JP2002355968A

JP2002355968A - 液体吐出ヘッド用基板及びそれを用いた液体吐出ヘッド

Info

Publication number: JP2002355968A
Application number: JP2001162447A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Maru; 博之丸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-10
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP3559772B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱抵抗体の配線抵抗にバラツキがなく、低
消費電力で安定して長期にわたり動作するインクジェッ
ト記録ヘッドを提供する。【解決手段】複数の第１の配線１３は、共通の第１の
電極パッド１２と接続されている。更に、第１の配線１
３には、少なくとも１つの発熱抵抗体１１ａの他方の端
子が、全ての発熱抵抗体１１ａの他方の端子がそれぞれ
いずれか１つに接続されるように、接続されている。複
数の第２の配線１６は、共通の第２の電極パッド１５と
接続されている。更に、第２の配線１６には、少なくと
も１つのスイッチング素子１９ａの他方の端子が、全て
のスイッチング素子１９ａの他方の端子がそれぞれいず
れか１つに接続されるように、接続されいる。そして、
１つのスイッチング素子１９ａがオンとなった場合に、
それがどのスイッチング素子１９ａであっても第１の電
極パッド１２から第２の電極パッド１５までの抵抗値が
一定である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク等の液体を
用紙等の被記録部材に噴射して付着させることで画像や
文字を記録するインクジェット記録装置に用いられるイ
ンクジェット記録ヘッド及びその基板に関し、特に、高
耐久性のインクジェット記録ヘッド及びその基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５４−５１８３７号公報にインク
ジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法が
記載されている。そこに記載されたインクジェット記録
方法は、熱エネルギーを液体に作用させることで得られ
る原動力により液滴を吐出する。

【０００３】即ち、特開昭５４−５１８３７号公報に記
載されたインクジェット記録方法によれば、熱エネルギ
ーによりインク等の液体を加熱して気泡を発生させる。
熱エネルギーにより液体に気泡が発生すると、その作用
力で記録ヘッド部先端のオリフィスから液滴が噴出す
る。オリフィスから噴出した液滴が被記録部材に付着し
て情報が記録される。

【０００４】一般に、このようなインクジェット記録方
法に用いられるインクジェット記録ヘッドは、液吐出
部、発熱抵抗体、上部保護層及び下部層を具備してい
る。液吐出部はオリフィス及び液流路を有する。オリフ
ィスは液体を吐出する吐出口である。液流路は熱エネル
ギーを液体に作用させる熱作用部を含み、オリフィスに
連通している。

【０００５】発熱抵抗層は電力のエネルギーを変換して
熱エネルギーを発生させる熱変換体である。上部保護層
はインク等の液体から発熱抵抗層を保護する。下部層は
熱エネルギーを畜熱する。

【０００６】また、特開昭５７−７２８６７号公報に
は、外部取り出し電極を削減するために、発熱抵抗体と
それを駆動する素子とが内部に作り込まれた構成の基板
が提案されている。図６は、従来のインクジェット記録
ヘッド用基板の構成例を示す概略図である。

【０００７】図６のインクジェット記録ヘッド用基板は
発熱抵抗体９１、共通電極部９２、電極パッド９３、ス
ルーホール部９４及び電極パッド９５を有している。こ
のインクジェット記録ヘッド用基板は、発熱抵抗体９１
の発熱面に略平行な方向（図６の右方向）に液体を吐出
する、いわゆるエッジシュータータイプのインクジェッ
ト記録ヘッド用基板である。

【０００８】図６のインクジェット記録ヘッド用基板の
製造方法としては、先ず、シリコン基板上に発熱抵抗層
及び電極層を作成し、フォトリソグラフィー技術によ
り、発熱抵抗体９１と外部取り出し用の電極パッド９３
を形成する。

【０００９】次に、保護層（不図示）を形成し、フォト
リソグラフィー技術により、電極パッド９３及び共通電
極取り出し部分に穴を開けてスルーホール部９４を形成
する。

