JP4827439B2 - Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate - Google Patents

Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate Download PDF

Info

Publication number
JP4827439B2
JP4827439B2 JP2005152516A JP2005152516A JP4827439B2 JP 4827439 B2 JP4827439 B2 JP 4827439B2 JP 2005152516 A JP2005152516 A JP 2005152516A JP 2005152516 A JP2005152516 A JP 2005152516A JP 4827439 B2 JP4827439 B2 JP 4827439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
recording element
substrate
recording
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005152516A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006326972A5 (en
JP2006326972A (en
Inventor
良行 東家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005152516A priority Critical patent/JP4827439B2/en
Publication of JP2006326972A publication Critical patent/JP2006326972A/en
Publication of JP2006326972A5 publication Critical patent/JP2006326972A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4827439B2 publication Critical patent/JP4827439B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッド用基板および該基板を用いるインクジェット記録ヘッドに関するものである。   The present invention relates to an ink jet recording head substrate and an ink jet recording head using the substrate.

前記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は、種々の方式により吐出インク滴を形成吐出するものが知られている。なかでも、インクを吐出するために利用される滴形成のためのエネルギとして、熱を利用するインクジェット記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高解像度、高画質で、また高速な記録を可能とするものである。   As the ink jet recording head used in the ink jet recording apparatus, one that forms and discharges ink droplets by various methods is known. Among them, as an energy for forming droplets used for ejecting ink, an ink jet recording head that uses heat can easily realize high-density multi-nozzles with high resolution and high image quality. In addition, high-speed recording is possible.

この方式は、インクジェット記録ヘッドにおける個々のインク吐出口近傍の、インク路それぞれに記録素子を設け、これらに記録信号に応じた電気エネルギもしくは電力を選択的に印加することによって生ずる熱エネルギを利用して、熱作用面上のインクを急激に加熱し、膜沸騰を生じさせ、その際に発生する気泡の圧力によってインク吐出口からインクを吐出することができる。   This method uses thermal energy generated by providing a recording element in each ink path in the vicinity of each ink discharge port in the ink jet recording head and selectively applying electric energy or power corresponding to the recording signal to these. Thus, the ink on the heat acting surface is rapidly heated to cause film boiling, and the ink can be discharged from the ink discharge port by the pressure of bubbles generated at that time.

この熱エネルギを利用したインクを吐出する方式の一つとして、熱エネルギを発生する発熱抵抗体(以下、単にヒータともいう)が配列された基板の面に対し、垂直上方にインク滴を吐出する、所謂サイドシュータ型のインクジェット記録ヘッドが知られている。   As one of the methods for ejecting ink using this thermal energy, ink droplets are ejected vertically upward with respect to the surface of the substrate on which heating resistors that generate thermal energy (hereinafter also simply referred to as heaters) are arranged. A so-called side shooter type ink jet recording head is known.

ところで、インク吐出のためヒータに投入される電気エネルギもしくは電力は、インクの吐出状態を左右する重要なファクタの一つである。すなわち、投入される電気エネルギが変化すると、それに応じて発泡現象も変化し、良好な吐出を行えないことがある。   Incidentally, the electrical energy or power input to the heater for ink ejection is one of the important factors that influence the ink ejection state. That is, if the electric energy input changes, the foaming phenomenon changes accordingly, and good ejection may not be performed.

例えば、投入された駆動エネルギが小さい場合には、エネルギ不足によりインクの膜沸謄現象が不安定になり易く、好ましい膜沸騰が生じなくなることでインク滴の吐出速度や吐出方向、さらには吐出量の変動を招き、これらに起因して記録画像の画質劣化を招く場合がある。   For example, when the drive energy input is small, the ink film boiling phenomenon tends to become unstable due to insufficient energy, and preferable film boiling does not occur, so that the ink droplet discharge speed, discharge direction, and discharge amount In some cases, the image quality of the recorded image is deteriorated.

また逆に、投入された駆動エネルギが高い場合には、過剰な熱エネルギにより発熱抵抗体に機械的なストレスを与えたり膜質に変化を生じさせてしまい、これらによっても上述のような吐出不良を起こしたり、ひどい場合には記録ヘッドを破損させてしまうこともある。   On the other hand, when the driving energy input is high, excessive heat energy causes mechanical stress to the heating resistor or changes in the film quality, which also cause the above-mentioned ejection failure. If it happens, it may damage the recording head.

このため、各ヒータに対して投入されるエネルギは、常に実質的に均一であることが望ましい。   For this reason, it is desirable that the energy input to each heater is always substantially uniform.

一方で、各ヒータに投入されるエネルギの変動要因として、一つの記録ヘッドで同時に駆動されるヒータの数が変わることによるものが知られている。すなわち、記録データ等に応じて同時駆動されるヒータの数が変化すると、それによって生じる電圧降下が異なり、結果として各ヒータの駆動エネルギが変化するためである。   On the other hand, it is known that the number of heaters that are simultaneously driven by one recording head is a variation factor of energy input to each heater. That is, if the number of heaters that are driven simultaneously changes according to the recording data or the like, the resulting voltage drop differs, and as a result, the drive energy of each heater changes.

上記問題点を解決すべく提案されたのが、特許文献1である。   Patent Document 1 has been proposed to solve the above problems.

図12および図13にその例を示す。この構成は、Si等の基板上に配置されるヒータ802と電極パッドとの間、および駆動素子と電極パッドとの間の配線を複数に分割し、かつ、各共通電極配線902a、902b、904a、904bについて配線抵抗値をほぼ等しくする構成となっている。   Examples thereof are shown in FIGS. In this configuration, the wiring between the heater 802 and the electrode pad arranged on the substrate of Si or the like and between the driving element and the electrode pad is divided into a plurality of pieces, and each common electrode wiring 902a, 902b, 904a is divided. , 904b have substantially the same wiring resistance value.

この構成によれば、それぞれの単位ごとの共通配線について全てのヒータを駆動する時と、一つのヒータを駆動する時との電圧降下の差を小さくすることができる。さらに、それぞれの共通配線に接続されるヒータについて、同時に駆動する数を一つのヒータにすることによって、全部のヒータを駆動する場合と一つのヒータを駆動する場合との電圧降下の差をなくすことができ、各ヒータに対して常に一定の駆動エネルギを投入することができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the difference in voltage drop between when all the heaters are driven and the one heater is driven with respect to the common wiring for each unit. Furthermore, the heaters connected to each common wiring are simultaneously driven to one heater, thereby eliminating the voltage drop difference between driving all heaters and driving one heater. Thus, a constant driving energy can be always supplied to each heater.

しかし、この構成はヒータを駆動する際に生ずる電圧降下のうち、特にすべてのヒータについて一括した共通配線を施す場合における、ヒータ毎の共通配線の長さがヒータの位置によって異なってしまうことによる電圧降下を小さくすることを前提とするものである。このため、特許文献1の構成では共通配線の幅をできるだけ大きくしてその配線抵抗を小さくし、その上で、図13に示す共通配線の幅A、Bのように各単位への配線の長さに応じて配線の幅を異ならせることにより、各電極配線間の配線抵抗を等しくするようにしていた。   However, in this configuration, among the voltage drops that occur when the heaters are driven, the voltage due to the difference in the length of the common wiring for each heater varies depending on the position of the heater, particularly when all the heaters are collectively connected. It is premised on reducing the descent. For this reason, in the configuration of Patent Document 1, the width of the common wiring is increased as much as possible to reduce the wiring resistance, and then the length of the wiring to each unit as in the width A and B of the common wiring shown in FIG. By varying the width of the wiring according to the thickness, the wiring resistance between the electrode wirings is made equal.

