直线B与长边203之间的区域、且未被形成有配线或电路元件的非掺杂区域中,由树脂部255d和被配置在树脂部255d的表面上的电极254d构成。此时,进一步优选为,凸块电极283d在该区域中不与假想直线A以及假想直线B重叠,而是沿着短边202侧而配置。
以此方式,除了凸块电极283a和凸块电极283b之外,还有凸块电极283c以及凸块电极283d被配置在驱动IC62的凸块形成面上。通过基于由包括电极的多个凸块电极283实现的驱动IC62和保护部件38的连接状态的检测结果来实施导通检查,从而能够进一步提高驱动在IC62和保护部件38中产生的连接位置的偏移的检测精度。而且,由于凸块电极283a、凸块电极283b、凸块电极283c以及凸块电极283d分别被配置在由假想直线A以及假想直线B划分而成的四个区域的每一个区域中,因此在该凸块电极283的各自的检测结果为正常连接状态时,能够降低在驱动IC62和保护部件38的连接中所产生的驱动IC62的扭曲。由此,能够进一步提高导通检查的精度。
另外,优选为,凸块电极283a、283b、283c、283d分别被配置在长条矩形形状的驱动IC62的四个角部附近。具体而言,优选为,凸块电极283a被配置在短边201和长边203交叉的驱动IC62的角部附近、且被配置在沿着长边203而被配置的凸块电极组260a的短边201侧的延长线上。此外,优选为,凸块电极283b被配置在短边202和长边204交叉的驱动IC62的角部附近、且被配置在沿着长边204而被配置的凸块电极组260b的短边202侧的延长线上。此外,优选为,凸块电极283c被配置在短边201和长边204交叉的驱动IC62的角部附近、且被配置在沿着长边204而被配置的凸块电极组260b的短边201侧的延长线上。此外,优选为,凸块电极283d被配置在短边202和长边203交叉的驱动IC62的角部附近、且被配置在沿着长边203而被配置的凸块电极组260a的短边202侧的延长线上。通过这样进行配置,从而即使驱动IC62为例如长边203相对于短边201而为10倍以上的长度的长条形状,也能够进一步提高在与保护部件38的连接时所产生的扭曲或位置偏移的检测精度。
而且,也可以在俯视观察时的凸块电极283a和凸块电极283c之间的区域中,在沿着短边201的X轴方向上配置多个凸块电极283,同样地,也可以在俯视观察时的凸块电极283b和凸块电极283d之间的区域中,在沿着短边202的X轴方向上配置多个凸块电极283。
此外,在驱动IC62的凸块形成面上,具备作为凸块电极283中的一个的凸块电极283e(“第三凸块”的一个示例)。如图9以及图10所示,凸块电极283e在于俯视观察时穿过驱动IC62的凸块电极283a的至少一部分且与短边201平行的假想直线C(“第二直线”的一个示例)、和穿过凸块电极283b的至少一部分且与短边202平行的假想直线D(“第三直线”的一个示例)之间的区域、且未被形成有配线或电路元件的非掺杂区域中,由树脂部255e和被配置在树脂部255e的表面上的电极254e构成。
驱动IC62在为长条形状时,在于长边方向上发生弯曲的状态下有可能会与保护部件38连接。因此,通过将凸块电极283e配置在凸块电极283a和凸块电极283b之间的区域中,从而能够对如下情况进行检测,即,是否发生了驱动IC62相对于保护部件38而弯曲,并基于该弯曲而产生了翘起。因此,即使为长条形状的驱动IC62和保护部件38,也能够高精度地实施导通检查。此时,如图9以及图10那样,优选为,在该区域中具备多个凸块电极283e。通过基于多个凸块电极283e来实施驱动IC62的翘起的检测,从而能够进一步提高驱动IC62相对于保护部件38的连接位置以及翘起的检测精度,并且能够以大致均匀的力来实施保护部件38和驱动IC62的连接,从而能够降低在连接后的在驱动IC62上产生的应力。
另外,虽然在图9以及图10中,多个凸块电极283e沿着长边203而从短边201向短边202方向并排设置了五个,但是根据驱动IC62的长边方向的长度、凸块电极281、282所配置的密度、再加上驱动IC中的配线以及电路元件所配置的位置,既可以具备四个以下,而且也可以具备五个以上。
如以上说明的那样,在本实施方式的驱动IC62中,配置有从驱动IC62向保护部件38输出驱动信号Vout的凸块电极281、经由保护部件38而被输入有多个驱动信号COM等信号的凸块电极282、未被输入以及输出有这些电信号的凸块电极283,并且通过以上述方式来配置凸块电极283,从而能够提高驱动IC62和保护部件38的连接状态的检测精度,进而能够提高基于该检测结果而实施的导通检查的精度以及缩短检查时间。
6.作用与效果
