CN1775527A - 喷墨头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷墨头，其能降低与主体上的大量的励动器端子相连接的配线的布图密度，确保配线之间的较大间距，其具有主体、驱动IC以及片材。主体具有多个喷口、多个压力室、多个励动器、以及多个励动器端子。在所选择的励动器端子上施加驱动电压后，对应的励动器使对应的压力室内的墨水增压，使墨水从对应的喷口喷出。驱动IC能选择任意的励动器端子，向所选的励动器端子输出驱动电压。片材通过第二面固定在主体上，片材的第一面上搭载有驱动IC，片材具有多个输入端子、分布在第二面上的多个输出端子、连接多个输入端子和驱动IC的多个第一配线、以及连接驱动IC和多个输出端子的多个第二配线，第二配线群从第一面贯穿片材直至第二面。
Description
本发明主张2004年10月5日提出的日本特愿2004-292180号申请的优先权，本发明在此基础上提出申请。
技术领域
本发明涉及一种向记录纸等上喷出墨水而在记录纸上进行打印的打印头。通常本发明的打印头用于安装在喷墨打印机中来使用。
背景技术
有一种喷墨头，其具有主体、柔性打印配线板(Flexible PrintedCircuit，以下称为FPC)。
主体具有多个喷头、多个压力室、多个励动器、以及多个电极。各喷口分别与各压力室相连通。各压力室分别与个励动器相结合。各励动器分别与各电极相连接。向所选择的电极上施加驱动电压后，与该所选择的电极相连接励动器使与该励动器相连接的压力室的墨水压力升高，从而使墨水从与该压力室相连通的喷口喷出。
多个电极分布在主体的一个面上。多个喷口的数目、多个压力室的数目、多个励动器的数目、以及多个电极的数目相等。
FPC的一端固定在主体的上述面上。在该FPC上形成与多个电极数目相等的配线，各配线的端部形成有输出触点。多个电极的配置布图与多个输出触点的配置布图相同。
FPC的一端固定在主体的上述面上后，各电极与所唯一对应的各输出触点相连接。这种形式的喷墨头在日本特开2002-36568号公报中被公开了。
对于现有的打印头而言，必须在FPC上形成与喷口数目相等的配线，即必须形成高密度的配线群。形成高密度的配线群需要成本较高的微细加工装置。由此导致FPC的制造成本较高。
近年来，为适应图像的高解像度以及高打印速度的要求，喷口的配置也随之高密度化。也即是说，喷口的数目也有增大的趋势。由此，使FPC的制造成本出现进一步上述的趋势。
另一方面，配线之间的距离的减小是有限的，现在已经接近配线群的高密度配置的极限。由此使配线的数目受到制约，进而使喷口的高密度化受到制约。
发明内容
本发明的目的在于提供一种技术，其能降低用于向形成在主体上的大量励动器提供驱动电压的配线布图的密度。
本发明的另一目的在于提供一种配线群，其能在确保配线之间具有较宽间距的同时，向励动器提供驱动电压。
增大配线之间的间距后，不需要微细加工技术，而能以较低的成本制造出配线群。从另一个角度讲，使形成更多的配线成为可能，进而使喷口的进一步高密度化成为可能。
本发明的喷墨头具有主体、驱动集成电路(以下称为驱动IC)、以及片材。
其主体具有多个喷口、多个压力室、多个励动器、以及多个励动器端子，其中，各喷口分别与各压力室相连通，各压力室分别与各励动器相结合，各励动器分别与各励动器端子相连接，在所选择的励动器端子上施加驱动电压后，与该被选择的励动器端子相连接的励动器使与该励动器相结合的压力室内的墨水增压，从而使墨水从与该压力室相连通的喷口喷出。
其驱动IC能选择上述多个励动器端子中的任意的一个或多个，并向所选择的励动器端子输出驱动电压。
其片材通过其第二面固定在上述主体上，在该片材的第一面上搭载有上述驱动IC，并且，该片材还具有多个输入端子、分布在上述第二面上的多个输出端子、连接上述多个输入端子和上述驱动IC的多个第一配线、以及连接上述驱动IC和上述多个输出端子的多个第二配线，并且，上述第二配线群从上述第一面贯穿上述片材直至上述第二面。
并且，形成在上述片材的各输出端子与形成在主体上的各励动器端子相连接。
本发明的另一种喷墨头，其驱动IC具有多个输入触点、以及分布在驱动IC的一个面上的多个输出触点，并且，该驱动IC能选择上述多个输出触点中的任意的一个或多个，并向所选择的输出触点输出驱动电压。在利用这样的片材时优选利用下述的片材，该片材通过其第二面固定在上述主体上，在该片材的第一面上搭载有上述驱动IC，并且，该片材还具有多个输入端子、分布在上述第一面上的多个第一中间端子、分布在上述第一面上的多个第二中间端子、分布在上述第二面上的多个输出端子、连接上述多个输入端子和上述多个第一中间端子的多个第一配线、以及连接上述多个第二中间端子和上述多个输出端子的多个第二配线，并且，上述第二配线群从上述第一面贯穿上述片材直至上述第二面。
并且，各第一中间端子与驱动IC的唯一对应的各输入触点相连接，驱动IC的各输出触点与唯一对应的各第二中间端子相连接，各输出端子与主体的唯一对应的各励动器端子相连接。
利用上述的片材，能通过贯穿片材的配线群、以及沿着片材延伸的配线群，构成用于与形成在主体上的上述多个励动器端子相连接的配线群，从而能使配线群低密度化。
另外，优选上述多个输入端子和上述多个第一配线形成在上述片材的第一面上。由此能直接固定片材和主体。没有必要像现有技术那样，采用高密度地形成大量的配线布图的昂贵的FPC。
另外，优选上述片材还具有定电压输入端子、配置在上述第二面上的定电压输出端子、以及连接上述定电压输入端子和上述定电压输出端子的定电压配线；上述定电压配线贯穿片材；并且，在上述第一面上，上述定电压配线形成在除了以下这样的区域之外的全部剩余区域上，除外的区域是搭载上述驱动IC的区域、形成上述多个输入端子的区域、以及形成上述多个第一配线的区域。