【００１０】次に、共通電極となるＡｌ層を作成し、フ
ォトリソグラフィー技術により、共通電極部９２及び共
通電極部９２の外部取り出し用の電極パッド９５を形成
する。

【００１１】上述したように作成された図６のインクジ
ェット記録ヘッド用基板において、各発熱抵抗体９１の
一方の端子は、それぞれに対応した電極パッド９３に接
続されている。また、各発熱抵抗体９１の他方の端子
は、それぞれに対応したスルーホール部９４を介して共
通電極部９２に共通接続されている。

【００１２】個別の電極パッド９３と共通の電極パッド
９５との間に電圧が印加されると、発熱抵抗体９１は電
流が流れて発熱する。

【００１３】各発熱抵抗体９１は、これら発熱抵抗体９
１の間に設けられた流路壁（不図示）により分離され、
また、それぞれが囲われている。

【００１４】流路壁によって形成された空間（液流路）
内の液体は、発熱抵抗体９１からの熱エネルギーで発生
した気泡の作用力によりオリフィスから吐出される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
記録ヘッド用基板の電力配線には複数の電極パッドが設
けられており、インクジェット記録ヘッド用基板には外
部から電極パッドを介して電力が供給される。そして、
印字速度を向上させるには、配列する発熱抵抗体の数を
多くし、多数の発熱抵抗体を同時に駆動することが必要
である。多数の発熱抵抗体を同時に駆動する場合、電力
配線に流れる瞬間電流は大きなものとなる。そのため、
熱エネルギーにより気泡を生じさせて液体を吐出するイ
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法は、サーマルヘッド
のものとは異なったものである。

【００１６】インクジェット記録ヘッドにおいて正常な
気泡を生じさせるためには、電力配線に印加する電圧信
号のパルス幅が短く、かつ駆動電力が大きいことが必要
である。しかし、それらに伴って大きな駆動電流が必要
とされる。必要な駆動電流が大きく、また同時に駆動す
る発熱抵抗体の数が多ければ、電力配線に流れる電流は
それだけ大きくなる。そして、電力配線に流れる電流は
最終的には電極パッドに集中する。同時に駆動されうる
発熱抵抗体の数が多ければ、発熱抵抗体による電圧降下
は、電流が最大の場合と最小の場合とで大きく異なるこ
とになる。

【００１７】例えば、電力配線抵抗値が１Ωであり、１
つの発熱抵抗体の駆動電流が０．２Ａであり、同時に駆
動されうる発熱抵抗体の数が３２個であり、電極パッド
の共通配線抵抗値が１Ωであるとする。この場合、３２
個の発熱抵抗体を同時に駆動する場合（最大電流の場
合）の電圧降下は、０．２×（１＋１×３２）＝６．６
Ｖである。また、１つの発熱抵抗体のみを駆動する場合
（最小電流の場合）の電圧降下は、０．２×（１＋１×
１）＝０．４Ｖである。従って、３２個の発熱抵抗体を
同時に駆動したときと、１個の発熱抵抗体のみを駆動し
たときの発熱抵抗体による電圧降下の差は６．６−０．
４＝６．２Ｖである。例えば、発泡開始電圧が１５．３
Ｖであり、駆動電圧がマージンを含めて発泡開始電圧の
１．３倍の２０Ｖであるとした場合を例にとると、電圧
が６．２Ｖも低下すると駆動電圧は１３．８Ｖとなって
発泡開始電圧１５．３Ｖを下回るので、気泡が生じなく
なる。

【００１８】印加電圧を高くすればこのような事態を避
けることはできる。しかし、印可電圧が高いと、１つの
発熱抵抗体のみを駆動する場合に発熱抵抗体に大きな電
圧がかかるので発熱抵抗体の寿命が短くなる。

【００１９】また、上述したように配線抵抗の電圧降下
の変化の幅が問題であるため、配線抵抗を小さくするこ
とで問題を緩和することができる。配線抵抗を極力小さ
くする方法としては、例えば、めっき技術等を用いて配
線を厚膜化する方法が考えられる。

