JP2015160339A - 配線実装構造、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

配線実装構造、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電圧降下による不具合を抑制して小型化した配線構造、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】主面301に開口して設けられ、主面301に交差する方向に設けられた斜面321を側面に有する凹部32と、凹部32に対して一方の側の主面301上に形成された複数の第1配線端子334Aと、凹部32に対して一方の側と対向する他方の側に主面301上に形成された複数の第2配線端子334Bと、複数の第1配線端子334A又は複数の第2配線端子334Bの各々と電気的に接続されて、斜面321に形成された接続配線33と、を有するベース基板と、凹部32の一部を覆うように実装され、複数の第1配線端子334Aの各々と電気的に接続される複数の第1端子と、複数の第2配線端子334Bの各々と電気的に接続される複数の第2端子とを有する半導体素子200とを備える。【選択図】図4

Description

本発明は、配線と半導体素子とを接続する配線実装構造、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
液滴を噴射する液体噴射ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板(第2基体)と、流路形成基板の一方面側に設けられた圧電アクチュエーターと、流路形成基板の圧電アクチュエーター側に接合された保護基板(第1基体)とを具備し、圧電アクチュエーターによって圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせることで、ノズル開口から液体を噴射する。
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、保護基板の流路形成基板に接合された面とは反対面に駆動回路(半導体素子)を設け、保護基板に開口部を形成して、開口部内に圧電アクチュエーターに接続された配線部を露出させ、駆動回路と圧電アクチュエーターとを、保護基板の開口部の側壁上に設けられた接続配線を介して電気的に接続するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、駆動回路の実装面に配線を設けるようにした構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−290232号公報 特開2007−48931号公報
しかしながら、特許文献1の駆動回路は、保護基板の開口部の両側にそれぞれ駆動回路が設けられているため、駆動回路を配置するスペースが必要で大型化してしまうという問題がある。
また、駆動回路の一端部のみから電源や駆動信号等を供給すると、駆動回路の内部配線だけでは、その電気抵抗によって内部で電圧降下が発生し、駆動回路の全体に亘って同じ電圧で電源や駆動信号等を供給することができない。このため、保護基板上に外部から電源や駆動信号等が入力される配線を設け、この配線を保護基板上で取り回して2つの駆動回路の複数箇所、特に各駆動回路の長手方向に亘って複数箇所で接続しなくてはならず、配線を形成するスペースが必要で、大型化してしまうという問題がある。
さらに、特許文献2のように半導体装置のプリント配線基板との実装面に再配置配線を設けることが開示されているが、プリント配線基板との干渉、或いはプリント配線基板に形成された信号配線や電源配線等との電気的な影響を受けやすくなるため、十分な厚みで実装面の側に配線を形成することが困難であるという問題がある。
なお、このような問題は液体噴射ヘッドだけではなく、他のデバイスに用いられる配線実装構造においても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、電圧降下による不具合を抑制して小型化した配線実装構造、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、主面に開口して設けられて、当該主面に交差する方向に設けられた斜面を側面に有する凹部と、前記凹部に対して一方の側の前記主面上に形成された複数の第1配線端子と、前記凹部に対して前記一方の側と対向する他方の側に前記主面上に形成された複数の第2配線端子と、複数の前記第1配線端子又は複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続されて、前記斜面に形成された接続配線と、を有するベース基板と、少なくとも前記凹部の一部を覆うように実装され、複数の前記第1配線端子の各々と電気的に接続される複数の第1端子と、複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続される複数の第2端子と、を有する半導体素子と、を備え、前記半導体素子は、複数の前記第1配線端子と前記第2配線端子との間であって、前記凹部に対向する面に配線が設けられていることを特徴とする配線実装構造にある。
かかる態様では、半導体素子のベース基板上での配置スペースをできる限り抑えることができ、小型化することができる。また、配線を半導体素子に設けることで、内部配線の電気抵抗等による電圧効果を抑制することができると共にベース基板に配線を設けるスペースが不要となってさらなる小型化を実現できる。
ここで、前記配線は、電源が供給される電源系配線であることが好ましい。これによれば、配線によって電源系配線の電圧降下を抑制することができる。
また、前記半導体素子は、駆動素子に電気的に接続されると共に、前記配線は、前記駆動素子を駆動する駆動信号が供給される駆動系配線であることが好ましい。これによれば、配線によって駆動系配線の電圧降下を抑制することができる。
また、前記配線は、前記凹部に相対向する領域に設けられていることが好ましい。これによれば、配線がベース基板と干渉するのを抑制して、十分な厚みで実装面の側に配線を形成することができ、配線の電気抵抗値が高くなるのを抑制して、電圧降下を抑制することができる。
また、前記配線は、前記第1配線端子の並設方向に亘って連続して設けられていると共に、前記配線と前記半導体素子の内部配線は、前記並設方向の複数領域で電気的に接続されていることが好ましい。これによれば、内部配線を太く形成することなく、配線によって内部配線の電圧降下を抑制することができる。また、内部配線を太くすることによる駆動回路の大型化を抑制することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の前記ベース基板は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路と、該流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を具備し、前記圧力発生手段と前記接続配線とが接続されて、当該圧力発生手段が前記半導体素子によって駆動されることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、電圧降下による液体の噴射特性のばらつきを抑制して小型化した液体噴射ヘッドを実現できる。