具备位于驱动IC62和保护部件38之间并且对驱动IC62和保护部件38进行物理连接以及电连接的凸块电极281、282、和位于驱动IC62和保护部件38之间并且对驱动IC62和保护部件38进行物理连接而不进行电连接的凸块电极283,凸块电极283被配置于在俯视观察时不与驱动IC62的电路元件以及配线重叠的位置处。在对以此方式被配置的驱动IC62照射具有透过该驱动IC62的波长的光,从而对驱动IC62和保护部件38是否连接了进行检查时,由于在与配置有凸块电极283的位置相对应的驱动IC62的区域中,并未配置有形成驱动IC62的电路元件以及配线,因此能够降低所照射的光因该电路元件以及该配线而发生反射以及衰减的情况,从而高效地照射至凸块电极283上。因此,能够高精度地对凸块电极283、保护部件38和驱动IC62的连接状态进行识别。
此时,将驱动IC62和保护部件38电连接的凸块电极281、282和凸块电极283分别为同样结构的树脂芯凸块,因此降低了凸块电极281、282、283各自的尺寸等的制造偏差。由此,能够基于凸块电极283的驱动IC62和保护部件38的连接状态而对由凸块电极281、282实现的驱动IC62和保护部件38的电连接状态进行判断。换而言之,能够以凸块电极283为代表而对驱动IC62和保护部件38的电连接的状态进行检查。由此,无需针对驱动IC62上所具备的全部的凸块电极281、282而对驱动IC62和保护部件38的电连接状态进行检查,由此,能够缩短由多个树脂芯凸块所连接的驱动IC62和保护部件38的导通检查的时间。而且,如上述的那样,由于能够高精度地对凸块电极283、保护部件38和驱动IC62的连接状态进行识别,因此能够提高由多个树脂芯凸块所连接的驱动IC62和保护部件38的导通检查的检查精度。
此外,根据本实施方式所涉及的打印头26,检查用的凸块电极283包括凸块电极283a、凸块电极283b、凸块电极283c、凸块电极283d,这些检查用的凸块电极283分别位于驱动IC62的四个角部附近,并且在驱动IC62的中央部处配置有多个凸块电极283e。由此,在驱动IC62和保护部件38的导通检查的检查中,能够进行包含驱动IC62相对于保护部件38的位置偏移、翘起以及扭曲在内的检查,从而能够提高导通检查的检查精度。
此外,根据本实施方式所涉及的打印头26,通过对检测用的电极254照射的红外光IR来实施驱动IC62以及保护部件38的导通检查的检查。由此,无需具备用于使探测器等与打印头26接触的空间,从而有可能实现打印头26的更进一步的高密度化。
7.改变例
虽然在上述的各个实施方式中,作为检查用的多个凸块电极283中的一个的凸块电极283e在凸块电极组262a和凸块电极组262b之间在从短边201朝向短边202的方向上并排设置,但是例如也可以分别在凸块电极组260a和凸块电极组262a之间以及凸块电极组260b和凸块电极组262b之间在从短边201朝向短边202的方向上并排设置。
通过以此方式进行配置,从而能够在驱动IC62的凸块形成面上,特别是在高密度地设置有电极的驱动信号Vout的输出的附近处,对驱动IC62和保护部件38是否连接了进行确认,从而进一步提高了驱动IC62和保护部件38的电连接的检测精度。
8.应用例
虽然在上述各个实施方式以及各个改变例中,液体喷出装置100为印刷专用设备,但是也可以为具备复印功能或扫描器功能的复合设备。
复合设备与单一功能的印刷专用设备相比,提供的功能较多,从而要求针对喷出油墨的喷出部600的高密度的集成化。本发明中的打印头与现有的打印头相比,能够小型化与高集成化,从而成为适于相关要求的设备,并且与在单一功能的印刷装置中应用本发明的情况相比,从高集成化与小型化的观点出发,在将本发明应用于复合设备中的情况下,能够得到更大的效果。
此外,虽然在上述各个实施方式以及各个改变例中,液体喷出装置100为固定型的装置,但是也可以为便携式的装置。
便携式的装置与固定式的装置相比,从便携性的观点出发,对小型化的要求较高。因此,由于本发明所示的打印头与现有的打印头相比能够小型化,因此成为适合于这些要求的装置,并且与在固定式的装置中应用本发明的情况相比,从小型化的观点出发,在将本发明应用于便携式的装置中的情况下,能够得到更大的效果。
此外,虽然在上述各个实施方式中,液体喷出装置100为串行打印机,但是也可以为行式打印机。
由于行式打印机与串行打印机不同,不易实施由重叠印刷等进行的分辨率的调整,并且被排列在行上的打印头的喷嘴密度直接影响印刷物的分辨率,因此打印头被小型化且高密度化的要求较高。因此,由于本发明所示的打印头与现有的打印头相比能够小型化,因此成为适合于这些要求的装置,并且与在串行打印机中应用本发明的情况相比,从能够生成高分辨率的印刷物的观点出发,在将本发明应用于行式打印机的情况下,能够得到更大的效果。
符号说明