【００２０】しかし、配線が厚膜となると配線がインク
に触れる可能性が高まるので、保護層の必要性が高ま
る。厚膜上に保護層を設けると、保護層の上面は発熱抵
抗体の面よりも高い位置となるので、発熱抵抗体の上に
ノズル材を形成することが困難となり、構造上の制約が
生じる。特に、高精細なインク滴を吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、配線を厚膜にして保護層を設
け、その上にノズル材を形成する場合、ノズル材の厚さ
が１０μｍオーダーであり、めっき厚膜配線も１０μｍ
オーダーであるため構造上の制約は大きい。

【００２１】その他の解決方法として、電力配線の低抵
抗化を図るために電力配線を太くすることが考えられ
る。しかし、電力配線を太くすれば当然に基板のサイズ
が大きくなり、コストも高くなる。インクジェット記録
ヘッドのコストの多くを占める発熱抵抗体が設けられた
基板のコストが高くなればインクジェット記録ヘッドが
コスト高となる。

【００２２】また、電力配線からの取り出し電極パッド
の数を多くして外部配線板の低抵抗化を図る方法も考え
られるが、パッド数の増加は信頼性の低下を招き、ま
た、基板のサイズを大きくすることにもなる。これを回
避するために、発熱抵抗体をブロック化し、このブロッ
ク間で電力配線を分割することで、ブロック内で同時に
駆動される発熱抵抗体の数を必ず１つになるようにする
方法が考えられる。これにより、同時に駆動される発熱
抵抗体の数の変化により生じる電位差の影響が低減され
る。

【００２３】しかし、この方法により駆動電圧が発泡開
始電圧を下回らないようにブロック間の配線抵抗値を合
わせることはできても、ブロック内での抵抗値を全て合
わせるためには、ブロック内で全ての発熱抵抗体に個別
の配線を施すしかない。ブロック内の全ての発熱抵抗体
に個別の配線を施すためには発熱抵抗体数分の配線数が
必要である。即ち、ヒーターボードとしては、全てのヒ
ーター数に個別の配線が必要になる。そのため、必然的
に基板のサイズが大きくなり、コストが上がるので現実
的ではない。

【００２４】また、配線抵抗による電圧降下で駆動電圧
がインクの発泡開始電圧を下回ることがない場合でもブ
ロック内の配線抵抗にバラツキがあれば、ヒ−ター間に
電圧のバラツキが生じ、高い電圧のかかるヒーターで顕
著に耐久性が低下することとなる。これは使い捨てのヒ
ーターボードではさほど問題とならないが、半永久的に
使用されるヒーターボードの場合には大きな問題とな
る。

【００２５】本発明の目的は、ヒーターの配線抵抗にバ
ラツキがなく、低消費電力で安定して長期にわたり動作
するインクジェット記録ヘッド及びその基板を提供する
ことである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液体吐出ヘッド用基板は、複数の発熱抵抗
体とスイッチング素子が１対１で対応し、前記発熱抵抗
体の一方の端子とそれに対応する前記スイッチング素子
の一方の端子とがそれぞれ接続されており、該スイッチ
ング素子に駆動された前記発熱抵抗体で生じる熱エネル
ギーによって液体を吐出する液体吐出ヘッドに用いられ
る液体吐出ヘッド用基板において、共通の第１の電極パ
ッドと接続され、更に、少なくとも１つの前記発熱抵抗
体の他方の端子が、全ての前記発熱抵抗体の他方の端子
がそれぞれいずれか１つに接続されるように、接続され
た複数の第１の配線と、共通の第２の電極パッドと接続
され、更に、少なくとも１つの前記スイッチング素子の
他方の端子が、全ての前記スイッチング素子の他方の端
子がそれぞれいずれか１つに接続されるように、接続さ
れており、接続されたうちの１つの前記スイッチング素
子がオンとなった場合に、それがどの前記スイッチング
素子であっても前記第１の電極パッドから前記第２の電
極パッドまでの抵抗値が一定である複数の第２の配線
と、を有している。