また、本発明の他の態様は、主面に開口して設けられて、当該主面に交差する方向に設けられた斜面を側面に有する凹部と、前記凹部に対して一方の側の前記主面上に形成された複数の第1配線端子と、前記凹部に対して前記一方の側と対向する他方の側に前記主面上に形成された複数の第2配線端子と、複数の前記第1配線端子又は複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続されて、前記斜面に形成された接続配線と、を有するベース基板と、少なくとも前記凹部の一部を覆うように実装され、複数の前記第1配線端子の各々と電気的に接続される複数の第1端子と、複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続される複数の第2端子と、を有する半導体素子と、を備え、前記ベース基板は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路と、該流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を具備し、前記圧力発生手段と前記接続配線とが接続されて、当該圧力発生手段が前記半導体素子によって駆動され、前記半導体素子は、複数の前記第1配線端子と前記第2配線端子との間であって、前記凹部に対向する面に配線が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、半導体素子のベース基板上での配置スペースをできる限り抑えることができ、小型化することができる。また、配線を半導体素子に設けることで、内部配線の電気抵抗等による電圧効果を抑制して、液体噴射特性のばらつきを抑制することができると共にベース基板に配線を設けるスペースが不要となってさらなる小型化を実現できる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、電圧降下による噴射特性のばらつきを抑制して小型化した液体噴射装置を実現できる。
実施形態1に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態1に係る記録ヘッドの平面図である。 実施形態1に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態1に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。 実施形態1に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態1に係る保護基板の要部平面図である 実施形態1に係る接続配線を示す平面図である。 実施形態1に係る記録ヘッドの要部平面図である。 駆動回路の要部平面図である。 他の実施形態に係る記録ヘッドの要部平面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの平面図である。また、図3は図2のA−A′線断面図であり、図4は、図3の要部を拡大した図であり、図5は、図2のB−B′線断面図であり、図6は、保護基板の平面図である。
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド1は、流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、保護基板30、コンプライアンス基板45等の複数の部材を備える。
流路形成基板10は、ステンレス鋼やNiなどの金属、ZrOあるいはAlを代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、MgO、LaAlOのような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板10には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室12がインクを吐出する複数のノズル開口21が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室12の並設方向、又は第1の方向X(基準方向)と称する。また、流路形成基板10には、圧力発生室12が第1の方向Xに並設された列が複数列、本実施形態では、2列設けられている。この圧力発生室12が第1の方向Xに沿って形成された圧力発生室12の列が複数列設された列設方向を、以降、第2の方向Yと称する。さらに、第1の方向X及び第2の方向Yの双方に交差する方向を本実施形態では、第3の方向Zと称する。なお、本実施形態では、説明理解を容易にするために各方向(X、Y、Z)の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるべきものでないことを言及しておく。
また、流路形成基板10には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部側に、当該圧力発生室12よりも開口面積が狭く、圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。
また、流路形成基板10の一方面側(積層方向であって−Z方向)には、連通板15とノズルプレート20とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板10の一方面に設けられた連通板15と、連通板15の流路形成基板10とは反対面側に設けられたノズル開口21を有するノズルプレート20と、を具備する。
連通板15には、圧力発生室12とノズル開口21とを連通するノズル連通路16が設けられている。連通板15は、流路形成基板10よりも大きな面積を有し、ノズルプレート20は流路形成基板10よりも小さい面積を有する。このように連通板15を設けることによってノズルプレート20のノズル開口21と圧力発生室12とを離せるため、圧力発生室12の中にあるインクは、ノズル開口21付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート20は圧力発生室12とノズル開口21とを連通するノズル連通路16の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート20の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート20のノズル開口21が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面20aと称する。
また、連通板15には、マニホールド100の一部を構成する第1マニホールド部17と、第2マニホールド部(絞り流路、オリフィス流路)18とが設けられている。
第1マニホールド部17は、連通板15を厚さ方向(連通板15と流路形成基板10との積層方向)に貫通して設けられている。
また、第2マニホールド部18は、連通板15を厚さ方向に貫通することなく、連通板15のノズルプレート20側に開口して設けられている。
さらに、連通板15には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部に連通する供給連通路19が、圧力発生室12毎に独立して設けられている。この供給連通路19は、第2マニホールド部18と圧力発生室12とを連通する。
このような連通板15としては、ステンレスやNiなどの金属、またはジルコニウムなどのセラミックなどを用いることができる。なお、連通板15は、流路形成基板10と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板15として流路形成基板10と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板10と連通板15との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板15として流路形成基板10と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
ノズルプレート20には、各圧力発生室12とノズル連通路16を介して連通するノズル開口21が形成されている。このようなノズル開口21は、第1の方向Xに並設され、この第1の方向Xに並設されたノズル開口21の列が第2の方向Yに2列形成されている。