また、最近は一つの液体噴射記録ヘッドにおける多色化が進み、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ等の6色の記録液を吐出するものなどが製品化されている。   Recently, the number of colors in one liquid jet recording head has been increasing, and products that eject recording liquids of six colors such as yellow, magenta, cyan, black, light cyan, and light magenta have been commercialized.

このような、記録ヘッドの多色化に伴い、液体噴射記録ヘッドに使用するヒータの数量が増えると、ヒータに電気エネルギもしくは電力を供給するために使用する配線の数量も増えてくることから、各ヒータに対して常に一定の駆動エネルギを投入するためには、ヒータと電極パッドとの間、および駆動素子と電極パッドとの間の配線以外の配線、つまりフレキシブル配線基板上の配線抵抗についても均一化することが望ましい。   As the number of heaters used in the liquid jet recording head increases as the number of recording heads increases, the number of wires used to supply electrical energy or power to the heater also increases. In order to always supply constant driving energy to each heater, wiring other than the wiring between the heater and the electrode pad and between the driving element and the electrode pad, that is, the wiring resistance on the flexible wiring board is also used. It is desirable to make it uniform.

特許文献2および特許文献3には、一つの配線基板にそれぞれ実装した複数の記録素子基板により複数色の記録液をそれぞれ吐出する形式に関連した提案がなされている。   In Patent Document 2 and Patent Document 3, proposals relating to a type in which recording liquids of a plurality of colors are respectively ejected by a plurality of recording element substrates respectively mounted on one wiring substrate are made.

図14は特許文献3における提案を示しており、フレキシブル配線基板の外周部ほど配線が長くなるので、配線パターン幅を広く取ることで配線抵抗を等しくしている。   FIG. 14 shows a proposal in Patent Document 3. Since the wiring becomes longer toward the outer periphery of the flexible wiring board, the wiring resistance is made equal by widening the wiring pattern width.

特開平10−44416号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-44416 特開2002−331667号公報JP 2002-331667 A 特開2003−72042号公報JP 2003-72042 A

解決しようとする問題点は、インクジェット記録ヘッドが小型化、多色化するに従い、フレキシブル配線基板上の配線数が増え、限られた平面内で配線の引き回しを行なった場合、配線抵抗の増大が伴う点である。加えて、フレキシブル配線基板上における配線のパターン幅を変える従来の方法では限界があり、小スペースにおける配線数の増加には対応できず、その結果、記録素子間で供給される電力が大きく異なる点である。   The problem to be solved is that the number of wires on the flexible wiring board increases as the inkjet recording head becomes smaller and multi-colored, and the wiring resistance increases when the wiring is routed in a limited plane. It is a point to accompany. In addition, there is a limit in the conventional method of changing the pattern width of the wiring on the flexible wiring board, and it cannot cope with the increase in the number of wirings in a small space, and as a result, the power supplied between the recording elements is greatly different. It is.

例えば、図14に示すようなフレキシブル配線において、さらに高密度な配線を行う場合は、各配線幅を小さくしなければならず、その結果、配線抵抗が増加する。特にデバイスホール1401の図中上辺からの配線群(A群)が通る配線領域においてその影響は大きく、デバイスホール1401の図中下辺からの配線群(B群)の配線抵抗より大きくなる。   For example, in the case of flexible wiring as shown in FIG. 14, when wiring with higher density is performed, the width of each wiring must be reduced, resulting in an increase in wiring resistance. In particular, the influence is large in the wiring region through which the wiring group (group A) from the upper side of the device hole 1401 in the drawing passes, and becomes larger than the wiring resistance of the wiring group (group B) from the lower side of the device hole 1401 in the drawing.

その結果、A群の配線より電源の供給を受ける記録素子(図13中、上半分の記録素子802)と、B群の配線より電源の供給を受ける記録素子(図13中、下半分の記録素子802)の間で、実際に印加される電圧が異なり、結果的に各記録素子に供給される電力が異なってくる。   As a result, the recording element (upper half recording element 802 in FIG. 13) supplied with power from the A group wiring and the recording element (lower recording in FIG. 13) supplied with power from the B group wiring. The voltage actually applied differs between the elements 802), and as a result, the power supplied to each recording element differs.

また、耐マイグレーションの観点からは、高電位になるVH配線と、グラウンド配線および、電位がグラウンド配線相当になりうる他の配線との間隔は可能な限り広く、例えば100μm程度は取ることが好ましいため、更に配線における制約が加わり、各配線間の配線抵抗の均一化が困難となる。   Further, from the viewpoint of migration resistance, the distance between the VH wiring having a high potential, the ground wiring, and other wiring whose potential can be equivalent to the ground wiring is as wide as possible. For example, about 100 μm is preferable. Further, restrictions on the wiring are added, and it is difficult to make the wiring resistance uniform between the wirings.

上記問題点につき図14によって具体的な例を挙げて説明する。ここで、記録素子基板1100は、幅14mm×長さ15mmで、図中上下にそれぞれ60個の計120個の電極パッドを有しており、そのうち共通電極配線に接続し電力を供給するものはそれぞれ24個の計48個、更にVH電源を供給するものはそれぞれ12個の計24個であるものとする。また、フレキシブル配線基板1400は厚さ0.035mmの銅箔で配線がパターニングされており、幅17mm×長さ16mmのデバイスホール1401を有し、外形は幅が図中上部で27mm、図中下部で40mm、長さが42mm、また、図中下部には外部入力信号端子1403を有する。   The above problem will be described with a specific example with reference to FIG. Here, the recording element substrate 1100 has a width of 14 mm × a length of 15 mm, and has 60 electrode pads in total of 60 in the upper and lower directions in the figure. It is assumed that a total of 48 are provided for each of the 24 units, and a total of 24 units for supplying the VH power supply are 12 units each. The flexible wiring board 1400 has a wiring pattern patterned with a copper foil having a thickness of 0.035 mm, has a device hole 1401 having a width of 17 mm × a length of 16 mm, and the outer shape has a width of 27 mm at the upper part in the figure and a lower part in the figure. The external input signal terminal 1403 is provided at the lower part of the figure.

デバイスホール1401の図中の上辺からは計60本の配線が左右それぞれ30本に振り分けて引き回されており、それぞれデバイスホール1401の左右における配線領域の幅は約3.3mm、デバイスホール1401の図中下辺部の位置までの配線長さは外周部で約36mm、内周部で約18mmである。   From the upper side of the device hole 1401 in the drawing, a total of 60 wires are routed to 30 each on the left and right, and the width of the wiring area on the left and right of the device hole 1401 is about 3.3 mm, respectively. The wiring length to the position of the lower side in the figure is about 36 mm at the outer periphery and about 18 mm at the inner periphery.