【００２７】本発明によれば、第１の電極パッドと第２
の電極パッドとの間の抵抗値が一定となるように制御可
能なので、特定の発熱抵抗体に高い負荷をかけず、また
配線の厚膜化や配線を太くすることが必要で無い。

【００２８】本発明の実施態様によれば、複数の前記第
１の配線と前記第１の電極パッドとがそれぞれ第３の配
線で接続されており、全ての該第３の配線の抵抗値が同
一であり、複数の前記第２の配線と前記第２の電極パッ
ドとがそれぞれ第４の配線で接続されており、全ての該
第４の配線の抵抗値が同一である。

【００２９】本発明の実施態様によれば、前記第１の配
線の列と前記第２の配線の列とが分割ピッチの半ピッチ
分ずれて平行に設けられ、前記第３の配線が前記第１の
配線の中央に接続され、前記第４の配線が前記第２の配
線の中央に接続されている。

【００３０】本発明の他の実施態様によれば、前記第１
の配線の列と前記第２の配線の列とが分割位置が一致し
て平行に設けられ、前記第１の配線の前記第３の配線と
の接続位置がいずれか一方の端部であり、該第１の配線
と同じ位置の前記第２の配線の前記第４の配線との接続
位置が、前記第１の配線と前記第３の配線との接続位置
とは異なる側の端部である。

【００３１】本発明の実施態様によれば、前記スイッチ
ング素子はＭＯＳトランジスタである。

【００３２】本発明の他の実施態様によれば、前記スイ
ッチング素子はバイポーラトランジスタである。

【００３３】本発明の実施態様によれば、前記第１の電
極パッドは、前記発熱抵抗体に印可される電圧を外部か
ら受けるための電極パッドであり、前記第２の電極パッ
ドは、前記スイッチング素子の他方の端子を接地するた
めの電極パッドである。

【００３４】本発明の実施態様によれば、複数の前記発
熱抵抗体を同時駆動する際に、同一の前記第１の配線に
接続された前記発熱抵抗体を複数同時に駆動せず、か
つ、同一の前記第２の配線に接続された前記スイッチン
グ素子を複数同時にオンしないように前記スイッチング
素子を制御する制御ロジックを更に有している。

【００３５】本発明の液体吐出ヘッドは、上述した本発
明の液体吐出ヘッド用基板を用いている。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して詳細に説明する。

【００３７】図１は本実施形態のインクジェット記録ヘ
ッド用基板について説明するためのヒーターボードの平
面図である。

【００３８】図２は、図１において円で囲われた部分の
拡大図（ａ）と、拡大図上の配線の各位置における共通
電極パッドとの間の抵抗値を示すグラフ（ｂ）とを合わ
せて示す説明図である。なお、ここでは図２中の横方向
の位置のことを、単に位置と称する。

【００３９】図６の従来例では、発熱抵抗体に略平行な
方向（図６中の右方向）に液体を吐出するエッジシュー
タータイプのインクジェット記録ヘッドを示したが、本
実施形態では、液体を発熱抵抗体に垂直方向に吐出する
サイドシュータータイプのインクジェット記録ヘッドを
例示する。ただし、エッジシュータータイプとサイドシ
ュータータイプとで電力配線方法に違いはない。

【００４０】図１にはヒーターボード内の回路の配置関
係が示されている。ヒーターボードはヒーターブロック
１１、共通電極パッド１２，１５、パワートランジスタ
部１９、制御ロジック２０を有する。ヒーターブロック
１１は電力エネルギーを変換して熱エネルギーを発生さ
せる複数のヒーターを含む。ヒーターは発熱抵抗体と呼
ばれることもある。共通電極パッド１２には電源電圧
（ＶＨ）が印加される。共通電極パッド１５は接地（Ｇ
ＮＤ）される。パワートランジスタ部１９に含まれる複
数のパワートランジスタは制御ロジック２０によりスイ
ッチングされる。