このようなノズルプレート20としては、例えば、ステンレス鋼(SUS)等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート20としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート20と連通板15との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
一方、流路形成基板10の連通板15とは反対面側には、振動板50が形成されている。本実施形態では、振動板50として、流路形成基板10側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜51と、弾性膜51上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜52と、を設けるようにした。なお、圧力発生室12等の液体流路は、流路形成基板10を一方面側(ノズルプレート20が接合された面側)から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室12等の液体流路の他方面は、弾性膜51によって画成されている。
また、流路形成基板10の振動板50上には、本実施形態の圧力発生手段である、第1電極60と圧電体層70と第2電極80とを有する圧電アクチュエーター300が設けられている。なお、本実施形態の圧力発生手段である圧電アクチュエーター300が駆動素子に相当する。ここで、圧電アクチュエーター300は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極を圧力発生室12毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第1電極60を複数の圧電アクチュエーター300に亘って連続して設けることで共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター300毎に独立して設けることで個別電極としている。もちろん、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、振動板50が弾性膜51及び絶縁体膜52で構成されたものを例示したが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板50として弾性膜51及び絶縁体膜52の何れか一方を設けたものであってもよく、また、振動板50として弾性膜51及び絶縁体膜52を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター300自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
圧電体層70は、第1電極60上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ABOで示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。
また、圧電アクチュエーター300の第2電極80の各々には、引き出し配線であるリード電極90の一端部が接続されている。リード電極90は、第2電極80の端部から振動板50上に引き出されており、他端部が第2の方向Yで隣り合う圧電アクチュエーター300の列の間に延設されている。ここで、引き出されたリード電極90の他端部が、詳しくは後述する半導体素子である駆動回路に接続されるリード端子91となっている。本実施形態では、圧電アクチュエーター300の列毎にリード端子91が本実施形態の基準方向である第1の方向Xに並設されたリード端子列91Aが形成されている。すなわち、リード端子91が第1の方向Xに並設されて構成されたリード端子列91Aは、第2の方向Yに2列並設されている。本実施形態では、図7に示すように、リード端子91は、圧電アクチュエーター300のピッチと同じ第2のピッチd2で第1の方向Xに並設されている。なお、本実施形態の第2のピッチd2とは、第1の方向Xで隣り合う2つのリード端子91の中心線間の距離である。すなわち、本実施形態では、リード電極90は、圧電アクチュエーター300の端部から第1の方向Xに直線上に沿って延設されている。また、このようにリード端子91が設けられた流路形成基板10が第2基体に相当し、流路形成基板10の保護基板30側の面、すなわち振動板50の保護基板30側の面を第3主面101と称する。
また、流路形成基板10の圧電アクチュエーター300側の面には、流路形成基板10と略同じ大きさを有する保護基板30が接合されている。本実施形態では、流路形成基板10と保護基板30とが接合された接合体がベース基板に相当する。なお、保護基板30の流路形成基板10と接合された面とは反対側の面を第1主面301と称する。この第1主面301が、特許請求の範囲に記載の主面に相当する。また、保護基板30の流路形成基板10に接合される面を第2主面302と称する。さらに、本実施形態では、流路形成基板10の保護基板30に接合される面を第3主面101と称する。
このような保護基板30としては、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。また、流路形成基板10と保護基板30との接合方法は特に限定されず、例えば、本実施形態では、流路形成基板10と保護基板30とを接着剤35を介して接合されている。
また、保護基板30は、第2主面302の側に圧電アクチュエーター300を保護して収容するための空間である保持部31を有する。保持部31は、保護基板30を厚さ方向である第3の方向Zに貫通することなく、流路形成基板10側に開口する凹形状を有する。また、保持部31は、本実施形態では、第1の方向Xに並設された圧電アクチュエーター300の列毎に独立して設けられている。すなわち、保持部31は、圧電アクチュエーター300の第1の方向Xに並設された列に亘って連続して設けられており、圧電アクチュエーター300の列毎、すなわち2つが第2の方向Yに並設されている。このような保持部31は、圧電アクチュエーター300の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
また、本実施形態のベース基板である流路形成基板10と保護基板30との接合体には、主面である第1主面301に開口する凹部が設けられている。本実施形態では保護基板30に厚さ方向である第3の方向Zに貫通した貫通孔32を設け、貫通孔32の第2主面302側の開口を流路形成基板10の第3主面101で封止することで凹部を形成した。
このような貫通孔32は、第2の方向Yに並設された2つの保持部31の間に複数の圧電アクチュエーター300の並設方向である第1の方向Xに亘って連続して設けられている。すなわち、貫通孔32は、第1の方向Xに沿う長手方向を有した溝状に形成されている。つまり、貫通孔32は、複数の圧電アクチュエーター300の並設方向に長辺を有した開口とされている。
このような貫通孔32の第2の方向Yの両側の壁面である第1側壁部321は、図4に示すように、第1主面301と第2主面302との間で傾斜して設けられた斜面となっている。すなわち、斜面である第1側壁部321は、基準方向である第1の方向Xに延在している。ここで、第1側壁部321が斜面になっているとは、第1主面301及び第2主面302に対して傾斜して設けられていることを言う。すなわち、第1側壁部321が第1主面301及び第2主面302と同じ面方向で形成されておらず、また、第1側壁部321が第1主面301及び第2主面302に直交する第3の方向Zと同じ面方向に設けられていないことを言う。つまり、第1側壁部321は、第3の方向Zに対しても傾斜して設けられている。このような第1側壁部321の傾斜角度は特に限定されないが、例えば、保護基板30をシリコン単結晶基板で形成した場合、シリコン単結晶基板の面方位にもよるが、例えば、第1側壁部321は、第2主面302に対して54.7度となる。また、第2の方向Yで相対向する2つの第1側壁部321の間隔は、第3の方向Zにおいて流路形成基板10とは離れる方向に向かって漸大して設けられている。