左右それぞれにおいて、各配線幅は、共通電極配線への12本の電源供給用配線(VH配線もしくはGND配線)の幅は、最内周部に位置するものは、その配線上ほとんどの部分において0.035mm、最外周部に位置するものは、配線上ほとんどの部分において0.07mm、その間に位置するものは0.035mmから0.07mmの範囲で外周に位置するものほど大きな値となっている。それ以外の18本の配線では、配線上ほとんどの部分において製法上最小幅の0.035mmに抑えている。また、配線間隔は、電源供給用配線のうち6本のVH配線の両側の間隔は0.1mm、それ以外の各配線間の間隔は製法上最小の0.05mmである。   In each of the left and right sides, each wiring width is 12 power supply wirings (VH wiring or GND wiring) to the common electrode wiring. .035 mm, the one located at the outermost periphery is 0.07 mm in most parts on the wiring, and the one located between them is a larger value as the one located on the outer periphery in the range of 0.035 mm to 0.07 mm. . In the other 18 wires, the most width on the wire is suppressed to 0.035 mm, which is the minimum width in the manufacturing method. Further, the wiring interval is 0.1 mm on both sides of the six VH wirings among the power supply wirings, and the spacing between the other wirings is 0.05 mm which is the minimum in the manufacturing method.

デバイスホール1401の図中の下辺部の位置から外部入力信号端子1403までにおいては、電源供給用配線はどれもほぼ同じ幅で約0.07mm、同じ長さで約17mmである。その結果、デバイスホール1401の図中の上辺部からの電源供給用配線の配線抵抗はどれもほぼ同じで約0.37Ωである。記録素子基板1100上の記録素子の電源供給には上記電源供給用配線のうちVH配線用およびグラウンド配線用の2本を使用するので、電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗は、上記電源供給用配線の持つ配線抵抗値の2倍の値となり約0.74Ωとなる。   From the position of the lower side of the device hole 1401 in the figure to the external input signal terminal 1403, all the power supply wirings are approximately 0.07 mm in width and approximately 17 mm in length. As a result, the wiring resistance of the power supply wiring from the upper side of the device hole 1401 in the drawing is almost the same and is about 0.37Ω. Of the power supply wirings, two for the VH wiring and the ground wiring are used to supply power to the recording elements on the recording element substrate 1100. Therefore, the wiring resistance of the flexible wiring board on the power supply circuit is as described above. This is twice the wiring resistance value of the power supply wiring, which is about 0.74Ω.

一方、デバイスホール1401の図中下辺部からの電源供給用配線は、デバイスホール1401上辺部からの電源供給用配線との配線抵抗差を少なくするため、配線上そのほとんどの部分において幅は製法上最小幅である0.035mmとしている。このように最小幅にすることで、デバイスホール1401の図中下辺部からの電源供給用配線における配線抵抗は、約0.24Ωとなり、電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗は、その倍の値である約0.48Ωとなるが、それでもデバイスホール1401上辺部からの電源供給用配線の配線抵抗値の約2/3にしかならないことになる。   On the other hand, the power supply wiring from the lower side of the device hole 1401 in the drawing reduces the wiring resistance difference from the power supply wiring from the upper side of the device hole 1401, so the width of the wiring is almost the same in the manufacturing method. The minimum width is 0.035 mm. With this minimum width, the wiring resistance of the power supply wiring from the lower side of the device hole 1401 in the drawing is about 0.24Ω, and the wiring resistance of the flexible wiring board on the power supply circuit is The double value is about 0.48Ω, but it is still only about 2/3 of the wiring resistance value of the power supply wiring from the upper side of the device hole 1401.

このように、デバイスホール1401上辺部からの電源供給回路上の配線抵抗値と、下辺部からの電源供給回路上の配線抵抗値に差があることによって、記録素子に供給される電力が異なり、その結果、全ての吐出口において良好なインクの吐出が得られなくなることになる。   As described above, the power supplied to the recording element is different due to the difference between the wiring resistance value on the power supply circuit from the upper side of the device hole 1401 and the wiring resistance value on the power supply circuit from the lower side. As a result, good ink ejection cannot be obtained at all of the ejection ports.

よって本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、全ての吐出口において良好なインクの吐出が可能となるインクジェット記録ヘッドの提供を目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of discharging good ink at all the discharge ports.

記録素子の配列の複数と、前記記録素子を駆動するために前記配列毎に設けられた電源配線の複数と、該電源配線を外部と接続するために配された電源配線用接続部の複数と、前記記録素子を駆動するために前記配列毎に設けられたグラウンド配線の複数と、該グラウンド配線を外部と接続するために配されたグラウンド配線接続部の複数とを具え、前記電源配線および前記グラウンド配線は、前記電源用接続部から前記記録素子までの配線長と、前記記録素子から前記グラウンド用接続部までの配線長との合計の長さが、各記録素子で等しくなるように配線されてなり、前記複数の電源配線用接続部と、前記複数のグラウンド配線用接続部は、それぞれ基板における異なる辺に沿って配置されていることを特徴とする。   A plurality of arrays of recording elements, a plurality of power supply wirings provided for each of the arrays for driving the recording elements, and a plurality of power supply wiring connection portions arranged to connect the power supply wirings to the outside, A plurality of ground wirings provided for each of the arrays for driving the recording elements, and a plurality of ground wiring connection portions arranged to connect the ground wirings to the outside, The ground wiring is wired so that the total length of the wiring length from the power supply connection portion to the recording element and the wiring length from the recording element to the ground connection portion is equal for each recording element. Thus, the plurality of power supply wiring connection portions and the plurality of ground wiring connection portions are arranged along different sides of the substrate, respectively.

また、本発明のインクジェット記録ヘッドは上記インクジェット記録ヘッド用基板と、該基板と外部との電気接続を行うための配線基板と、を用いてなることを特徴とする。   The ink jet recording head of the present invention is characterized by using the ink jet recording head substrate and a wiring substrate for electrical connection between the substrate and the outside.

さらに本発明は、上記インクジェット記録ヘッド用基板と外部との電気的接続を行なうための配線基板に存する。
また、本発明のインクジェット記録素子基板は、第一の辺と該第一の辺と対向する第二の辺とを備えた基板と、前記基板上に設けられ、複数の記録素子を前記第一の辺の側から前記第二の辺の側に向かって配列してなる記録素子列と、電源電位を供給するために用いられ、前記基板の前記第一の辺の側に設けられた電源用電極端子と、接地電位を供給するために用いられ、前記基板の前記第二の辺の側に設けられたグラウンド用電極端子と、前記記録素子列に沿って前記電源用電極端子から延伸して設けられ、前記複数の記録素子のそれぞれに、前記複数の記録素子を駆動するための電源電位を供給するための電源配線と、前記記録素子列に沿って前記グラウンド用電極端子から延伸して設けられ、前記複数の記録素子のそれぞれに前記複数の記録素子を駆動するための接地電位を供給するためのグラウンド配線と、を備えたことを特徴とする。
Furthermore, the present invention resides in a wiring board for making an electrical connection between the ink jet recording head substrate and the outside.
According to another aspect of the invention, there is provided an ink jet recording element substrate including a substrate having a first side and a second side facing the first side, the plurality of recording elements being provided on the substrate. A recording element array arranged from the side of the substrate toward the side of the second side, and a power source provided on the first side of the substrate, which is used to supply a power supply potential. An electrode terminal, used to supply a ground potential, and extended from the power electrode terminal along the recording element array, and a ground electrode terminal provided on the second side of the substrate. A power supply line for supplying a power supply potential for driving the plurality of recording elements, and extending from the ground electrode terminal along the recording element array. Each of the plurality of recording elements includes the plurality of recording elements. Characterized in that and a ground line for supplying a ground potential for driving the recording element.