【００４１】図２（ａ）を参照すると、図１のヒーター
ブロック１１及びパワートランジスタ部１９の周辺が拡
大されており、ヒーター１１ａ、共通電極パッド１２，
１５、ＶＨ配線１３、ＶＨ側接続配線１４、ＧＮＤ配線
１６、ＧＮＤ側接続配線１７、スルーホール１８及びパ
ワートランジスタ１９ａが示されている。共通電極パッ
ド１２はＶＨ側接続配線１４によりＶＨ配線１３に接続
されている。共通電極パッド１５はＧＮＤ側接続配線１
７によりＧＮＤ配線１６に接続されている。そして、Ｖ
Ｈ配線１３とＧＮＤ配線１６とはヒーター１１ａ、スル
ーホール１８及びパワートランジスタ１９ａを介して接
続されている。

【００４２】ＶＨ配線１３は、ブロック分けされたヒー
ター１１ａに電源電圧を供給する。同一ブロック内で複
数のヒーター１１ａが同時に駆動しないように制御ロジ
ック２０により制御される。

【００４３】ＶＨ側接続配線１４は共通電極パッド１２
とＶＨ配線１３とを接続する配線である。ＶＨ側接続配
線１４は、全てのブロックで同じ抵抗値Ｒ１となるよう
にシート数が合わせてある。また、ＶＨ側接続配線１４
は、各ブロックのＶＨ配線１３のそれぞれの中心に接続
されている。

【００４４】ＧＮＤ配線１６はブロック分けされたヒー
ター１１ａを接地する。各ブロックのＶＨ配線１３と半
ピッチずれた位置に配置されている。

【００４５】ＧＮＤ側接続配線１７は共通電極パッド１
５とＧＮＤ配線１６とを接続する配線である。ＧＮＤ側
接続配線１７は、全てのブロックで同じ抵抗値Ｒ２とな
るようにシート数が合わせてある。また、ＧＮＤ側接続
配線１７は、各ブロックのＧＮＤ配線１６のそれぞれの
中心に接続されている。即ち、ＧＮＤ側接続配線１７は
ＶＨ側接続配線１４同士の中間の位置にある。

【００４６】スルーホール１８はヒーター１１ａとパワ
ートランジスタ１９ａを接続している。

【００４７】図２（ｂ）を参照すると、ＶＨ配線１３の
各位置と共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１
と、ＧＮＤ配線１６の各位置と共通電極パッド１５との
間の抵抗値Ｒ２２２とが示されている。

【００４８】ＶＨ配線１３の中心（ＶＨ側接続配線１４
との接続点）とＶＨ配線１３の各位置との間の抵抗値を
Ｒ１１とすると、各位置により抵抗値Ｒ１１は異なり中
心から離れるほど大きくなる。また、ＶＨ配線１３の各
位置と共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１は、
Ｒ１１１＝Ｒ１＋Ｒ１１である。

【００４９】同様に、ＧＮＤ配線１６の中心（ＧＮＤ側
接続配線１７との接続点）とＧＮＤ配線１６の各位置と
の間の抵抗値をＲ２２とすると、各位置により抵抗値Ｒ
２２は異なり中心から離れるほど大きくなる。また、Ｇ
ＮＤ配線１６の各位置と共通電極パッド１５との間の抵
抗値Ｒ２２２は、Ｒ２２２＝Ｒ２＋Ｒ２２である。

【００５０】また、ＶＨ配線１３とＧＮＤ配線１６とは
半ピッチずれた位置関係にあるので、全ての位置におい
て抵抗値Ｒ１１１と抵抗値Ｒ２２２との和が一定であ
る。

【００５１】図３は、パワートランジスタ１９ａにＮＭ
ＯＳトランジスタを用いた場合の共通電極パッド１２か
ら共通電極パッド１５までの等価回路である。図４は、
パワートランジスタ１９ａにＮＰＮトランジスタを用い
た場合の共通電極パッド１２から共通電極パッド１５ま
での等価回路である。ここではヒーター１１ａの抵抗値
は抵抗値Ｒｈであり、パワートランジスタ１９ａのオン
時の抵抗値は抵抗値Ｒｏｎである。