なお、本実施形態では、図5に示すように、貫通孔32の第1の方向Xの両側の壁面である2つの第2側壁部322についても第1側壁部321と同様に第1主面301及び第2主面302に対して傾斜して設けられている。このように第1側壁部321と第2側壁部322とを傾斜して設けることにより、貫通孔32を例えばエッチングによって容易に高精度に形成することができる。
このような保護基板30の貫通孔32内には、流路形成基板(第2基体)10の第3主面101の一部(振動板50の一部)が露出され、その領域の中に圧電アクチュエーター300から引き出されたリード電極90の端部であるリード端子91が露出して設けられている。
具体的には、図6に示すように、リード電極90の貫通孔32の内側の領域に導出されて露出した部分がリード端子91となっている。流路形成基板10の第3主面101上に、第1の方向Xに並設された複数のリード端子91からなる群をリード端子列91Aと称する。本実施形態では、第3主面101の貫通孔32によって露出された部分(貫通孔32の内側の領域)において、2つのリード端子列91Aが第2の方向Yに並設されている。
また、本実施形態では、貫通孔32内には、圧電アクチュエーター300の第1電極60が露出して設けられている。ここで、第1電極60は、圧電アクチュエーター300の並設方向である第1の方向Xの両端部において、2列の圧電アクチュエーター300に共通して連続して設けられている。
また、保護基板30には、配線である接続配線33が形成されている。接続配線33について、さらに図7を参照して詳細に説明する。なお、図7は、接続配線を示す平面図である。
図示するように、接続配線33は、第1主面301上から第1側壁部321上を介して第3主面101に設けられたリード電極90のリード端子91上にまで延設されている。具体的には、接続配線33は、リード電極90毎に設けられており、第1主面301に設けられた第1接続配線331と、第3主面101側に設けられて、リード電極90上に形成された第2接続配線332と、第1側壁部321及び接着剤35上に跨がって形成されて第1接続配線331と第2接続配線332とを接続する傾斜面配線333と、を具備する。
接続配線33は、リード電極90のリード端子91列毎に第1の方向Xに複数並設されている。本実施形態では、リード電極90のリード端子列91Aが第2の方向Yに2列設けられているため、接続配線33は、貫通孔32の第2の方向Yの両側に、リード端子列91Aに対応してそれぞれ設けられている。
ここで、第1接続配線331は、貫通孔32の第2の方向Yの両側の第1主面301上に第1の方向Xに並設されて設けられている。また、第1接続配線331は、第2の方向Yに直線上に延設されている。このような第1接続配線331の第1主面301上の一端部が、半導体素子である駆動回路200に電気的に接続される第1接続端子334となっている。第1接続端子334を有する第1接続配線331は、リード電極90の隣り合うリード端子91の第1のピッチd1よりも狭い第2のピッチd2で第1の方向Xに沿って並設されている。言い換えると、リード端子91の第2のピッチd2は、第1接続端子334の第1のピッチd1よりも広い。
第2接続配線332は、リード電極90リード電極90のうち、貫通孔32内に導出されて露出した部分であるリード端子91の上面に設けられている。リード端子91の上面とは、リード端子91の流路形成基板10とは反対側の面のことである。すなわち、第2接続配線332は、第2の方向Yに直線上に延設されており、リード電極90の接続端子91と第3の方向Zで対向配置されている。このような第2接続配線332は、リード電極90と同じ第2のピッチで第1の方向Xに並設されている。この第2接続配線332が、リード電極90のリード端子91と電気的に接続される第2接続端子となっている。
傾斜面配線333は、第1接続配線331と第2接続配線332とを繋ぐように形成されている。傾斜面配線333は、第2接続配線332側に設けられた直線部333aと、直線部333aに連続して第1接続配線331側に設けられた傾斜部333bと、を具備する。このような直線部333aは、第2の方向Yに沿った直線上に延設されている。また、傾斜部333bは直線部333aに対して傾斜した、すなわち、第2の方向Yに対して角度θで傾斜した方向に直線上に延設されている。ここで、直線部333aは、第2のピッチd2で形成されており、傾斜部333bの第1接続配線331側の端部は、第1のピッチd1で形成されている。本実施形態では、全ての傾斜面配線333の傾斜部333bは、同じ傾斜角度で形成されており、直線部333aの第2の方向Yの長さを調整することで、直線部333aの第2のピッチd2を傾斜部333bの第1接続配線331側の端部、すなわち第1接続端子334の第1のピッチd1にピッチ変換している。
このような第1接続配線331、第2接続配線332及び傾斜面配線333は、本実施形態では、同じ幅wで形成されている。すなわち、第1接続配線331、第2接続配線332及び傾斜面配線333は、第1の方向の幅(傾斜面配線333の傾斜部333bについては延設方向に直交する方向の幅)が同じ幅wで形成されている。これにより、接続配線33の抵抗が高くなるのを抑制することができると共に、第1接続配線331、第2接続配線332及び傾斜面配線333の接続部分での断線等を抑制することができる。もちろん、接続配線33を構成する第1接続配線331、第2接続配線332及び傾斜面配線333の幅wを同じ幅で形成しなくてもよい。
また、本実施形態では、接続配線33は、貫通孔32の第2の方向Yの両側に、第1の方向Xに沿って複数並設されている。そして、貫通孔32の第2の方向Yの両側の第1主面301には、第1接続配線331の第1接続端子334が、第1の方向Xに沿って並設されている。本実施形態では、貫通孔32の第2の方向Yの一方側に設けられた複数の第1接続端子334を第1配線端子334Aと称し、貫通孔32の第2の方向Yの一方側と対向する他方側の第1主面301上に形成された複数の第1接続端子334を第2配線端子334Bと称する。
ここで、保護基板30の第1主面301には、本実施形態の半導体素子である駆動回路200が実装されている。駆動回路200は、保護基板30の第1主面301に、少なくとも貫通孔32の一部を覆うように配置されている。すなわち、駆動回路200は、第3の方向Zにおいて貫通孔32に相対向する位置に設けられている。このような駆動回路200は、第2の方向Yの幅が貫通孔32の第1主面301の開口幅よりも大きく、貫通孔32を第2の方向Yに跨がって配置されている。また、本実施形態では、駆動回路200は、第1の方向Xの長さが貫通孔32の第1主面301の開口長さよりも短い。そして、駆動回路200は、第1の方向Xの両側に貫通孔32の一部が露出するように、貫通孔32の略中央に配置されている。
ここで、駆動回路200について、さらに図8及び図9を参照して詳細に説明する。なお、図8は、駆動回路及び保護基板の流路形成基板とは反対側からの平面図であり、図9は、駆動回路の保護基板側からの平面図である。
図示するように、駆動回路200には、接続配線33の各第1接続端子334に接続される複数の端子201が設けられている。本実施形態では、第1配線端子334Aに接続される第2の方向Yの一方側に設けられた複数の端子201を第1端子201Aと称し、第2配線端子334Bに接続される第2の方向Yの他方側に設けられ複数の端子201を第2端子201Bと称する。