在这种情况下，通过扩展的定电压配线，能得到屏蔽主体所发出的电磁波噪声的效果。另外，通过扩展的定电压配线，还能取得高效地对驱动IC进行散热的效果。
另外，优选上述多个第二配线的数目与上述多个喷口的数量相同，上述多个第二配线的数目大于上述多个第一配线的数目。
由此，能减少在与主体相连接的配线部件上所形成的必要的配线数目(在本发明中，由于片材固定在主体上，片材可以看作是主体的一部分)。从而与现有技术相比能降低配线部件的制造成本。
另外，优选上述片材由多个层层叠而成，在各层的表面上形成上述第二配线的一部分。
在这种情况下，能将第二配线群分开并形成在多个层上。在各层上仅形成第二配线群的一部分即可。由此能在各层上确保配线之间的较大间距。从而无需高精密的加工。
另外，优选为上述主体的多个励动器端子在一个面上排列成为行列状，上述片材的多个输出端子在上述第二面上排列成为相同的行列状。
由此，能以简明的布图形成第二配线群。另外，能简单地使多个励动器端子与多个输出端子相连接。
另外，优选为上述驱动IC配置在上述第一面的中心。
这样，由于能使第二配线以驱动IC为中心在各个方向上延伸，能加大第二配线之间的间距。
另外，优选为上述主体具有：流路单元，该流路单元沿着一个表面形成有上述多个压力室；以及励动器单元，该励动器单元被固定在上述流路单元的上述一个表面上。
由此，能简化主体的制造。
另外，优选为还具有储存单元，该储存单元固定在上述流路单元的上述一个表面上，并且存储供给到上述流路单元的墨水。
此时，优选为上述驱动IC以热结合的方式与上述储存单元相结合。
这样，能通过墨水流动的储存单元，高效地对驱动IC所产生的热量进行散热。另外，由于无需另外准备散热板等，能有利于喷墨头的小型化。这里，驱动IC与储存单元的热结合是指在驱动IC与储存单元之间存在温度变化的关联关系。
另外，优选为在上述储存单元和上述流路单元之间形成有空隙，在该空隙内配置着上述励动器单元、上述驱动IC、以及上述片材。
在这种情况下，能紧凑地收容上述励动器单元、上述驱动IC、以及上述片材。
另外，优选为上述空隙被密封剂所密封。
这样，能保护上述励动器单元、上述驱动IC、以及上述片材免于墨水飞沫和灰尘的侵害。
另外，优选为上述励动器单元中的多个固定在一个上述流路单元上，在各励动器单元上固定着搭载有上述驱动IC的上述片材。
在这种情况下，无需大型的励动器单元，从而能降低励动器单元的制造成本。或者，能提供相对于励动器单元而言更大型的喷墨头。
另外，优选为在采用多个驱动IC的情况下，将多个上述驱动IC串联在一起。
这样，能减少形成在片材上的输入端子的数目。由此，能减少与片材相连接的配线部件所需的配线数目。
另外，优选为上述励动器单元中的多个固定在一个上述流路单元上，一个上述片材固定在上述多个励动器单元上，在该一个片材上搭载着与上述励动器单元数目相同的上述驱动IC。
在这种情况下，能减少必要的片材的层数。
另外，优选为上述多个输出端子配置成为规则的行列，上述片材由多层绝缘层层叠而成。
在这种情下，连接在第一列的输出端子群的第二配线形成在第一层的绝缘层的表面，连接在第二列的输出端子群的第二配线形成在第二层的绝缘层的表面，连接在第三列的输出端子群的第三配线形成在第三层的绝缘层的表面。
在各绝缘层的表面，能确保较大的配线间距。从而无需高精密的加工技术。
另外，优选为第n层上述绝缘的表面上形成的第二配线，通过贯穿1～n-1层的上述绝缘层而延伸的通孔，连接到上述第二中间端子群，通过贯穿n+1～m层的上述绝缘层而延伸的通孔，连接到上述输出端子群，这里，m为构成上述片材的绝缘层的层数，n为1～m的任意的整数。
在这种情况下，形成在各绝缘层的表面的第二配线通过通孔与驱动IC和主体相连接。
附图说明
图1是本发明第一实施例的喷墨头的透视图；
图2是图1中的II-II线处的剖视图；
图3是图1所示的主体的俯视图；
图4是图3中的点划线所围成的区域的放大图；
图5是图4中的V-V线处的剖视图；
图6(a)是图5中所示的励动器单元的放大图；
图6(b)是图6(a)中所示的励动器单元的一个励动器端子的放大俯视图；
图7是图2所示的励动器单元的俯视图；
图8是图2所示的片材上的安装驱动IC的安装面的俯视图；
图9是图2所示的片材的与励动器单元之间的附着面的俯视图；
图10是图8中的X-X线处的剖视图；
图11是图8中所示的片材的第二层的俯视图；
图12是图8中所示的片材的第三层的俯视图；
图13是图8中所示的片材的第九层的俯视图；
图14是本发明的第二实施例的喷墨头所具有的片材的俯视图；
图15是表示图14所示的片材的变形例的图。
具体实施方式
第一实施例
以下，参照附图对本发明的第一实施例进行说明。图1是本发明第一实施例的喷墨头的外观透视图。图2是图1中的II-II线处的剖视图。
喷墨头1搭载于喷墨打印机中。喷墨头1具有主体70、墨水储存单元71、片材50(参照图2)、以及驱动IC80(参照图2)。
如图2所示，主体70具有流路单元4、以及附着于流路单元4的上表面上的励动器单元21。
如后面详细所述的那样，流路单元4在其内部具有支流路5，并且在其下表面上形成有多个喷口，进而在其上表面上形成有多个压力室。多个喷口分布在流路单元4的下表面上，多个压力室分布在流路单元4的上表面上。在流路单元4的内部形成有多个墨水流路。各墨水流路将墨水从支流路5引导至各压力室，进而将墨水从各压力室引导至各喷口。
如图1所示，主体70在X方向上纵长地延伸着，记录纸沿着Y方向被输送。主体70在X方向上的长度与沿Y方向输送来的记录纸在X方向的长度相等。主体70能在记录纸的X方向上的任意的位置喷出墨水并进行打印。