本発明のインクジェット記録ヘッドは、小型化、多色化しフレキシブル配線基板に接続される配線数が増えても、仮に単層の配線層よりなるフレキシブル配線基板の場合においても、限られた平面内での配線の引き回しにおいて、配線抵抗の増大を最小限に押さえることが可能であり、さらに隣接する配線をまとめることでより配線抵抗の増大を抑えることが可能であり、また、複数の吐出口列(記録素子列)間の配線抵抗差を小さくすることも出来るので、全ての吐出口において良好なインクの吐出が可能となる。   The inkjet recording head of the present invention can be reduced in size and number of colors, and even if the number of wirings connected to the flexible wiring board is increased, even in the case of a flexible wiring board composed of a single wiring layer, in a limited plane. In the routing of the wiring, it is possible to minimize the increase in the wiring resistance, and it is possible to further suppress the increase in the wiring resistance by collecting adjacent wirings. Since the wiring resistance difference between the recording element arrays can be reduced, good ink can be discharged from all the discharge ports.

以下、図面を参照して本発明に係るインクジェット記録ヘッドの実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of an ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は本発明によるインクジェット記録ヘッドのインクタンク装着状態を示す斜視図であり、図2は図1のインクタンクを取り外した状態を示す斜視図である。図3は本実施形態のインクジェット記録ヘッドの分解斜視図であり、図2の背面下面より見た図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an ink tank mounting state of the ink jet recording head according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state where the ink tank of FIG. 1 is removed. FIG. 3 is an exploded perspective view of the ink jet recording head of this embodiment, and is a view as seen from the lower back surface of FIG.

図1および図2に示す形態の記録ヘッド1001は、記録ヘッドカートリッジ1000を構成する一構成要素であり、記録ヘッドカートリッジ1000は、記録ヘッド1001と、記録ヘッド1001に着脱自在に設けられたインクタンク1900(1901,1902,1903,1904,1905,1906)とで構成されている。   A recording head 1001 in the form shown in FIGS. 1 and 2 is a constituent element of a recording head cartridge 1000. The recording head cartridge 1000 includes an ink tank that is detachably provided on the recording head 1001 and the recording head 1001. 1900 (1901, 1902, 1903, 1904, 1905, 1906).

この記録ヘッドカートリッジ1000は、インクジェット記録装置本体に設けられているキャリッジ(不図示)の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、該キャリッジに対して着脱可能となっている。また、前記キャリッジは、記録ヘッド1001のインク吐出部に対向する紙などの記録媒体の供給搬送方向に対して交差する方向に移動可能となっている。   The recording head cartridge 1000 is fixedly supported by positioning means and electrical contacts of a carriage (not shown) provided in the ink jet recording apparatus main body, and is detachable from the carriage. Further, the carriage is movable in a direction intersecting with the supply and conveyance direction of a recording medium such as paper facing the ink ejection portion of the recording head 1001.

インクタンク1901はブラックのインク用、インクタンク1902はライトシアンのインク用、インクタンク1903はライトマゼンタのインク用、インクタンク1904はシアンのインク用、インクタンク1905はマゼンタのインク用、インクタンク1906はイエローのインク用である。この様にインクタンク1901,1902,1903,1904,1905,1906のそれぞれが記録ヘッド1001に対して着脱自在となり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置における印刷のランニングコストが低減される。   Ink tank 1901 is for black ink, ink tank 1902 is for light cyan ink, ink tank 1903 is for light magenta ink, ink tank 1904 is for cyan ink, ink tank 1905 is for magenta ink, ink tank 1906 is For yellow ink. In this way, each of the ink tanks 1901, 1902, 1903, 1904, 1905, and 1906 is detachable from the recording head 1001, and each ink tank can be replaced, so that printing running in the ink jet recording apparatus can be performed. Cost is reduced.

記録ヘッド1001のインク吐出手段は、インクジェット記録装置本体からの電気信号に応じて、インクに対し膜沸騰を生じせしめるための熱エネルギを生成する記録素子を用いて記録を行う方式の一つであり、熱エネルギを発生する発熱抵抗体が配列された基板の面に対し垂直上方にインク滴を吐出する、いわゆるサイドシュータ型とされる液体吐出手段である。   The ink ejection means of the recording head 1001 is one of the systems that perform recording using a recording element that generates thermal energy for causing film boiling of ink in response to an electrical signal from the main body of the inkjet recording apparatus. This is a so-called side shooter type liquid ejecting means for ejecting ink droplets vertically upward with respect to the surface of the substrate on which the heat generating resistors for generating thermal energy are arranged.

以下に図を参照してインクジェット記録ヘッドの構成を示す。
図3に示すインクジェット記録ヘッドでは、記録素子基板1100が実装されたフレキシブル配線基板1400がインク供給保持部材4に接着固定されている。
The configuration of the ink jet recording head will be described below with reference to the drawings.
In the ink jet recording head shown in FIG. 3, a flexible wiring substrate 1400 on which a recording element substrate 1100 is mounted is bonded and fixed to the ink supply holding member 4.

また、フレキシブル配線基板1400の入力端子には、記録装置本体側からインクジェット記録ヘッド(記録素子基板1100)に記録情報などの電気信号を与える複数の外部入力パッド7を持つ、配線基板5の出力端子が電気的に接続されている。   In addition, the input terminal of the flexible wiring board 1400 has a plurality of external input pads 7 for supplying electrical signals such as recording information to the ink jet recording head (recording element substrate 1100) from the recording apparatus main body side. Are electrically connected.

また、記録ヘッドの主要部を構成する部品である第1のプレート1200には、記録素子基板1100に6色のインクを供給するための6つのインク供給口1102(図3では隠れて見えない)が形成されており、記録素子基板1100の6つのインク供給口1102が第1のプレート1200の6つのインク供給口1102にそれぞれ対応し、かつ、記録素子基板1100は第1のプレート1200に対して位置精度良く接着固定される。   In addition, six ink supply ports 1102 for supplying six colors of ink to the recording element substrate 1100 are hidden in the first plate 1200 which is a component constituting the main part of the recording head (not visible in FIG. 3). The six ink supply ports 1102 of the recording element substrate 1100 correspond to the six ink supply ports 1102 of the first plate 1200, respectively, and the recording element substrate 1100 is connected to the first plate 1200. Bonded and fixed with high positional accuracy.

上記接着に用いられる第1の接着剤(不図示)は、第1のプレート1200上に記録素子基板とほぼ同形状で、しかも、隣り合うインク供給口間にエアーパスが発生しないように塗布される。その第1の接着剤は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後には比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化性接着剤であり、接着層の厚みは50μm程である。   A first adhesive (not shown) used for the bonding is applied on the first plate 1200 so as to have substantially the same shape as the recording element substrate, and so that no air path is generated between adjacent ink supply ports. . The first adhesive is preferably, for example, a material having a low viscosity, a thin adhesive layer formed on the contact surface, a relatively high hardness after curing, and ink resistance. For example, it is a thermosetting adhesive mainly composed of an epoxy resin, and the thickness of the adhesive layer is about 50 μm.