この駆動回路200の端子201には、金属バンプである接続部211が備えられており、接続部211と第1接続端子334との接続は、半田接続などの溶接、異方性導電性接着剤(ACP、ACF)、非導電性接着剤(NCP、NCF)を介在させて圧着することで確実に電気的に接続される。
また、駆動回路200の内部には、図8及び図9に示すように、第1内部配線221と、第2内部配線222と、第3内部配線223と、が設けられている。
第1内部配線221は、第1の方向X(駆動回路200の長辺方向)に沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、外部配線400が接続される側で第1端子201A側に屈曲して設けられている。
第2内部配線222は、第1の方向Xに沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、外部配線400側で第2端子201B側に屈曲して設けられている。
第3内部配線223は、第1の方向Xに沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、外部配線400側で第2端子201B側に屈曲して設けられている。
そして、駆動回路200の内部において、これら第1内部配線221、第2内部配線222及び第3内部配線223の第1の方向Xに延設された部分は、第2の方向Y(駆動回路の短辺方向)に並設されている。
このような第1内部配線221は、一方の圧電アクチュエーター300の列を駆動する駆動信号(COM)を供給するための駆動系配線である。すなわち、駆動回路200の内部には、圧電アクチュエーター300毎に設けられたトランスミッションゲート等のスイッチング素子が設けられており、第1内部配線221は、一方の列を構成する圧電アクチュエーター300毎に設けられたスイッチング素子に接続されて、スイッチング素子に駆動信号(COM)を供給する。スイッチング素子は、別途入力されたクロック信号CLK、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及び画素データSIと設定データSPとを含む設定信号等のヘッド制御信号に基づいて開閉され、所望のタイミングで駆動信号を圧電アクチュエーター300に供給する。
第3内部配線223は、他方の圧電アクチュエーター300の列を駆動する駆動信号(COM)を供給するための駆動系配線である。第1内部配線221と同様に、第3内部配線223は、他方の列を構成する圧電アクチュエーター300毎に設けられたスイッチング素子に接続されて各スイッチング素子に駆動信号(COM)を供給する。
第2内部配線222は、駆動回路200の内部に設けられたスイッチ素子等を駆動するための電源を供給する電源系配線である。すなわち、第2内部配線222は、各スイッチング素子に接続されて、スイッチング素子を駆動するための電源を供給する。
なお、スイッチング素子は、特に図示していないが、駆動回路200において、第2の方向Yの両側に第1の方向Xに沿った領域に形成されている。すなわち、一方の列の圧電アクチュエーター300を駆動するスイッチング素子は、第2の方向Yの第1端子201A側に第1の方向Xに沿った領域に設けられており、他方の列の圧電アクチュエーター300を駆動するスイッチング素子は、第2の方向Yの第2端子201B側に第1の方向Xに沿った領域に設けられている。
そして、第1内部配線221、第2内部配線222及び第3内部配線223は、第2の方向Yにおいて2つのスイッチング素子が設けられた領域の間に並設されている。
また、駆動回路200の貫通孔32側の面(能動面)には、第1内部配線221と接続された第1内部配線端子221Aが設けられている。第1内部配線端子221Aは、第1の方向Xに沿って所定の間隔で複数設けられている。また、第1内部配線端子221Aは、第1の方向Xの外部配線400側で第2の方向Yに屈曲された一端部にも設けられており、この端部に設けられた第1内部配線端子221Aには、保護基板30の第1主面301上に設けられた外部接続配線が電気的に接続されている。
また、駆動回路200の貫通孔32の表面には、第2内部配線222と接続された第2内部配線端子222Aが設けられている。第2内部配線端子222Aは、第1の方向Xに沿って所定の間隔で複数設けられている。また、第2内部配線端子222Aは、第1の方向Xの外部配線400側で第2の方向Yに屈曲された一端部にも設けられており、この端部に設けられた第2内部配線端子222Aには、保護基板30の第1主面301上に設けられた外部接続配線が電気的に接続されている。
さらに、駆動回路200の貫通孔32側の表面には、第3内部配線223と接続された第3内部配線端子223Aが設けられている。第3内部配線端子は、第1の方向Xに沿って所定の間隔で複数設けられている。また、第3内部配線端子223Aは、第1の方向Xの外部配線400側で第2の方向Yに屈曲された一端部にも設けられており、この端部に設けられた第3内部配線端子223Aには、保護基板30の第1主面301上に設けられた外部接続配線が電気的に接続されている。
ここで、外部接続配線36は、第1内部配線端子221A、第2内部配線端子222A及び第3内部配線端子223Aの各々と外部配線400とを接続するものである。すなわち外部接続配線36は、第1内部配線端子221A、第2内部配線端子222A、第3内部配線端子223Aに第3の方向Zで対向配置された領域から保護基板30の第1の方向Xの一端部まで延設されて、延設された端部において外部配線400と電気的に接続されている。また、外部接続配線36は、電源用、駆動信号用だけではなく、クロック信号CLK、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及び画素データSIと設定データSPとを含む設定信号等のヘッド制御信号を駆動回路200に供給するためのものも形成されている。なお、本実施形態では、第1内部配線端子221A、第2内部配線端子222A及び第3内部配線端子223Aは、詳しくは後述する配線230を介して電気的に接続されている。
さらに、保護基板30には、駆動回路200を介さずに外部配線400と第1電極60とを直接接続する直接接続配線37が設けられている。直接接続配線37は、図5に示すように、第1主面301に設けられた第1直接接続配線371と、第3主面101の第1電極60上に設けられた第2直接接続配線372と、第2側壁部322及び接着剤35上に設けられた直接接続傾斜面配線373と、を具備する。そして、外部配線400と直接接続配線37を介して接続された第1電極60には、基準電位(VBS)が供給される。
また、駆動回路200の第1配線端子334Aと第2配線端子334Bとの間、すなわち、第1端子201Aと第2端子201Bとの間には、貫通孔32に相対向する面に配線230が設けられている。
本実施形態では、配線230として、第1配線231と、第2配線232と、第3配線233との3つを設けるようにした。
第1配線231は、第1の方向Xに沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、詳しくは後述する外部配線400側で第1端子201A側に屈曲して設けられている。すなわち、第1配線231は、第1内部配線221と第3の方向Zで相対向する位置に設けられている。そして、第1配線231と第1内部配線221とは、第1の方向Xに複数設けられた第1内部配線端子221Aを介して電気的に接続されている。すなわち、第1配線231は、第1配線端子334Aの並設方向である第1の方向Xに沿って連続して設けられており、第1配線231と駆動回路200の内部に設けられた第1内部配線221とは、第1内部配線端子221Aによって第1の方向Xの複数領域で電気的に接続されている。