如图3所示，在流路单元4的上表面上分布着多个压力室10。并且，以覆盖该多个压力室10的方式固定着4个励动器单元21。
如图4所示，在各励动器单元21的上表面上固定着片材50。在片材50的上表面上，固定着驱动IC80。
在流路单元4的上表面上的未被励动器单元21覆盖的范围内，固定着墨水储存单元71。如图2所示，墨水储存单元71的截面形状呈L字状。由此，在流路单元4的上表面与墨水储存单元71的下表面之间形成有空隙71a。在该空隙71a中收容着励动器单元21、片材50、以及驱动IC80。在驱动IC80的上表面与墨水储存单元71的下表面之间配置着散热片材82，并且该散热片材82与上述的上、下两表面相接触。通过利用导热性良好的散热片材82，使驱动IC80与墨水储存单元71以良好的相互热传递状态相结合。也就是说，在驱动IC80与墨水储存单元71之间的温度的关联关系非常紧密。在本实施例中将这种状态称作热结合状态。
墨水储存单元71在其内部具有墨水储存部3。如下所述，墨水储存部3与流路单元4的支流路5相连通。墨水储存部3存储供给到流路单元4的墨水。
墨水储存单元71例如可以由不锈钢等的金属材料构成。在墨水储存单元71内，形成有沿墨水储存单元71的纵向延伸的大致长方体的中空区域，该中空区域形成墨水储存部3。墨水储存部3具有用于与未图示的墨水容器相连通的连通口(未图示)，经由该连通口将墨水从墨水容器供给至墨水储存部3内。并且，墨水储存单元71以与墨水储存部3的开口3b以及支流路5的开口5b相一致的方式与流路单元4相连接。
在墨水储存单元71的下表面上，以与各励动器单元21对应的方式形成有凹部群。在各凹部与流路单元4的上表面之间，形成空隙71a。在各空隙71a内配置着对应的励动器单元21、片材50、以及驱动IC80。
如下所述，片材50是一种多层片材，其由多层采用作为绝缘材料的环氧树脂的玻璃环氧树脂片材层叠而成。在其上表面上安装着驱动IC80。驱动IC80为由ASIC(ApplICation SpecifIC Integrated Circuit，专用集成电路)构成的裸芯片，其基于来自未图示的上位的控制装置的控制信号，输出驱动励动器单元21的驱动信号。另外，如下所述，在片材50上形成有第一配线群以及第二配线群，其中，第一配线群用于将来自控制装置的控制信号输入驱动IC80，第二配线群用于将来自驱动IC80的控制信号输入至励动器单元21。并且，在各片材50上连接着FFC(轻柔电缆)51，该FFC51用于输送来自上位的控制装置的控制信号。FFC51从空隙71a的开口部引出到外部，然后连接到喷墨打印机的未图示的上位的控制装置。这里，该FFC51所具有的配线数目与下述的输入端子61的数目相同，但其数目远远小于下述的输出端子69的数目(输出端子69的数目与下述的压力室10的数目相同)。由于FFC51的配线密度较低，其制造成本也较低。在空隙71a的开口部分涂覆有硅材料84(密封剂)，以此将空隙71a密封。
接下来，参照图3和图4对主体70进行详细说明。图3是图1所示的主体70的俯视图；图4是图3中的点划线所围成的块区域的放大俯视图。如图3和图4所示，在主体70的流路单元4的上表面上，以形成行列的方式分布着大量的压力室10。在流路单元4的上表面上，附着有4个励动器单元21。各励动器单元21呈梯形。各励动器单元21以其平行对边(上边和下边)沿着流路单元4纵向的方式配置着。另外，邻接的励动器单元21的斜边之间在流路单元4的宽度方向上相互重合着。
在与励动器单元21的附着区域相向的流路单元4的下表面上形成墨水喷出区域。在墨水喷出区域的表面以形成行列的方式配置着大量的喷口8(参照图4和图5)。一个压力室10与一个喷口8相对应。如下所述，形成在励动器单元21上的每一个独立电极35分别与各压力室10相向。
如图5所示，在流路单元4内形成有作为共同墨水室的支流路5、以及作为其分支流路的副支流路5a。在流路单元4纵向延伸的4个副支流路5a与一个墨水喷出区域相向。如图3所示，在流路单元4的上表面上设有支流路5的开口5b，该开口5b与墨水储存部3的开口3b相结合。由此，墨水从未图示的墨水容器经由墨水储存部3供给至支流路5以及副支流路5a中。
如图5所示，各喷口8经由墨水流路32、压力室10、以及空隙12与副支流路5a相连通。对于包含于在流路单元4纵向延伸的相邻接的4个喷口列中的喷口8而言，其与相同的副支流路5a相连通。这里，在图3和图4中，为了便于理解，用双点划线绘制出励动器单元21，而用实线绘制出在励动器单元21下方本应用虚线绘制出的压力室群10(多个压力室9)以及喷口8。各压力室9的平面形状为大致菱形。
形成在流路单元4中的大量的喷口8形成在这样的位置上，即，喷口8在流路单元4的纵向延伸的假想线上的投影点排列成为600dpi的等间距。
接下来，参照图5对流路单元4进行详细说明。图5是图4中的V-V线处的剖视图。如图5所示，主体70是由流路单元4和励动器单元2贴合而成的部件(参照图2)。并且，流路单元4具有多层层叠的构造，具体地讲自上而下为中空板22、基层板23、空隙板24、供给板25、支路板26，27，28、盖板29、以及喷口板30。