第1のプレート1200は、例えば、アルミナ(Al23)材料で形成されている。なお、プレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板1100と同等の線膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。 The first plate 1200 is made of, for example, an alumina (Al 2 O 3 ) material. The material of the plate is not limited to alumina, and is made of a material having a linear expansion coefficient equivalent to that of the recording element substrate 1100 and having a thermal conductivity equivalent to or higher than the thermal conductivity thereof. May be.

そして、記録素子基板1100と平面的に電気接続されたフレキシブルフィルム配線基板1400は、第1のプレート1200に第2の接着剤(不図示)により接着されていると同時に、第1のプレート1200の側面に沿って曲げ部Aで折り曲げられ、第1のプレート1200の側面に第3の接着剤で接着される。   The flexible film wiring board 1400 that is electrically connected in plan with the recording element substrate 1100 is bonded to the first plate 1200 with a second adhesive (not shown), and at the same time, The bent portion A is bent along the side surface and bonded to the side surface of the first plate 1200 with a third adhesive.

図4は、記録素子基板1100の構成を説明するために、一部分を省略して示す斜視図である。記録素子基板1100は、幅14mm×長さ15mm×厚さ0.625mmのSi基板1101上に吐出口列を形成してなる薄膜のオリフィスプレートを配置することで構成される。   FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of the recording element substrate 1100 with a part thereof omitted. The recording element substrate 1100 is configured by disposing a thin-film orifice plate formed by forming an ejection port array on a Si substrate 1101 having a width of 14 mm, a length of 15 mm, and a thickness of 0.625 mm.

また、6色のインク流路として、長溝状の貫通口からなるインク供給口1102が6列形成され、各々のインク供給口1102の両側に記録素子1103が、それぞれ千鳥状に配列されており、記録素子1103と、記録素子1103に電力を供給するAl等の電気配線は成膜技術により形成されている。   In addition, six rows of ink supply ports 1102 composed of long groove-like through holes are formed as six color ink flow paths, and recording elements 1103 are arranged in a staggered manner on both sides of each ink supply port 1102. The recording element 1103 and the electric wiring such as Al for supplying electric power to the recording element 1103 are formed by a film forming technique.

また、前記電気配線に電力やその他電気信号を供給するための複数の電極パッド1105が記録素子1103と直交する方向の基板側端部に配設される第1および第2の電極パッド列に、それぞれ各48個合計96個が配列しており、各電極パッド1105にはAu等のバンプが設けられている。   In addition, a plurality of electrode pads 1105 for supplying electric power and other electric signals to the electric wirings are arranged on the first and second electrode pad rows arranged at the substrate side end in the direction orthogonal to the recording element 1103. A total of 96 of each 48 are arranged, and each electrode pad 1105 is provided with bumps such as Au.

次に、インク供給口1102の成形は、Si基板1101の結晶方位を利用して、異方性エッチングを行う。ウエハ面内に<100>、厚さ方向に<111>の結晶方位を持つ場合、アルカリ系(KOH、TMAH、ヒトラジン等)の異方性エッチングにより、約54.7度の角度でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さにエッチングする。   Next, the ink supply port 1102 is formed by anisotropic etching using the crystal orientation of the Si substrate 1101. When the crystal orientation is <100> in the wafer surface and <111> in the thickness direction, the etching proceeds at an angle of about 54.7 degrees due to anisotropic etching (KOH, TMAH, humanradine, etc.). To do. Using this method, etching is performed to a desired depth.

また、Si基板1101上には、記録素子1103に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁1109および吐出口1108がフォトリソグラフィ技術により形成されてなるオリフィスプレート1110が配置されている。ここで、吐出口1108に対向するように記録素子1103が設けられており、インク流路1102から供給されたインクに、記録素子1103の熱により気泡を発生させることで、吐出口1108からインクが吐出される。   On the Si substrate 1101, an orifice plate 1110 in which an ink channel wall 1109 and an ejection port 1108 for forming an ink channel corresponding to the recording element 1103 are formed by a photolithography technique is disposed. Here, a recording element 1103 is provided so as to face the ejection port 1108, and bubbles are generated in the ink supplied from the ink flow path 1102 by the heat of the recording element 1103, so that the ink is ejected from the ejection port 1108. Discharged.

図5は記録素子1103に電力を供給するAl等の電気配線を示す。
記録素子1103は、各インク供給口1102の長辺に沿って配列されており(図5では記録素子の配列の範囲が模式的に示されている)、この記録素子1103の外側に電源共通配線1106が、さらにその外側にグラウンド共通配線1107が記録素子の配列方向と平行に延在している。本実施形態では、合計12列の記録素子列が存在しており、記録素子1103は一端が電源共通配線1106に、他端が駆動素子(不図示)を介してグラウンド共通配線1107に接続されている。
FIG. 5 shows electrical wiring such as Al for supplying power to the recording element 1103.
The printing elements 1103 are arranged along the long side of each ink supply port 1102 (the range of the printing element arrangement is schematically shown in FIG. 5). A ground common wiring 1107 further extends parallel to the arrangement direction of the recording elements. In the present embodiment, there are a total of 12 recording element arrays. One end of the recording element 1103 is connected to the power common wiring 1106 and the other end is connected to the ground common wiring 1107 via a driving element (not shown). Yes.

電源共通配線1106は第1の電極パッド列上の電源用電極パッド1105Pに、グラウンド共通配線1107は第1の電極パッド列と対向する基板側部に沿って配列される第2の電極パッド列上のグラウンド用電極パッド1105Gに接続されている。なお、簡略化のために第1および第2の電極パッド列にはそれぞれ24個の電極パッドしか図示していないが、実際には駆動素子への駆動信号供給用のものも含めて、それぞれ48個の電極パッドが存在するものとする。   The power common wiring 1106 is on the power electrode pad 1105P on the first electrode pad row, and the ground common wiring 1107 is on the second electrode pad row arranged along the side of the substrate facing the first electrode pad row. To the ground electrode pad 1105G. For simplification, only 24 electrode pads are shown in each of the first and second electrode pad rows, but in actuality, each including 48 for supplying drive signals to the drive elements. Assume that there are one electrode pad.

本実施形態の記録素子基板1100においては、電源共通配線1106が実質長くなる位置(第2のパッド列に近い)に配設される記録素子1103においてはグラウンド共通配線1107が実質的に短くなり、また、電源共通配線1106が実質短くなる位置(第1のパッド列に近い)に配設される記録素子1103においてはグラウンド共通配線1107が実質的に長くなるため、列上の各記録素子間において配線抵抗差は殆どない。   In the recording element substrate 1100 of the present embodiment, the ground common wiring 1107 is substantially shortened in the recording element 1103 provided at a position where the power common wiring 1106 is substantially long (close to the second pad row). Further, in the recording element 1103 disposed at a position where the power supply common wiring 1106 is substantially shortened (close to the first pad row), the ground common wiring 1107 is substantially lengthened. Therefore, between the recording elements on the row. There is almost no difference in wiring resistance.

他の列においても同様に、どの記録素子においても基板上では配線抵抗はほぼ等しい。また、ひとつの記録素子列に対してひとつのVH共通配線とひとつのグラウンド共通配線で電源の供給を行っているため、従来例の記録素子基板に比べ、ひとつの記録素子列に対し2個、合計24個の電極パッドが少なくなり、従来あった電極パッドの分だけ基板サイズを小さくすることも可能である。   Similarly in the other columns, the wiring resistance is almost equal on the substrate in any recording element. Further, since power is supplied to one printing element array by one VH common wiring and one ground common wiring, compared to the recording element substrate of the conventional example, two pieces are provided for one printing element series. The total of 24 electrode pads is reduced, and the substrate size can be reduced by the amount of the conventional electrode pads.