【００５２】ＶＨ配線１３及びＧＮＤ配線１６と、その
電圧降下についてより詳細に説明する。

【００５３】図２（ａ）の１つのＶＨ配線１３に注目す
ると、ＶＨ配線１３の両端ではシート数が最大であり、
共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１が最大であ
る。両端から中心に近づくに従ってシート数が減少して
おり、共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１は減
少する。そして、ＶＨ配線１３の中心では、共通電極パ
ッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１は最小となり、Ｒ１１
１＝Ｒ１である。

【００５４】図２（ａ）の１つのＧＮＤ配線１６に注目
すると、ＧＮＤ配線１６の両端ではシート数が最大であ
り、共通電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２が最大
である。両端から中心に近づくに従ってシート数が減少
しており、共通電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２
は減少する。そして、ＧＮＤ配線１６の中心では、共通
電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２は最小となり、
Ｒ２２２＝Ｒ２である。同様に、ＶＨ配線１３とＧＮＤ
配線１６とは半ピッチずれた位置関係にあるので、ＶＨ
配線１３の抵抗値Ｒ１１１が最大の位置でＧＮＤ配線１
６の抵抗値Ｒ２２２が最小であり、ＶＨ配線１３の抵抗
値Ｒ１１１が最小の位置でＧＮＤ配線１６の抵抗値Ｒ２
２２が最大である。そして、ＶＨ配線１３とＧＮＤ配線
１６のシート数の増減の傾斜は同じである。そのため、
抵抗値Ｒ１１１とＲ抵抗値Ｒ２２２の和は全ての位置に
おいて一定である。

【００５５】ヒーター１１ａが駆動されたときに流れる
ヒーター電流をＩＨとする。電流値ＩＨは抵抗値Ｒ１１
１＋Ｒｈ＋Ｒｏｎ＋Ｒ２２２と電源電圧ＶＨにより定ま
る。即ち、電流値ＩＨは、ＩＨ＝ＶＨ／（Ｒ１１１＋Ｒ
ｈ＋Ｒｏｎ＋Ｒ２２２）となる。ここで、抵抗値Ｒ１１
１＋Ｒ２２２は全ての位置で一定なので、オンするパワ
ートランジスタ１９ａによらず、ヒーター電流ＩＨは一
定である。即ち、本実施形態のヒーターボードではヒー
ター電流のバラツキがない。したがって、本実施形態の
ヒーターボードを用いたインクジェット記録ヘッドは、
特定のヒーターに高い電圧がかかることがないので劣化
が少なく長寿命である。

【００５６】本発明の他の実施形態について図面を参照
して詳細に説明する。

【００５７】図５は本発明の他の実施形態のヒーターボ
ードの拡大図（ａ）と、拡大図上の配線の各位置におけ
る共通電極パッドとの間の抵抗値を示すグラフ（ｂ）と
を合わせて示す説明図である。図５のヒーターボードを
構成する各部は図２のものと同様の機能を有しており、
それらの配置や接続位置の位置関係が図２と異なってい
る。

【００５８】図５（ａ）を参照すると、ＶＨ配線１３と
ＧＮＤ配線１６とは同一位置でブロック分けされてい
る。また、ＶＨ側接続配線１４はＶＨ配線１３の左端に
接続されている。ＧＮＤ側接続配線１７はＧＮＤ配線１
６の右端に接続されている。図５（ａ）のヒーターボー
ドのＶＨ配線１３は、図２（ａ）のものと同様に、全て
のブロックで同じ抵抗値Ｒ１となるようにシート数が合
わせてある。また、図５（ａ）もヒーターボードのＧＮ
Ｄ配線１６もシート数が合わせてある。

【００５９】図５（ｂ）を参照すると、ＶＨ配線１３の
各位置と共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１
と、ＧＮＤ配線１６の各位置と共通電極パッド１５との
間の抵抗値Ｒ２２２とが示されている。