第2配線232は、第1の方向Xに沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、詳しくは後述する外部配線400側で第2端子201B側に屈曲して設けられている。すなわち、第2配線232は、第2内部配線222と第3の方向Zで相対向する位置に設けられている。そして、第2配線232と第2内部配線222とは、第1の方向Xに複数設けられた第2内部配線端子222Aを介して電気的に接続されている。すなわち、第2配線232は、第1配線端子334Aの並設方向である第1の方向Xに沿って連続して設けられており、第2配線232と駆動回路200の内部に設けられた第2内部配線222とは、第2内部配線端子222Aによって第1の方向Xの複数領域で電気的に接続されている。
第3配線233は、第1の方向Xに沿って延設されており、第1の方向Xの一端部側、詳しくは後述する外部配線400側で第2端子201B側に屈曲して設けられている。すなわち、第2配線232は、第2内部配線222と第3の方向Zで相対向する位置に設けられている。そして、第2配線232と第2内部配線222とは、第1の方向Xに複数設けられた第2内部配線端子222Aを介して電気的に接続されている。すなわち、第3配線233は、第1配線端子334Aの並設方向である第1の方向Xに沿って連続して設けられており、第3配線233と駆動回路200の内部に設けられた第3内部配線223とは、第3内部配線端子223Aによって第1の方向Xの複数領域で電気的に接続されている。
このような第1配線231、第2配線232及び第3配線233は、第1端子201Aと第2端子201Bとの間の貫通孔32の第1主面301の開口に相対向する領域に設けられている。なお、本実施形態では、第1配線231、第2配線232及び第3配線233は、第1の方向Xの外部配線400側の端部において第2の方向Yに屈曲されることで、その一部が貫通孔32の第1主面301の開口の外側まで延設されている。もちろん、特にこれに限定されず、配線230は、貫通孔32の第1主面301の開口に対向する領域内のみに選択的に形成してもよい。すなわち、配線230は、駆動回路200の貫通孔32に相対向する面に形成されていれば、貫通孔32の開口に相対向する領域のみに形成されていても、また、貫通孔32の開口に相対向する領域の外側まで延設されていてもよい。
このような駆動回路200の外周に設けられた第1配線231及び第3配線233は、上述したようにそれぞれ第1内部配線221及び第2内部配線222に接続されて、圧電アクチュエーター300を駆動する駆動信号(COM)を供給する駆動系配線として機能する。
また、第2配線232は、上述のように第2内部配線222に接続されて、駆動回路200の内部に設けられたスイッチ素子等を駆動するための電源を供給する電源系配線として機能する。
このように、駆動回路200の内部に設けられた内部配線220に対して、駆動回路200の外周、つまり実装面側である貫通孔32側に相対向する面に配線230を設け、内部配線220と配線230とを第1の方向Xの複数箇所で電気的に接続することで、内部配線220と配線230との第1の方向Xにおける電気抵抗値を低減することができる。したがって、第1の方向Xの一端部側において外部配線400から供給された電圧に対して、他端部側において供給される電圧が低下するのを抑制することができる。この結果、駆動信号の電圧降下を抑制することで、第1の方向Xに並設された複数の圧電アクチュエーター300の電圧降下による変位量のばらつきを抑制してインクの噴射特性のばらつきを抑制することができる。また、電源の電圧降下を抑制することで、動作電圧不足によるスイッチング素子の動作不良を低減することができる。ちなみに、駆動回路200に配線230を設けずに、内部配線220のみを設けた場合、内部配線220の電気抵抗値を低減するためには、内部配線220を太く、すなわち、断面積を大きくしなくてはならない。このように内部配線220を太くすると、駆動回路200が大型化してしまうと共にインクジェット式記録ヘッド1が大型化してしまう。つまり、駆動回路200の外周に内部配線220に接続された配線230を設けることで、駆動回路200の内部配線220を太くすることなく、電気抵抗値を低減させることができる。特に、本実施形態では、配線230を駆動回路200の貫通孔32に相対向する領域に設けたため、駆動回路200と保護基板30の第1主面301との間隔に制限されることなく、配線230を厚く形成することができる。つまり、配線230が保護基板30と干渉、或いは保護基板30に形成された信号配線や電源配線等との電気的な影響を受け難く、十分な厚さで形成することができる。また、配線230を厚く形成しても、配線230の貫通孔32内での高さが変わるだけで、駆動回路200の保護基板30とは反対側の面の高さは変わらないため、インクジェット式記録ヘッド1全体の大型化を抑制することができる。また、内部配線220を太くすることなく、駆動回路200の外周に設けられた配線230によって内部配線220の電気抵抗を下げるため、駆動回路200の発熱を抑制することができる。ちなみに、内部配線220を太くすると、内部配線220の発熱が駆動回路200のケース内に籠もってしまう。本実施形態では、配線230を駆動回路200の外周に設けることで、内部配線220を比較的細く形成して内部配線220の発熱を低減することができると共に、駆動回路200の外周に設けられた配線230自信の発熱を大気中に放熱し易くすることができる。
また、駆動回路200に配線230を設けずに、内部配線220の電圧降下を抑制するためには、配線230に代わって保護基板30の第1主面301上に配線を設ける方法も考えられる。しかしながら、保護基板30の第1主面301に配線を設けるスペースが必要になり、保護基板30の大型化を招く虞がある。本実施形態では、保護基板30の第1主面301上ではなく、駆動回路200の外周に配線230を設けることで、保護基板30に配線230を設けるスペースが不要となって、保護基板30の小型化を図ることができ、結果としてインクジェット式記録ヘッド1の小型化を図ることができる。
なお、このような配線230は、例えば、成膜及びリソグラフィー法によって形成することができる。また、配線230は、金属板等を駆動回路200に接合するようにしてもよい。なお、金属板からなる配線230と駆動回路200の各内部配線220の各内部配線端子221A、222A、223Aとの電気的な接続は、例えば、ろう接や、共晶接合、溶接、導電性接着剤(ACP、ACF)、非導電性接着剤(NCP、NCF)、金属同士の熱圧着による直接接続等を用いることができる。また、駆動回路200に、例えば、接続部211等の金属バンプを成膜及びリソグラフィー法によって形成する場合には、配線230を接続部211と同時に形成することで、コストを低減することができる。
また、本実施形態では、配線230の厚さを駆動回路200と保護基板30の第1主面301との間隔よりも厚くすることができるとしたが、配線230を駆動回路200と保護基板30の第1主面301との間隔よりも厚くする場合には、第1主面301上の配線230のみを薄くすればよい。また、配線230は、必ずしも外部接続配線36に直接接続されていなくてもよい。したがって、配線230を第1の方向Xに直線上に設け、配線230と外部接続配線36とを、内部配線220を介して接続するようにしてもよい。
もちろん、配線230の厚さを駆動回路200と保護基板30の第1主面301との間隔よりも薄くすることで、同じ厚さで配線230を貫通孔32の外側まで延設することが可能となる。ちなみに、配線230を接続部211と同じプロセスで形成する場合には、配線230は、接続部211と同じ厚さで形成されるため、結果的に、配線230の厚さは、駆動回路200と保護基板30の第1主面301との間隔よりも薄くなり、本実施形態のように配線230を貫通孔32の外側まで同じ厚さで延設することが可能となる。