中空板22是一种金属板，其上形成有大量成为压力室10的大致菱形的孔。基层板23是形成有大量连通孔23a以及连通孔23b的金属板，其中连通孔23a用于使压力室10与唯一对应的空隙12相连通，而连通孔23b则用于使压力室10与唯一对应的喷口8相连通。空隙板24是一种金属板，其上形成有大量用于使各压力室10与唯一对应的喷口8相连通的连通孔24b、以及大量成为各空隙12的孔。供给板25是形成有大量连通孔25a以及连通孔25b的金属板，其中连通孔25a用于使各空隙12与副支流路5a相连通，而连通孔25b则用于使各压力室10与唯一对应的喷口8相连通。支路板26、27以及28是一种金属板，在它们上面分别形成有使各压力室10与唯一对应的喷口8相连通的大量的连通孔26b、27b、以及28b，并且还形成有大量成为副支流路5a的孔。盖板29是形成有大量连通孔29b的金属板，该连通孔29b用于使各压力室10与唯一对应的喷口8相连通。喷口板30是形成有大量喷口8的金属板。上述9层金属板按照一定的相互位置关系层叠在一起，从而形成墨水流路32，并且，该墨水流路32使各喷口8经由对应的压力室10和空隙12与副支流路5a相连通。
接下来，参照图6和图7对励动器单元21的结构进行说明。图6(a)是励动器单元21和压力室10的局部放大剖视图；图6(b)是表示形成在励动器单元21表面上的独立电极35的形状的俯视图。图7是励动器单元21整体的俯视图。
如图6(a)所示，励动器单元21由4层的压电片材41、42、43以及44层叠而成。这些压电片材41～44分别具有大致15μm的厚度。其中的每一个压电片材41～44都为连续的层状平板，并且其配置范围为涵盖在主体70内的一个墨水喷出区域上所形成的多个压力室10的范围。压电片材41～44由具有强诱电性的铝钛酸铅类的陶瓷材料构成。
在最上层的压电片材41的上表面上，形成有与各压力室10相向的独立电极35。在最上层压电片材41与其下侧的压电片材42之间夹着形成在整个层面上的厚度大致为2μm的共用电极34。这些独立电极35以及共用电极34都由例如Ag-Pd类的金属材料构成。这里，在压电片材42与压电片材43之间以及压电片材43与压电片材44之间没有配置电极。
独立电极35的厚度大致为1μm，如图6(b)所示，独立电极35具有大致菱形的平面形状。独立电极35的平面形状大致与图4所示的压力室10的表面形状类似。如图6(b)所示，大致菱形的独立电极35的锐角部的一方延伸出，在其前端上设有直径大致160μm的圆形的连接用电极36，并且该连接用电极36(励动器端子)与一个独立电极35电连接。连接用电极36例如由含有玻璃粉的金属构成，如图6(a)所示，连接用电极36形成在与压力室10不相向的位置上。一个连接用电极36与一个独立电极35相连接。
如图7所示，在励动器单元21的俯视图中，各独立电极35以及励动器端子配置成为矩阵状。每个独立电极以一一对应的方式朝向一个唯一对应的压力室10设置。所述压力室和所述独立电极的分布方式相同。
对于配置在自连接励动器单元21的斜边中点之间的直线A-A的上边侧的区域上的独立电极35而言，其上边侧的锐角部的一方延伸出，而且在其前端设有连接用电极36。另外，对于配置在自直线A-A的底边侧的独立电极35而言，下边侧的锐角部的一方延伸出，而且在该锐角部的一方的前端设有连接用电极36。连接用电极36基本上以矩阵的方式设置。每个连接用电极36以一一对应的方式朝向唯一对应的片材50的输出端子75。连接用电极36的分布方式与片材50的输出端子75的分布方式是相同的。
进而，在励动器单元21的各角部上配置着共用电极端子37，该共用电极端子37经由以贯穿压电片材41的方式形成的多个通孔电极，与共用电极34电连接。如下所述，共用电极34在对应全部压力室10的区域上保持着相等的连接用电极电位。另外，各独立电极35经由连接用电极36以及片材50与唯一对应的驱动IC80的输出触点电连接，从而与压力室10相对应使其电位有选择地被控制。
接下来，参照图8～图10对片材50进行说明。图8为表示在片材50上安装驱动IC80后的安装面(上表面，即第一面)的俯视图。这里，在图8中，以虚线表示出驱动IC80。图9为表示片材50的与励动器单元21的附着面(下表面，即第二面)的俯视图。图10为图8中的X-X线处的剖视图。如图8～图10所示，片材50具有多层片材构造，其由梯形的9层玻璃环氧树脂片材层叠而成，在从安装驱动IC80的安装面至励动器单元21所附着的附着面之间具有第一层50a～第九层50i。在第一层50a～第九层50i的各表面上形成配线布图。
如图8所示，驱动IC80配置在作为片材50的第一面的第一层50a的上表面的中心。并且，在第一层50a的上表面上形成有：连接着FFC51的端子的多个输入端子61、用于对励动器单元21进行驱动的20V类电源线62、用于对驱动IC80进行驱动的3.3V类电源线63、用于控制驱动IC80的3根控制用串行配线64、时钟配线65、选通配线66、以及输送要供给到独立电极35的驱动信号的波形图案的波形图案配线群67。20V类电源线62、3.3V类电源线63、控制用串行配线64、时钟配线65、选通配线66、波形图案配线群67与输入端子61相连接。在20V类电源线62、3.3V类电源线63、控制用串行配线64、时钟配线65、选通配线66、以及波形图案配线群67的端部分别形成有第一中间端子62a、63a、64a、65a、66a、67a。在将驱动IC80固定在片材50的上表面上时，这些第一中间端子62a、63a、64a、65a、66a、67a与驱动IC80的对应的输入触点相导通。20V类电源线62、3.3V类电源线63、控制用串行配线64、时钟配线65、选通配线66、波形图案配线群67为使输入端子61与驱动IC80相连接的第一配线群。
在片材50的上表面上，形成用于使共用电极34接地的接地用配线68。在片材50的表面上，接地用配线68连接在两端的输入端子61上，并且接地用配线68形成在除了形成输入端子61、驱动IC80、以及第一配线群62～67之外的剩余的几乎整个区域上。进而，接地用配线68与通孔85相连接，该通孔85以贯穿片材50的方式形成。