【００６０】ＶＨ配線１２の左端（ＶＨ側接続配線１４
との接続点）とＶＨ配線１３の各位置との間の抵抗値Ｒ
１１は各位置により異なり、右端に近づくほど大きくな
る。また、ＶＨ配線１３の各位置と共通電極パッド１２
との間の抵抗値Ｒ１１１は、Ｒ１１１＝Ｒ１＋Ｒ１１で
ある。

【００６１】同様に、ＧＮＤ配線１６の右端（ＧＮＤ側
接続配線１７との接続点）とＧＮＤ配線１６の各位置と
の間の抵抗値Ｒ２２は各位置により異なり、左端に近づ
くほど大きくなる。また、ＧＮＤ配線１６の各位置と共
通電極１５との間の抵抗値Ｒ２２２は、Ｒ２２２＝Ｒ２
＋Ｒ２２である。

【００６２】したがって、全ての位置において抵抗値Ｒ
１１１と抵抗値Ｒ２２２の和が一定である。

【００６３】図５のヒーターボードの共通電極パッド１
２から共通電極パッド１５までの等価回路は、図２のヒ
ータボードと同様に図３，４である。

【００６４】図５（ａ）の１つのＶＨ配線１３に注目す
ると、ＶＨ配線１３の左端ではシート数が最小であり、
共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１が最小であ
る。左端から右端に近づくに従ってシート数が増加して
おり、共通電極パッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１は増
加する。そして、ＶＨ配線１３の右端では、共通電極パ
ッド１２との間の抵抗値Ｒ１１１は最大となる。

【００６５】図５（ａ）の１つのＧＮＤ配線１６に注目
すると、ＧＮＤ配線１６の左端ではシート数が最大であ
り、共通電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２が最大
である。左端から右端に近づくに従ってシート数が減少
しており、共通電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２
は減少する。そして、ＧＮＤ配線１６の右端では、共通
電極パッド１５との間の抵抗値Ｒ２２２は最小となる。
そして、ＶＨ配線１３とＧＮＤ配線１６のシート数の増
減の傾斜は同じである。そのため、抵抗値Ｒ１１１とＲ
抵抗値Ｒ２２２の和は全ての位置において一定である。

【００６６】図２の実施形態と同様に、ヒーター電流の
電流値ＩＨは抵抗値Ｒ１１１＋Ｒｈ＋Ｒｏｎ＋Ｒ２２２
と電源電圧ＶＨにより定まる。即ち、電流値ＩＨは、Ｉ
Ｈ＝ＶＨ／（Ｒ１１１＋Ｒｈ＋Ｒｏｎ＋Ｒ２２２）とな
る。抵抗値Ｒ１１１＋Ｒ２２２が全ての位置で一定なの
で、オンするパワートランジスタ１９ａによらず、ヒー
ター電流ＩＨは一定である。即ち、図５のヒーターボー
ドでもヒーター電流のバラツキがない。したがって、本
実施形態のヒーターボードを用いたインクジェット記録
ヘッドは、特定のヒーターに高い電圧がかかることがな
いので劣化が少なく長寿命である。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、第１の電極パッドと第
２の電極パッドとの間の抵抗値が一定となるように制御
可能なので、特定の発熱抵抗体に高い負荷をかけず、ま
た配線の厚膜化や配線を太くすることが必要で無いた
め、小型、低コストかつ長寿命の液体吐出ヘッド用基板
を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板
について説明するためのヒーターボードの平面図であ
る。

【図２】図１において円で囲われた部分の拡大図（ａ）
と、拡大図上の配線の各位置における共通電極パッドと
の間の抵抗値を示すグラフ（ｂ）とを合わせて示す説明
図である。

【図３】パワートランジスタにＮＭＯＳトランジスタを
用いた場合のＶＨ側の共通電極パッドからＧＮＤ側の共
通電極パッドまでの等価回路である。

【図４】パワートランジスタにＮＰＮトランジスタを用
いた場合のＶＨ側の共通電極パッドからＧＮＤ側の共通
電極パッドまでの等価回路である。

【図５】本発明の他の実施形態のヒーターボードの拡大
図（ａ）と、拡大図上の配線の各位置における共通電極
パッドとの間の抵抗値を示すグラフ（ｂ）とを合わせて
示す説明図である。