図6はフレキシブル配線基板1400を表した図である。フレキシブル配線基板1400は、ポリイミドフィルムを基材とし、該基材上に、記録素子基板1100に対して、インクを吐出するための電気信号を伝える厚さ0.035mmの銅箔配線パターンが形成されている。また同時に、記録素子基板1100を組み込むための幅17mm×長さ16mmの開口部(デバイスホール)1401と、記録素子基板1100の各電極パッド1105に対応する電極端子1402を一端とし本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子1403を他端とする96本の配線とを有している。なお、図中では簡略化のために48本の配線を描くにとどめている。   FIG. 6 is a view showing the flexible wiring board 1400. The flexible wiring board 1400 uses a polyimide film as a base material, and a 0.035 mm thick copper foil wiring pattern for transmitting an electrical signal for ejecting ink to the recording element board 1100 is formed on the base material. ing. At the same time, an opening (device hole) 1401 having a width of 17 mm and a length of 16 mm for incorporating the recording element substrate 1100 and an electrode terminal 1402 corresponding to each electrode pad 1105 of the recording element substrate 1100 are used as electrical terminals. 96 wirings having the other end of the external signal input terminal 1403 for receiving signals. In the figure, only 48 wires are drawn for the sake of simplicity.

フレキシブル配線基板1400と記録素子基板1100とにおいて、例えば、記録素子基板1100の電極パッド1105と、フレキシブル配線基板1400の電極端子1402とは超音波併用熱圧着法等によって電気的に接続される。なお、この接続方法は超音波併用熱圧着法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよい。   In the flexible wiring substrate 1400 and the recording element substrate 1100, for example, the electrode pads 1105 of the recording element substrate 1100 and the electrode terminals 1402 of the flexible wiring substrate 1400 are electrically connected by an ultrasonic thermocompression bonding method or the like. This connection method is not limited to the ultrasonic thermocompression bonding method, and other methods may be used.

以上のように接続された記録素子基板1100とフレキシブル配線基板1400の電気接続部分は、第1の封止剤(不図示)および第2の封止剤1308により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護されている。   The electrical connection portion between the recording element substrate 1100 and the flexible wiring substrate 1400 connected as described above is sealed with a first sealant (not shown) and the second sealant 1308, and the electrical connection portion is ink-filled. Protected from corrosion and external impacts.

図6において配線1405は、図5の記録素子基板1100の第1の電極パッド列と接続し、配線1406および1406’は記録素子基板1100の第2の電極パッド列と接続する。   In FIG. 6, the wiring 1405 is connected to the first electrode pad row of the recording element substrate 1100 in FIG. 5, and the wirings 1406 and 1406 ′ are connected to the second electrode pad row of the recording element substrate 1100.

配線1405はどれもほぼ同じ長さの約17mmで、電源用電極パッド1105Pと接続する電源供給用配線であるVH配線1405Pは、どれも配線のほとんどの部分においてほぼ同じ幅の約0.25mmで引き回されており、配線抵抗はどれも約0.03Ωである。また、各配線間の間隔は、VH配線1405Pの両側で0.1mm以上となっており、その他のところでは0.05mm以上となっている。   Each of the wirings 1405 is about 17 mm having the same length, and the VH wiring 1405P which is a power supply wiring connected to the power electrode pad 1105P is about 0.25 mm having almost the same width in most parts of the wiring. Each wiring resistance is about 0.03Ω. The interval between the wirings is 0.1 mm or more on both sides of the VH wiring 1405P, and 0.05 mm or more in other places.

配線1406および1406’は、フレキシブル配線基板1400の周縁に近い位置に配設されるものほど長く、デバイスホール1401の図中上辺部から各配線が左右それぞれに振り分けて引き回されており、デバイスホール1401の図中下辺部の位置までの配線長さはフレキシブル配線基板の周縁部(以後、最外周部と称す)に配線されるもので約36mm、デバイスホール周縁部(以後、最内周部と称す)に配線されるもので約18mmである。   The wirings 1406 and 1406 ′ are longer as they are arranged closer to the periphery of the flexible wiring board 1400, and each wiring is routed from the upper side of the device hole 1401 to the left and right. The wiring length to the position of the lower side portion 1401 in the drawing is about 36 mm that is wired to the peripheral portion (hereinafter referred to as the outermost peripheral portion) of the flexible wiring board, and the device hole peripheral portion (hereinafter referred to as the innermost peripheral portion). Is about 18 mm.

配線1406および1406’のうち記録素子基板1100のグラウンド用電極パッド1105Gと接続する電源供給用配線であるグラウンド配線1406Gおよび1406’Gは、デバイスホール1401の図中上辺からデバイスホール1401の図中下辺部の位置までは、最外周部に配線されるものほど配線幅を大きく取るようにしている。具体的な配線幅は、最内周部に位置するものはその配線のほとんどの部分で0.17mm、最外周部に位置するものはその配線のほとんどの部分で0.34mm、その間に位置するものはその配線のほとんどの部分で0.17mmから0.34mmの間の値で周縁に近づくほど配線幅を大きくしている。   Among the wirings 1406 and 1406 ′, ground wirings 1406G and 1406′G, which are power supply wirings connected to the ground electrode pad 1105G of the recording element substrate 1100, are connected from the upper side of the device hole 1401 to the lower side of the device hole 1401. Up to the position of the portion, the wiring width is increased as the wiring is routed to the outermost peripheral portion. The specific wiring width is 0.17 mm at most parts of the wiring located at the innermost peripheral part, and 0.34 mm at most parts of the wiring located at the outermost peripheral part. In the most part of the wiring, the wiring width is increased as it approaches the periphery at a value between 0.17 mm and 0.34 mm.

また、同じくグラウンド配線1406Gおよび1406’Gにおいて、デバイスホール1401の図中下辺部の位置から外部信号入力端子1403までにおいては、その配線のほとんどの部分において同じ長さで約17mmであり、その幅は、約0.23mm〜0.34mmで構成されている。   Similarly, in the ground wirings 1406G and 1406′G, from the position of the lower side of the device hole 1401 in the drawing to the external signal input terminal 1403, the most part of the wiring has the same length and is about 17 mm. Is composed of about 0.23 mm to 0.34 mm.

その結果、1406Gおよび1406’Gはどの配線もほぼ同じ配線抵抗で約0.09Ωとなっている。   As a result, the wirings of 1406G and 1406'G are approximately 0.09Ω with almost the same wiring resistance.

従って、記録素子基板1100上の記録素子1103への電源供給には、VH配線およびグラウンド配線の2本を使用することから、電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗は、どの記録素子列においてもほぼ同じ配線抵抗で、その値は約0.12Ωとなる。   Accordingly, since the VH wiring and the ground wiring are used for power supply to the recording element 1103 on the recording element substrate 1100, the wiring resistance of the flexible wiring board portion on the power supply circuit is determined by which recording element array. In FIG. 5, the value is about 0.12Ω with substantially the same wiring resistance.