12…介质;14…液体容器;20…控制机构;22…输送机构;24…移动机构;26…打印头;32…流道基板;34…压力室基板;36…振动部;37…压电元件;38…保护部件;40…筐体部;42…凹部;43…导入口;52…喷嘴板;54…吸振体;62…驱动IC;64…配线部件;100…液体喷出装置;114…电子装置;137…下电极层;138…压电体层;139…上电极层;140a、140b…电极;143…感光性粘合剂;145…贯穿配线;147a、147b…配线;148a、148b…树脂部;150、151…埋设配线;153、160、163…电极;201、202…短边;203、204…长边;242…滑架;244…无接头带;250、252、254…电极;251、253、255…树脂部;260、262…凸块电极组;270…区域;280a、280b、281、282、283…凸块电极;322、324、326…流道;342…开口;382…收纳空间;384、388…配线;600…喷出部;F1、F2、FA、FB、G1、G2…面;IR…红外光;L1、L2…列;N、N1、N2…喷嘴;Q…贮液器;RA、RB…流道。

Claims (10)

1.一种打印头,其特征在于,包括:
喷出部,其通过压电元件进行驱动而喷出液体;
驱动IC,其包括电路元件以及配线,并对所述喷出部的驱动进行控制;
中继基板,其传送对所述压电元件的驱动进行控制的信号;
通电用凸块,其位于所述驱动IC和所述中继基板之间,并与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且通过配置于树脂的表面上的电极而将所述驱动IC和所述中继基板电连接;
检查用凸块,其位于所述驱动IC和所述中继基板之间,并与所述驱动IC和所述中继基板物理连接,并且不通过配置于树脂的表面上的电极而将所述驱动IC和所述中继基板电连接,
所述通电用凸块在俯视观察时与电路元件以及配线中的至少一方重叠,
所述检查用凸块在俯视观察时不与电路元件以及配线重叠,
所述通电用凸块和所述检查用凸块采用同等尺寸的树脂芯凸块来形成,
所述驱动IC为,包括第一短边、与所述第一短边对置的第二短边、第一长边、与所述第一长边对置的第二长边的矩形,
所述检查用凸块被设置有多个,
多个所述检查用凸块中的第一凸块位于连结所述第一长边的中点和所述第二长边的中点的第一直线与所述第一短边之间,
多个所述检查用凸块中的第二凸块位于所述第一直线和所述第二短边之间,
连结所述第一凸块和所述第二凸块的直线相对于所述第一直线是非正交的。
2.如权利要求1所述的打印头,其特征在于,
多个所述检查用凸块中的第三凸块位于穿过所述第一凸块且与所述第一短边平行的第二直线、和穿过所述第二凸块且与所述第二短边平行的第三直线之间。
3.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述第一凸块位于连结所述第一短边的中点和所述第二短边的中点的第四直线与所述第一长边之间,
所述第二凸块位于所述第四直线与所述第二长边之间,
多个所述检查用凸块中的第四凸块位于所述第一直线与所述第一短边之间,且位于所述第四直线与所述第二长边之间,
多个所述检查用凸块中的第五凸块位于所述第一直线与所述第二短边之间,且位于所述第四直线与所述第一长边之间。
4.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述第一长边的长度为所述第一短边的长度的10倍以上。
5.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述驱动IC的未配置有电路元件以及配线的区域中的红外光的透过率高于所述驱动IC的配置有电路元件以及配线中的至少一方的区域中的红外光的透过率。
6.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述检查用凸块与所述驱动IC的非掺杂区域连接。
7.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述中继基板以保护所述压电元件的方式被配置。
8.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
在所述中继基板上设置有电路元件以及配线,
所述通电用凸块与所述中继基板的电路元件以及配线中的至少一方重叠,
所述检查用凸块不与所述中继基板的电路元件以及配线重叠。
9.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述喷出部被设置有多个,
多个所述喷出部以每1英寸300个以上的密度被设置。
10.如权利要求1或2所述的打印头,其特征在于,
所述通电用凸块和所述检查用凸块由如下的电极形成,所述电极被配置在以从所述驱动IC朝向所述中继基板突出的方式被设置的树脂的表面上。
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