【図６】従来のインクジェット記録ヘッド用基板の構成
例を示す概略図である。

【符号の説明】

１１ヒーターブロック１１ａヒーター１２，１５共通電極パッド１３ＶＨ配線１４ＶＨ側接続配線１６ＧＮＤ配線１７ＧＮＤ側接続配線１８スルーホール１９パワートランジスタ部１９ａパワートランジスタ２０制御ロジック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱抵抗体とスイッチング素子が
１対１で対応し、前記発熱抵抗体の一方の端子とそれに
対応する前記スイッチング素子の一方の端子とがそれぞ
れ接続されており、該スイッチング素子に駆動された前
記発熱抵抗体で生じる熱エネルギーによって液体を吐出
する液体吐出ヘッドに用いられる液体吐出ヘッド用基板
において、共通の第１の電極パッドと接続され、更に、少なくとも
１つの前記発熱抵抗体の他方の端子が、全ての前記発熱
抵抗体の他方の端子がそれぞれいずれか１つに接続され
るように、接続された複数の第１の配線と、共通の第２の電極パッドと接続され、更に、少なくとも
１つの前記スイッチング素子の他方の端子が、全ての前
記スイッチング素子の他方の端子がそれぞれいずれか１
つに接続されるように、接続されており、接続されたう
ちの１つの前記スイッチング素子がオンとなった場合
に、それがどの前記スイッチング素子であっても前記第
１の電極パッドから前記第２の電極パッドまでの抵抗値
が一定である複数の第２の配線と、を有することを特徴
とする液体吐出ヘッド用基板。
【請求項２】複数の前記第１の配線と前記第１の電極
パッドとがそれぞれ第３の配線で接続されており、全て
の該第３の配線の抵抗値が同一であり、複数の前記第２の配線と前記第２の電極パッドとがそれ
ぞれ第４の配線で接続されており、全ての該第４の配線
の抵抗値が同一であることを特徴とする、請求項１記載
の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項３】前記第１の配線の列と前記第２の配線の
列とが分割ピッチの半ピッチ分ずれて平行に設けられ、前記第３の配線が前記第１の配線の中央に接続され、前記第４の配線が前記第２の配線の中央に接続されてい
ることを特徴とする、請求項２記載の液体吐出ヘッド用
基板。
【請求項４】前記第１の配線の列と前記第２の配線の
列とが分割位置が一致して平行に設けられ、前記第１の配線の前記第３の配線との接続位置がいずれ
か一方の端部であり、該第１の配線と同じ位置の前記第
２の配線の前記第４の配線との接続位置が、前記第１の
配線と前記第３の配線との接続位置とは異なる側の端部
であることを特徴とする、請求項２記載の液体吐出ヘッ
ド用基板。
【請求項５】前記スイッチング素子はＭＯＳトランジ
スタである、請求項１から４のいずれか１項に記載の液
体吐出ヘッド用基板。
【請求項６】前記スイッチング素子はバイポーラトラ
ンジスタである、請求項１から４のいずれか１項に記載
の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項７】前記第１の電極パッドは、前記発熱抵抗
体に印可される電圧を外部から受けるための電極パッド
であり、前記第２の電極パッドは、前記スイッチング素子の他方
の端子を接地するための電極パッドである、請求項１か
ら６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項８】複数の前記発熱抵抗体を同時駆動する際
に、同一の前記第１の配線に接続された前記発熱抵抗体
を複数同時に駆動せず、かつ、同一の前記第２の配線に
接続された前記スイッチング素子を複数同時にオンしな
いように前記スイッチング素子を制御する制御ロジック
を更に有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の
液体吐出ヘッド用基板。
【請求項９】請求項１から７のいずれか１項に記載の
液体吐出ヘッド用基板を用いた液体吐出ヘッド。