如图压力室10所示，在驱动IC80的下表面上形成有多个输出触点群81。输出触点群81的数目等于喷口8的数目、压力室10的数目、独立电极35的数目、以及连接用电极36的数目。输出触点群81配置成为矩阵状。
如图8所示，在片材50的上表面上形成多个第二中间端子群69。第二中间端子群69形成与输出触点群81的配置布图相同的配置布图。
如图压力室10所示，当驱动IC80固定到片材50上后，各输出触点群81连接到与其唯一对应的第二中间端子群69上。
输入端子61沿着第一层50a的底边部分排列着。对于从3根控制用串行配线64输送来的串行信号而言，其通过由驱动IC80所进行的变换而成为驱动信号，然后从第二中间端子群69输出。驱动IC80能从多个输出触点群81中选择任意的输出触点，并向所选择的输出触点输出驱动电压。
如图9和图压力室10所示，在作为片材50的附着面(为下表面，即第二面)的第十层50i的下表面上，形成有多个输出端子75。多个输出端子75的排列方式与多个连接用电极36的排列方式(图7)相同。在片材50的附着面(为下表面，即第二面)固定在励动器21的上表面上后，各输出端子75与唯一对应的连接用电极36相连接。
在形成在片材50的上表面上的第二中间端子群69与形成在片材50的下表面上的输出端子群75之间，连接着第二配线群。在片材50的俯视图中，第二中间端子群69与输出端子群75在平面内的位置不相对应。
如图9所示，输出端子群75在单侧具有8列。如图10所示，对于与第一列的输出端子群75-1相连接的配线87-1而言，其形成在绝缘层50-b的表面。对于与第二列的输出端子群75-2相连接的配线87-2而言，其形成在绝缘层50-c的表面。对于与第三列的输出端子群75-3相连接的配线87-3而言，其形成在绝缘层50-d的表面。对于与第四列的输出端子群75-4相连接的配线87-4而言，其形成在绝缘层50-e的表面。对于与第五列的输出端子群75-5相连接的配线87-5而言，其形成在绝缘层50-f的表面。对于与第六列的输出端子群75-6相连接的配线87-6而言，其形成在绝缘层50-g的表面。对于与第七列的输出端子群75-7相连接的配线87-7而言，其形成在绝缘层50-h的表面。对于与第八列的输出端子群75-8相连接的配线87-8而言，其形成在绝缘层50-i的表面。
第一列用的配线87-1通过通孔86a与第一列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第一列的输出端子群75-1相连接。第二列用的配线87-2通过通孔86a与第二列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第二列的输出端子群75-2相连接。第三列用的配线87-3通过通孔86a与第三列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第三列的输出端子群75-3相连接。第四列用的配线87-4通过通孔86a与第四列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第四列的输出端子群75-4相连接。第五列用的配线87-5通过通孔86a与第五列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第五列的输出端子群75-5相连接。第六列用的配线87-6通过通孔86a与第六列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第六列的输出端子群75-6相连接。第七列用的配线87-7通过通孔86a与第七列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第七列的输出端子群75-7相连接。第八列用的配线87-8通过通孔86a与第八列用的第二中间端子群69相连接，并且通过通孔86b与第八列的输出端子群75-8相连接。
第二配线群的数目大于在第一层50a中与输入端子61相连接的各配线62～67的数目。
接下来参参照图11～13对形成在通孔上的第二配线86a、86b、以及形成在绝缘层表面的第二配线87进行详细说明。图11是片材50的第二层50b的上表面图。图12是片材50的第三层50c的上表面图。图13是片材50的第九层50i的俯视图。
在驱动IC80下表面上形成有输出触点群81，在该输出触点群81上形成第二中间端子群69。如图11所示，在第一列用的第二中间端子群69-1上连接着第二配线86a-1，该第二配线86a-1穿过层50a到达层50b的上表面。在第二配线86a-1上连接着第二配线87-1的一方的端部，该第二配线87-1形成在层50b的上表面上。第二配线87-1的另一方的端部与第二配线86b-1相连接，该第二配线86b-1穿过层50b～50i而到达层50i的下表面。
如图12所示，在第二列用的第二中间端子群69-2上连接着第二配线86a-2，该第二配线86a-2穿过层50a～50b而到达层50c的上表面。在第二配线86a-2上连接着第二配线87-2的一方的端部，该第二配线87-2形成在层50c的上表面。第二配线87-2的另一方的端部与第二配线86b-2相连接，该第二配线86b-2穿过层50c～50i而到达层50i的下表面。