これは従来例と比較すると、電源供給用配線の数については、従来例では各記録素子列に対し2本だったものが1本となり半分に減っているため、電源供給回路上の負荷は2倍になっているが、配線抵抗としては半分以下となっている。   Compared with the conventional example, the number of power supply wirings is reduced from one to two for each recording element array in the conventional example, and is halved. Therefore, the load on the power supply circuit is 2 Although it is doubled, the wiring resistance is less than half.

このように、本実施例のインクジェット記録ヘッドにおいては、どの記録素子列においても電源供給回路上のフレキシブル配線基板の配線抵抗値は記録素子の配設場所による差がほとんどなく、しかも従来の技術と比較し、同じ部品寸法において配線抵抗値を小さくすることができる。   As described above, in the ink jet recording head of the present embodiment, the wiring resistance value of the flexible wiring board on the power supply circuit is almost the same depending on the location of the recording element in any recording element array, and is different from the conventional technique. In comparison, the wiring resistance value can be reduced in the same component size.

(第2の実施形態)
第1の実施形態と構成は殆ど同じであるが、記録素子基板1100上のAl等の電気配線方法とフレキシブル配線基板1400の配線方法が異なる。
(Second Embodiment)
Although the configuration is almost the same as that of the first embodiment, the electrical wiring method such as Al on the recording element substrate 1100 and the wiring method of the flexible wiring substrate 1400 are different.

図7に、記録素子基板1100上の記録素子1103に電力を供給するAl等の電気配線を示す。第1の電極パッド列上の12個の電源用電極パッド1105Pおよび、第2の電極パッド列上の12個のグラウンド用電極パッド1105Gは、それぞれの列において中央部で隣接して配置している。なお図5と同様に、簡略化のために図中には第1および第2の電極パッド列にはそれぞれ24個の電極パッドしか描いていないが、実際にはそれぞれ48個の電極パッドが存在する。この場合、各電源共通配線1106および各グラウンド共通配線1107において、中央部に位置するものと端部に位置するものでは長さが異なるため、配線幅を調整することによってそれぞれの配線抵抗値が同じ値になるようにしている。   FIG. 7 shows electrical wiring such as Al for supplying power to the recording element 1103 on the recording element substrate 1100. The twelve power electrode pads 1105P on the first electrode pad row and the twelve ground electrode pads 1105G on the second electrode pad row are arranged adjacent to each other at the center in each row. . As in FIG. 5, for the sake of simplicity, only 24 electrode pads are drawn in the first and second electrode pad rows in the drawing, but there are actually 48 electrode pads. To do. In this case, each power common wiring 1106 and each ground common wiring 1107 have different lengths at the central portion and at the end portion, so that the wiring resistance value is the same by adjusting the wiring width. Value.

さらに、図8にフレキシブル配線基板1400の配線を示す。ほとんどにおいては実施例1と同じであるが、VH配線1405Pが隣接している点が異なる。   Further, FIG. 8 shows wiring of the flexible wiring board 1400. Most of them are the same as those of the first embodiment, except that the VH wiring 1405P is adjacent.

本実施例のインクジェット記録ヘッドにおいても、どの記録素子列に対しても電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗値に差はない。本実施例のようにVH配線1405Pを隣接させて配線することでVH配線間ではマイグレーションの心配がなく、間隔を0.1mmよりも小さくとることができるので、その分配線幅を広くとることができ配線抵抗を小さくすることができる。   Also in the ink jet recording head of this embodiment, there is no difference in the wiring resistance value of the flexible wiring board portion on the power supply circuit for any recording element array. By wiring the VH wirings 1405P adjacent to each other as in the present embodiment, there is no fear of migration between the VH wirings, and the interval can be made smaller than 0.1 mm, so that the wiring width can be increased accordingly. Wiring resistance can be reduced.

(第3の実施形態)
第2の実施形態と構成は殆ど同じで、記録素子基板1100上のAl等の電気配線とフレキシブル配線基板1400の配線方法が異なる。
(Third embodiment)
The configuration is almost the same as that of the second embodiment, and the wiring method of the electric wiring such as Al on the recording element substrate 1100 and the flexible wiring substrate 1400 is different.

図9に記録素子基板1100上の記録素子1103に電力を供給するAl等の電気配線を示す。第1の電極パッド列上の12個の電源用電極パッド1105Pが中央部に隣接して配置しているのは第2の実施形態と同じであるが、第2の電極パッド列上の12個のグラウンド用電極パッド1105Gが左右に6個ずつに二分され、それぞれが基板側端部の左右で隣接して配置している点が異なる。この場合も、各電源共通配線1106および各グラウンド共通配線1107の長さの違いにおいて、配線幅を調整することでそれぞれの配線抵抗を均一となるようにそろえている。   FIG. 9 shows electrical wiring such as Al for supplying power to the recording element 1103 on the recording element substrate 1100. The twelve power supply electrode pads 1105P on the first electrode pad row are arranged adjacent to the central portion in the same manner as in the second embodiment, but twelve on the second electrode pad row. The ground electrode pads 1105G are divided into six halves on the left and right sides, and are different from each other in that they are adjacently arranged on the left and right sides of the substrate side end portion. Also in this case, the wiring resistance is adjusted to be uniform by adjusting the wiring width in the difference in length between each power common wiring 1106 and each ground common wiring 1107.

図10にフレキシブル配線基板1400の配線を示す。第2の実施形態と異なる点は、グラウンド配線1406Gおよび1406’Gはデバイスホール1401の周縁近傍で配線を引き回している。   FIG. 10 shows wiring of the flexible wiring board 1400. The difference from the second embodiment is that the ground wirings 1406G and 1406'G are routed around the periphery of the device hole 1401.

本実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいても、どの記録素子1103にたいしても電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗値に差はない。   In the ink jet recording head of this embodiment, there is no difference in the wiring resistance value of the flexible wiring board portion on the power supply circuit for any recording element 1103.

また、グラウンド配線1406Gおよび1406’Gはデバイスホール1401の周縁近傍で配線を引き回しているため、外周部で引き回しを行うよりも配線長さが短くなり、その結果、更に全体の配線抵抗を小さくすることができる。   In addition, since the ground wirings 1406G and 1406′G are routed around the periphery of the device hole 1401, the wiring length is shorter than the routing around the outer peripheral portion, and as a result, the overall wiring resistance is further reduced. be able to.

なお、本実施形態において、電源用電極パッド1105Pについても左右に6個ずつに二分されていてもよいし、電源用電極パッド1105Pを二分する一方、グラウンド用電極パッド1105Gの全体を隣接して配置するようにされていてもよい。また、パッドを分ける数も適宜定め得ることは勿論である。   In the present embodiment, the power electrode pad 1105P may be divided into six parts on the left and right sides, or the power electrode pad 1105P is divided into two parts, while the entire ground electrode pad 1105G is disposed adjacently. It may be made to do. Of course, the number of pads can be determined as appropriate.

(第4の実施形態)
図11は、第3の実施形態において、フレキシブル配線基板1400における隣接するVH配線およびグラウンド配線の間隔を埋めて共通配線としたものを示す。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows a third embodiment in which a common wiring is formed by filling a space between adjacent VH wiring and ground wiring in the flexible wiring board 1400.