また、本実施形態では、駆動回路200が、貫通孔32を第2の方向Yに跨がって配置されているため、保護基板30の第1主面301において、駆動回路200を配置するスペースをできる限り抑えることができる。これによりインクジェット式記録ヘッド1の小型化を図ることができる。
また、駆動回路200は、貫通孔32を第2の方向Yに跨がって設けられているため、貫通孔32によって剛性が低下した保護基板30を駆動回路200によって補強することができる。
さらに、駆動回路200は、第1の方向Xにおいて、貫通孔32よりも短いため、第1の方向Xにおいて、駆動回路200の両側において貫通孔32が外部と連通して貫通孔32内の放熱を行うことができる。したがって、駆動回路200や接続配線33からの発熱が貫通孔32内にこもるのを抑制することができる。
なお、このような流路形成基板10、保護基板30、連通板15及びノズルプレート20の接合体には、複数の圧力発生室12に連通するマニホールド100を形成するケース部材40が固定されている。ケース部材40は、平面視において上述した連通板15と略同一形状を有し、保護基板30に接合されると共に、上述した連通板15にも接合されている。具体的には、ケース部材40は、保護基板30側に流路形成基板10及び保護基板30が収容される深さの凹部41を有する。この凹部41は、保護基板30の流路形成基板10に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部41に流路形成基板10等が収容された状態で凹部41のノズルプレート20側の開口面が連通板15によって封止されている。これにより、流路形成基板10及び保護基板30とケース部材40との間には第3マニホールド部42が画成されている。そして、連通板15に設けられた第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18と、ケース部材40によって画成された第3マニホールド部42と、によって本実施形態のマニホールド100が構成されている。
なお、ケース部材40の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材40として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。
また、連通板15の第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18が開口する面には、コンプライアンス基板45が設けられている。このコンプライアンス基板45が、第1マニホールド部17と第2マニホールド部18の液体噴射面20a側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板45は、本実施形態では、封止膜46と、固定基板47と、を具備する。封止膜46は、可撓性を有する薄膜(例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)やステンレス鋼(SUS)等により形成された厚さが20μm以下の薄膜)からなり、固定基板47は、ステンレス鋼(SUS)等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板47のマニホールド100に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部48となっているため、マニホールド100の一方面は可撓性を有する封止膜46のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部49となっている。
なお、ケース部材40には、マニホールド100に連通して各マニホールド100にインクを供給するための導入路44が設けられている。また、ケース部材40には、保護基板30の第1主面301を露出して駆動回路200が保持される接続口43が設けられている。外部配線は、接続口43内に挿入されて、接続口43内で駆動回路200と直接又は保護基板30上に形成された図示しない配線等を介して接続される。
このような構成のインクジェット式記録ヘッド1では、インクを噴射する際に、インクが貯留された液体貯留手段から導入路44を介してインクを取り込み、マニホールド100からノズル開口21に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路200からの信号に従い、圧力発生室12に対応する各圧電アクチュエーター300に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター300と共に振動板50をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室12内の圧力が高まり所定のノズル開口21からインク滴が噴射される。
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態1では、第1配線231、第2配線232及び第3配線233を同じ厚さで形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、電源系配線である第2配線232のみを第1配線231及び第3配線233よりも厚く形成してもよい。もちろん、逆に第1配線231及び第3配線233を第2配線232よりも厚く形成してもよい。また、第1配線231、第2配線232及び第3配線233を第2の方向Yに順に並設したが、第1配線231、第2配線232及び第3配線233の並設される順番は特にこれに限定されるものではなく、駆動回路200の内部配線220の配置に応じて適宜変更すればよい。
また、上述した実施形態1では、駆動系配線として第1配線231と第3配線233とを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、駆動系配線を1つだけ設けるようにしてもよい。もちろん、配線230の数は、特に限定されず、1本であっても、3本以外の複数本であってもよい。また、配線230は、第1配線端子334Aの並設方向である第1の方向Xに沿って延設したが、特にこれに限定されるものではない。ただし、第1の方向Xの一端側から入力された電流は、長手方向である第1の方向Xの他端部に向かって降下し易いため、長手方向である第1の方向Xに沿って延設することで電圧降下を効果的に抑制することができる。
また、例えば、上述した実施形態1では、保護基板30に貫通孔32を設け、貫通孔32内に斜面である第1側壁部321を設けるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、保護基板30の他の例を図10に示す。なお、図10は、他の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部平面図である。
図10に示すように、1つの流路形成基板10に対して、第2の方向Yの両側に分割された2つの保護基板30A、30Bが設けられている。そして、この2つの保護基板30A、30Bの第2の方向Yで相対向する面が、傾斜した第1側壁部321となっている。すなわち、保護基板30には、貫通孔32が設けられておらず、2つの保護基板30を第2の方向Yに所定距離離して設けることで凹部を形成するようにした。つまり、ベース基板として、1つの流路形成基板10と2つの保護基板30A、30Bとを設け、このベース基板に設けられた凹部が、2つの保護基板30A、30Bの隙間であってもよい。このような構成であっても、上述した実施形態1と同様に、駆動回路200に配線230を設けることで、小型化することができると共に電圧降下による不具合を抑制することができる。
もちろん、配線230は、上述した実施形態1の電源系配線や駆動系配線に限定されるものではなく、他の信号等を供給する配線であってもよい。ただし、インクジェット式記録ヘッド1において最も高い電流が必要になるのが、電源系配線及び駆動系配線であるため、電源系配線及び駆動系配線の配線230を設けることで、電圧降下を抑制することができる。