同样，在第三列用的第二中间端子群69-3上连接着第二配线86a-3，该第二配线86a-3穿过层50a～50c而到达层50d的上表面。在第二配线86a-3上连接着第二配线87-3的一方的端部，该第二配线87-3形成在层50d的上表面。第二配线87-3的另一方的端部与第二配线86b-3相连接，该第二配线86b-3穿过层50d～50i而到达层50i的下表面。在第四列用的第二中间端子群69-4上连接着第二配线86a-4，该第二配线86a-4穿过层50a～50d而到达层50e的上表面。在第二配线86a-4上连接着第二配线87-4的一方的端部，该第二配线87-4形成在层50e的上表面。第二配线87-4的另一方的端部与第二配线86b-4相连接，该第二配线86b-4穿过层50e～50i而到达层50i的下表面。在第五列用的第二中间端子群69-5上连接着第二配线86a-5，该第二配线86a-5穿过层50a～50e而到达层50f的上表面。在第二配线86a-5上连接着第二配线87-5的一方的端部，该第二配线87-5形成在层50f的上表面。第二配线87-5的另一方的端部与第二配线86b-5相连接，该第二配线86b-5贯穿层50f～50i而到达层50i的下表面。在第六列用的第二中间端子群69-6上连接着第二配线86a-6，该第二配线86a-6贯穿层50a～50f而到达层50g的上表面。在第二配线86a-6上连接着第二配线87-6的一方的端部，该第二配线87-6形成在层50g的上表面。第二配线87-6的另一方的端部与第二配线86b-6相连接，该第二配线86b-6贯穿层50g～50i而到达层50i的下表面。在第七列用的第二中间端子群69-7上连接着第二配线86a-7，该第二配线86a-7贯穿层50a～50g而到达50h的上表面。在第二配线86a-7上连接着第二配线87-7的一方的端部，该第二配线87-7形成在层50h的上表面。第二配线87-7的另一方的端部与第二配线86b-7相连接，该第二配线86b-7贯穿层50h～50i而到达层50i的下表面。
如图13所示，在第八列用的第二中间端子群69-8上连接着第二配线86a-8，该第二配线86a-8贯穿层50a～50h而到达层50i的上表面。在第二配线86a-8上连接着第二配线87-8的一方的端部，该第二配线87-8形成在层50i的上表面。第二配线87-8的另一方的端部与第二配线86b-8相连接，该第二配线86b-8贯穿层50i而到达层50i的下表面。
为了使驱动IC80和励动器单元21电连接，片材50具有与独立电极35的数目相同的大量的配线(第二配线)，但通过将多个玻璃环氧树脂片材层叠而构成多层片材，并将这些大量的配线分散形成在该多层片材的第一层50a～第九层50i上。由此，对于形成在各层上的配线(特别是延伸在第二层50b～第九层50i的各表面上的第二配线87-1至87-8)而言，其不需要特别的高密度化即可形成，从而使其布图的成形加工变得容易，进而能较低其制造成本。
接下来对励动器单元21的驱动方法进行说明。这里，励动器单元21的压电片材41的分极方向为其厚度方向。也就是说，励动器单元21具有所谓的UNIMORPH类型的结构，具体地讲，上侧(即远离压力室10的一侧)的一层压电片材41作为活性部，而下侧(即靠近压力室10的一侧)的三层压电片材42～44作为非活性部。由此，使独立电极35具有正或负的规定电位后，例如如果电场和分极为同方向，则夹在压电片材41中的电极中的电场施加部分作为活性部而发挥作用，从而在压电横效应的作用下在与分极垂直的方向上收缩。另一方面，压电片材42～44由于没有受到电场的影响而不会自动地收缩。由此，在上层的压电片材41与下层的压电片材42～44之间，沿着与分极垂直的方向产生形变差，从而使压电片材41～44整体以向非活性部侧凸出的方式发生形变(UNIMORPH变形)。此时，如图6(a)所示，由于压电片材41～44的下表面固定在划分出压力室的中空板22的上表面上，从而使压电片材41～44以向压力室侧凸出的方式发生变形。进而，使压力室10的容积减小而使墨水的压力上述，使墨水从喷口8内喷出。此后，当独立电极35恢复到与共用电极34相同的电位后，压电片材41～44恢复原来的形状，从而使压力室10恢复原来的容积，从而将墨水从副支流路5a吸入。
根据上述的第一实施例，由于安装有驱动IC80的片材50直接附着在励动器单元21上，没有必要像现有技术那样采用昂贵的FPC，即，没有必要将与个别电极的数目相当的大量的配线布图配置成为高密度。从而能以较低的成本来制造具有配置成为高密度的通道的喷墨头1。
另外，在除了形成有输入端子61、驱动IC80、以及第一配线62～67的区域之外，接地用配线68形成在几乎全部的所剩的区域上，由此，能提高屏蔽励动器单元21所发出的电磁波噪音的效果。
另外，片材50具有第一层50a～第九层50i，各第二中间端子群69经由第二配线86a、86b以及第二配线87与唯一对应的输出端子75电连接，其中，第二配线86a，86b穿过通孔在片材50的厚度方向上延伸着，而第二配线87在第二层50b～第九层50i的上表面上延伸着。由此，能更大地确保能够形成这些第二配线86a，86b，87的区域。另外，即使各第二中间端子群69的间隔小于励动器单元21的多个连接用电极36的间隔，也能可靠地使它们一一对应地相导通。另外，由于第二配线86a，86b，87分布在第一层50a～第九层50i上，能在避免各层配线的过度高密度化，进而能降低其制造成本。
另外，在片材50的第九层50i上，与励动器单元21的连接用电极36相连接的输出端子57配置成为矩阵状，由此，能在片材50中形成简明的配线布图。
另外，在片材50中，驱动IC80配置在第一层50a的中心，由此能进一步扩大片材50内的配线间距。
另外，由于驱动IC80经由散热片材82与墨水储存单元71热结合，能通过墨水流动的墨水储存单元71高效地将驱动IC80所产生的热量散出。另外，由于没有必要另外设置散热板等，能有利于喷墨头1的小型化。
另外，励动器单元21和片材50配置在空隙71a内，并且该空隙71a被硅材料84所密封，由此，能保护励动器单元21和片材50免于墨水飞沫和灰尘的侵害。
另外，由于励动器单元21分体地固定在上述流路单元上，即使在励动器单元21的固定位置相对于流路单元4发生错位的情况下也能正确地将片材50固定在励动器单元21上。
接下来对本发明第二实施例的喷墨头进行说明。以下参照图14进行说明。这里，在第二实施例的图中，对与第一实施例相同的部件标注相同的符号并省略其说明。
图14是第二实施例的喷墨头101所具有的片材150的俯视图。片材150为由多层玻璃环氧树脂构成的片材，如图14所示，其具有在一个方向上延伸的矩形形状，并且一起固定在4个励动器单元21上。在片材150上以与4个励动器单元21相对应的方式交错地安装着4个驱动IC80a～80d。在安装驱动IC80a～80d的片材150的安装面上，配置着连接有FFC51的端子的输入端子161。输入端子161沿着驱动IC80a的纵向配置着。另外，在片材150的安装面上形成有串行配线164和时钟·选通配线165，其中，串行配线164自输入端子161开始顺次串联驱动IC80a～80d，时钟·选通配线165从输入端子161分支成为4个然后并联在各驱动IC80a～80d上。这里，在图14中，示意地表示出了串行配线164和时钟·选通配线165。另外，在片材150的安装面上形成有第二中间端子群69，该第二中间端子群69与从驱动IC80输出驱动信号的输出触点81相连接(参照图8)。
在片材150的与励动器单元21的附着面上，励动器单元21的与连接用电极36相结合的输出端子75以与各励动器单元21相对应的方式配置成为矩阵状(参照图9)。并且，各第二中间端子群69和与其对应的输出端子75通过形成在片材150的中间层的配线而电连接。其具体的结构与第一实施方式相同，故省略其说明。
根据上述的第二实施方式，通过控制用串行配线164使驱动IC80a～80d串联在一起，由此能减少输入端子161以及FFC51的数目。进而能有利于降低喷墨头的制造成本。
另外，由于采用了相对于4个励动器单元21而具有1个片材150的结构，能有利于降低片材150的制造成本。
这里，在本实施例中，虽然采用了相对于4个励动器单元21而具有一个片材150的结构，但并不仅限于这样的结构。例如，也可以如图15所示那样，相对于各励动器单元21具有片材250。此时，在各片材250之间还需要具有连接电缆251，该连接电缆251用于连接控制用串行配线和时钟·选通配线配线。由此，即使在励动器单元21的固定位置相对于流路单元4发生错位的情况下也能正确地将50固定在励动器单元21上。
以上对本发明的优选实施方式进行说明，本发明并不仅限于上述实施例，还能在权利要求所涵盖的范围内进行种种的设计变更。例如，在第一实施例中，接地用配线68形成区域几乎占据了除了输入端子61、驱动IC80、以及第一配线62～67的形成区域之外的几乎全部的所剩区域，但也可以使接地用配线68形成为任意的形状。
另外，在第一实施例中，片材50采用了由9层的玻璃环氧树脂片材层叠而成的构造，但也可以为由任意层数的玻璃环氧树脂片材层叠而成的结构，甚至可以为单层的玻璃环氧树脂片材的结构。
另外，在在第一实施例中，采用了将驱动IC80配置在片材50中的第一层50a的中心的结构，但也可以将驱动IC80配置在任意的位置上。
另外，在第一实施例中，采用了驱动IC80经由散热片材82与墨水储存单元71的下表面热结合的构造，但也可以为驱动IC80不与墨水储存单元71热结合而是与散热风扇等的其他部件热结合的结构。
另外，在第一实施例中，采用了将励动器单元21和片材50配置在空隙71a中，并用硅材料84将该空隙71a密封的结构，但也可以将励动器单元21和片材50配置在开放的空间中。
另外，励动器单元21的种类并不仅限于采用压电片材的种类。该励动器还可以为这样一种类型，即，当驱动IC输出信号时，压力室中的墨水被加热，然后在墨水中产生气泡，从而挤压墨水并使墨水从喷口喷出，在这种情况下，励动器可以是用于加热墨水的加热元件。
另外，在第一实施例中，片材50具有这样的构造，即，在作为驱动IC80的安装面的第一层50a上形成有：连接着FFC51的端子的输入端子61、20V类电源线62、3.3V类电源线63、控制用串行配线64、时钟配线65、选通配线66、以及波形图案配线群67(作为第一配线)，但只要在该安装面上形成上述配线62～67中的至少与驱动IC80的输入端子相结合的第一中间端子62a～67a(参照图8)即可。此时，只要在片材50的第二层50b～第九层50i上形成输入端子61和第一配线62～67的除了中间端子62a～67a的部分，并使第一配线62～67的一部分伸入通孔即可。
Claims (22)
1.一种喷墨头，其具有：主体，该主体具有多个喷口、多个压力室、多个励动器、以及多个励动器端子，其中，每个喷口分别与唯一对应的压力室相连通，每个压力室分别与唯一对应的励动器相结合，每个励动器分别与唯一对应的励动器端子相连接，在所选择的励动器端子上施加驱动电压后，与连接于所选择的励动器端子的励动器相连接的压力室内的墨水受到压缩，从而使墨水从与该压力室相连通的喷口喷出；
驱动集成电路，该驱动集成电路能选择上述多个励动器端子中的任意的一个或多个，并向所选择的励动器端子输出驱动电压；
片材，该片材通过其第二面固定在上述主体上，在该片材的第一面上搭载有上述驱动集成电路，并且，该片材还具有多个输入端子、分布在上述第二面上的多个输出端子、连接上述多个输入端子和上述驱动集成电路的多个第一配线、以及连接上述驱动集成电路和上述多个输出端子的多个第二配线，并且，上述第二配线群从上述第一面贯穿上述片材直至上述第二面；