さらに、上述した実施形態1では、駆動回路200を1つだけ設けるようにしたが、特にこれに限定されず、駆動回路200を2つ以上設けるようにしてもよい。
また、上述した各実施形態では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター300を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド1は、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図11は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
図11に示すインクジェット式記録装置Iにおいて、インクジェット式記録ヘッド1は、インク供給手段を構成するカートリッジ2が着脱可能に設けられ、インクジェット式記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4には搬送手段としての搬送ローラー8が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートSが搬送ローラー8により搬送されるようになっている。なお、記録シートSを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
なお、上述したインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド1が固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Iは、液体貯留手段であるインクカートリッジ2がキャリッジ3に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体4に固定して、貯留手段とインクジェット式記録ヘッド1とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。
また、本発明は、広く配線実装構造全般を対象としたものであり、液体噴射ヘッド以外の他のデバイスに適用することができる。
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 1 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 10 流路形成基板、 101 第3主面、 15 連通板、 20 ノズルプレート、 20a 液体噴射面、 21 ノズル開口、 30 保護基板、 301 第1主面(主面)、 302 第2主面、 31 保持部、 32 貫通孔(凹部)、 321 第1側壁部(斜面)、322 第2側壁部、 33 接続配線、 331 第1接続配線、 332 第2接続配線、 333 傾斜面配線、 333a 直線部、 333b 傾斜部、 334 第1接続端子、 334A 第1配線端子、 334B 第2配線端子、 40 ケース部材、 45 コンプライアンス基板、 50 振動板、 60 第1電極、 70 圧電体層、 80 第2電極、 90 リード電極、 91 リード端子、 91A リード端子列、 100 マニホールド、 200 駆動回路(半導体素子)、 201 端子、 201A 第1端子、 201B 第2端子、 211 接続部、 220 内部配線、 221 第1内部配線、 222 第2内部配線、 223 第3内部配線、 230 配線、 231 第1配線、 232 第2配線、 233 第3配線

Claims (8)

  1. 主面に開口して設けられて、当該主面に交差する方向に設けられた斜面を側面に有する凹部と、前記凹部に対して一方の側の前記主面上に形成された複数の第1配線端子と、前記凹部に対して前記一方の側と対向する他方の側に前記主面上に形成された複数の第2配線端子と、複数の前記第1配線端子又は複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続されて、前記斜面に形成された接続配線と、を有するベース基板と、
    少なくとも前記凹部の一部を覆うように実装され、複数の前記第1配線端子の各々と電気的に接続される複数の第1端子と、複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続される複数の第2端子と、を有する半導体素子と、
    を備え、
    前記半導体素子は、複数の前記第1配線端子と前記第2配線端子との間であって、前記凹部に対向する面に配線が設けられていることを特徴とする配線実装構造。
  2. 前記配線は、電源が供給される電源系配線であることを特徴とする請求項1記載の配線実装構造。
  3. 前記半導体素子は、駆動素子に電気的に接続されると共に、前記配線は、前記駆動素子を駆動する駆動信号が供給される駆動系配線であることを特徴とする請求項1又は2記載の配線実装構造。
  4. 前記配線は、前記凹部に相対向する領域に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の配線実装構造。
  5. 前記配線は、前記第1配線端子の並設方向に亘って連続して設けられていると共に、前記配線と前記半導体素子の内部配線は、前記並設方向の複数領域で電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の配線実装構造。
  6. 請求項1〜5の何れか一項に記載の前記ベース基板は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路と、該流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を具備し、
    前記圧力発生手段と前記接続配線とが接続されて、当該圧力発生手段が前記半導体素子によって駆動されることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  7. 主面に開口して設けられて、当該主面に交差する方向に設けられた斜面を側面に有する凹部と、前記凹部に対して一方の側の前記主面上に形成された複数の第1配線端子と、前記凹部に対して前記一方の側と対向する他方の側に前記主面上に形成された複数の第2配線端子と、複数の前記第1配線端子又は複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続されて、前記斜面に形成された接続配線と、を有するベース基板と、
    少なくとも前記凹部の一部を覆うように実装され、複数の前記第1配線端子の各々と電気的に接続される複数の第1端子と、複数の前記第2配線端子の各々と電気的に接続される複数の第2端子と、を有する半導体素子と、
    を備え、
    前記ベース基板は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路と、該流路に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を具備し、前記圧力発生手段と前記接続配線とが接続されて、当該圧力発生手段が前記半導体素子によって駆動され、
    前記半導体素子は、複数の前記第1配線端子と前記第2配線端子との間であって、前記凹部に対向する面に配線が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  8. 請求項6又は7記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
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