并且，上述每个输出端子与唯一对应的励动器端子相连接。
2.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述多个输入端子和上述多个第一配线形成在上述第一面上。
3.如权利要求2所述的喷墨头，其中，上述片材还具有定电压输入端子、配置在上述第二面上的定电压输出端子、以及连接上述定电压输入端子和上述定电压输出端子的定电压配线；
上述定电压配线贯穿片材；
并且，在上述第一面上，上述定电压配线形成在除了以下这样的区域之外的全部剩余区域上，除外的区域是搭载上述驱动集成电路的区域、形成上述多个输入端子的区域、以及形成上述多个第一配线的区域。
4.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述多个第二配线的数目与上述多个喷口的数量相同，上述多个第二配线的数目大于上述多个第一配线的数目。
5.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述片材由多个层层叠而成，在各层的表面上形成上述第二配线的一部分。
6.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述主体的多个励动器端子在一个面上排列成为行列状，上述片材的多个输出端子在第二面上排列成为相同的行列状。
7.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述驱动集成电路配置在上述第一面的中心。
8.如权利要求1所述的喷墨头，其中，上述主体具有：
流路单元，该流路单元的一个表面上形成有上述多个压力室；以及
励动器单元，该励动器单元被固定在上述流路单元的上述一个表面上。
9.如权利要求8所述的喷墨头，其中还具有储存单元，该储存单元固定在上述流路单元的上述一个表面上，并且存储供给到上述流路单元的墨水。
10.如权利要求9所述的喷墨头，其中，上述驱动集成电路以热结合的方式与上述储存单元相结合。
11.如权利要求9所述的喷墨头，其中，在上述储存单元和上述流路单元之间形成有空隙，在该空隙内配置着上述励动器单元、上述驱动集成电路、以及上述片材。
12.如权利要求11所述的喷墨头，其中，上述空隙被密封剂所密封。
13.如权利要求8所述的喷墨头，其中，上述励动器单元中的多个固定在一个上述流路单元上，在各励动器单元上固定着搭载有上述驱动集成电路的上述片材。
14.如权利要求13所述的喷墨头，其中，多个上述驱动集成电路串联在一起。
15.如权利要求8所述的喷墨头，其中，上述励动器单元中的多个固定在一个上述流路单元上，一个上述片材固定在上述多个励动器单元上，在该一个片材上搭载着与上述励动器单元数目相同的上述驱动集成电路。
16.如权利要求15所述的喷墨头，其中，多个上述驱动集成电路串联在一起。
17.一种喷墨头，其具有：主体，该主体具有多个喷口、多个压力室、多个励动器、以及多个励动器端子，其中，每个喷口分别与唯一对应的压力室相连通，每个压力室分别与唯一对应的励动器相结合，每个励动器分别与唯一对应的励动器端子相连接，在所选择的励动器端子上施加驱动电压后，与连接于所选择的励动器端子的励动器相连接的压力室内的墨水受到压缩，从而使墨水从与该压力室相连通的喷口喷出；
驱动集成电路，该驱动集成电路具有多个输入触点、以及分布在驱动集成电路的一个面上的多个输出触点，并且，该驱动集成电路能选择上述多个输出触点中的任意的一个或多个，并向所选择的输出触点输出驱动电压；
片材，该片材通过其第二面固定在上述主体上，在该片材的第一面上搭载有上述驱动集成电路，并且，该片材还具有多个输入端子、分布在上述第一面上的多个第一中间端子、分布在上述第一面上的多个第二中间端子、分布在上述第二面上的多个输出端子、连接上述多个输入端子和上述多个第一中间端子的多个第一配线、以及连接上述多个第二中间端子和上述多个输出端子的多个第二配线，并且，上述第二配线群从上述第一面贯穿上述片材直至上述第二面；
并且，上述每个第一中间端子与唯一对应的驱动集成电路的各输入触点相连接，驱动集成电路的每个输出触点与唯一对应的各第二中间端子相连接，每个输出端子与主体的唯一对应的各励动器端子相连接。
18.如权利要求17所述的喷墨头，其中，上述多个第二配线的数目大于上述多个第一配线的数目。
19.如权利要求18所述的喷墨头，其中，上述多个输出端子的数目、上述多个第二中间端子的数目、上述多个第二配线的数目、上述多个输出端子的数目、以及上述多个励动器端子的数目相等。
20.如权利要求19所述的喷墨头，其中，上述主体的多个励动器端子在一个面上排列成为行列状，上述片材的多个输出端子在第二面上排列成为相同的行列状，上述主体的上述面与上述片材的上述第二面相连接。
21.如权利要求20所述的喷墨头，其中，上述片材由多层绝缘层层叠而成，
连接在第一列的输出端子群的第二配线形成在第一层的绝缘层的表面，连接在第二列的输出端子群的第二配线形成在第二层的绝缘层的表面，连接在第三列的输出端子群的第二配线形成在第三层的绝缘层的表面。
22.如权利要求21所述的喷墨头，其中，对于形成在第n层的上述绝缘的表面上的第二配线而言，其通过贯穿1～n-1层的上述绝缘层而延伸的通孔，连接到上述第二中间端子群，并且，通过贯穿n+1～m层的上述绝缘层而延伸的通孔，连接到上述输出端子群，这里，m为构成上述片材的绝缘层的层数，n为1～m的任意的整数。
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