本実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいても、どの記録素子列に対しても電源供給回路上のフレキシブル配線基板部の配線抵抗値に差はなく、配線幅を広くとることができることから、配線抵抗を小さくすることができる。   In the ink jet recording head of this embodiment, there is no difference in the wiring resistance value of the flexible wiring board portion on the power supply circuit for any recording element array, and the wiring width can be widened. can do.

(その他)
なお、以上の各実施形態において、記録素子基板やその他の記録素子ユニット構成部品は、6色の色に対応した構成になっているが、この色数に限定するものではない。
(Other)
In each of the above embodiments, the recording element substrate and other recording element unit components have a configuration corresponding to six colors, but the number of colors is not limited thereto.

また、上記各実施形態において、記録素子に電力を供給する電気配線としてAlを用いて行ったが、他の材質を使用してもよい。   In each of the above embodiments, Al is used as the electric wiring for supplying power to the recording element. However, other materials may be used.

さらに、上記各実施形態では、基板平面に対して直交する方向にインクを吐出する所謂サイドシュータ型のインクジェット記録ヘッドおよび、該ヘッド用基板に本発明を適用した場合について説明した。しかし本発明は、基板に平行な方向にインク吐出を行う所謂エッジシュータ型のインクジェット記録ヘッドおよび、該ヘッド用基板への適用を排除するものではなく、これに対しても有効に適用できるものである。
そして、このような各実施形態のインクジェット記録ヘッドによると、小型化、多色化しフレキシブル配線基板に接続される配線数が増えても、仮に単層の配線層よりなるフレキシブル配線基板の場合においても、限られた平面内での配線の引き回しにおいて、配線抵抗の増大を最小限に押さえることが可能であり、さらに隣接する配線をまとめることでより配線抵抗の増大を抑えることが可能であり、また、複数の吐出口列(記録素子列)間の配線抵抗差を小さくすることも出来るので、全ての吐出口において良好なインクの吐出が可能である。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, a case where the present invention is applied to a so-called side shooter type ink jet recording head that discharges ink in a direction orthogonal to the substrate plane and the head substrate has been described. However, the present invention does not exclude application to a so-called edge shooter type ink jet recording head that discharges ink in a direction parallel to the substrate and the head substrate, and can be effectively applied to this. is there.
According to the ink jet recording head of each of the embodiments, even if the number of wirings connected to the flexible wiring board is increased in size and number of colors, even in the case of a flexible wiring board made of a single wiring layer. In the routing of wiring in a limited plane, it is possible to suppress the increase in wiring resistance to a minimum, and furthermore, it is possible to further suppress the increase in wiring resistance by combining adjacent wirings. Since the wiring resistance difference between the plurality of ejection port arrays (recording element arrays) can also be reduced, good ink ejection can be performed at all the ejection ports.

本発明の一実施形態によるインクジェット記録ヘッドのインクタンク装着状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an ink tank mounting state of the ink jet recording head according to the embodiment of the present invention. 図1のインクタンクを取り外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the ink tank of FIG. 実施形態のインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet recording head of the embodiment. インクジェット記録ヘッドに設けられる記録素子基板の構成を説明するために、その一部分を省略して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a recording element substrate provided in the ink jet recording head, with a part thereof omitted for explaining the configuration of the recording element substrate. 記録素子基板上の電気配線の一実施形態を説明するための模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining an embodiment of the electrical wiring on the recording element substrate. 図5の記録素子基板に対するフレキシブル配線基板の構成を示す模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a configuration of a flexible wiring substrate with respect to the recording element substrate of FIG. 5. 記録素子基板上の電気配線の他の実施形態を説明するための模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining another embodiment of the electric wiring on the recording element substrate. 図7の記録素子基板に対するフレキシブル配線基板の構成を示す模式的平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view illustrating a configuration of a flexible wiring board with respect to the recording element substrate of FIG. 7. 記録素子基板上の電気配線のさらに他の実施形態を説明するための模式的平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the electrical wiring on the recording element substrate. 図9の記録素子基板に対するフレキシブル配線基板の構成を示す模式的平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a configuration of a flexible wiring substrate with respect to the recording element substrate of FIG. 9. 図9の記録素子基板に対するフレキシブル配線基板の他の構成を示す模式的平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view illustrating another configuration of the flexible wiring substrate with respect to the recording element substrate of FIG. 9. 記録ヘッド主要部の一般的構成を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating a general configuration of a main part of a recording head. インクジェット記録ヘッドに設けられる記録素子基板上の電気配線の従来例を示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows the prior art example of the electrical wiring on the recording element board | substrate provided in an inkjet recording head. 図13の記録素子基板に対するフレキシブル配線基板の構成を示す模式的平面図である。FIG. 14 is a schematic plan view illustrating a configuration of a flexible wiring substrate with respect to the recording element substrate of FIG. 13.

符号の説明Explanation of symbols

1000 記録ヘッドカートリッジ
1001 記録ヘッド
1100 記録素子基板
1101 Si基板
1102 インク供給口
1103 記録素子
1105 電極パッド
1106 電気共通配線
1107 グラウンド共通配線
1108 吐出口
1109 インク流路壁
1200 プレート
1400 フレキシブル配線基板
1401 デバイスホール
1402 電極端子
1403 外部信号入力装置
1405 配線
1405P VH配線
1406 配線
1406G グラウンド配線
1900 インクタンク
1000 Recording Head Cartridge 1001 Recording Head 1100 Recording Element Substrate 1101 Si Substrate 1102 Ink Supply Port 1103 Recording Element 1105 Electrode Pad 1106 Electric Common Wiring 1107 Ground Common Wiring 1108 Ejection Port 1109 Ink Channel Wall 1200 Plate 1400 Flexible Wiring Substrate 1401 Device Hole 1402 Electrode terminal 1403 External signal input device 1405 Wiring 1405P VH wiring 1406 Wiring 1406G Ground wiring 1900 Ink tank

Claims (4)

第一の辺と該第一の辺と対向する第二の辺とを備えた基板と、
前記基板上に設けられ、複数の記録素子を前記第一の辺の側前記第二の辺の側とを結ぶ方向に配列してなる記録素子列を複数と、
複数の前記記録素子列のそれぞれに対応し、電源電位を供給するために用いられ、前記基板の前記第一の辺の側に設けられた電源用電極端子を複数と、
複数の前記記録素子列のそれぞれに対応し、接地電位を供給するために用いられ、前記基板の前記第二の辺の側に設けられたグラウンド用電極端子を複数と、
複数の前記記録素子列のそれぞれに対応し、対応する前記記録素子列に沿って前記電源用電極端子から延伸して設けられ、対応する前記記録素子列の前記複数の記録素子のそれぞれに、前記複数の記録素子を駆動するための電源電位を供給するための電源配線を複数と、
複数の前記記録素子列のそれぞれに対応し、対応する前記記録素子列に沿って前記グラウンド用電極端子から延伸して設けられ、対応する前記記録素子列の前記複数の記録素子のそれぞれに、前記複数の記録素子を駆動するための接地電位を供給するためのグラウンド配線を複数と、
を備えた記録素子基板と、
複数の前記電源用電極端子のそれぞれに対応し、対応する前記電源用接続端子と接続する第一の配線を複数と、複数の前記グラウンド用電極端子のそれぞれに対応し、対応する前記グラウンド用電極端子と接続する第二の配線を複数と、を備えたフレキシブル配線基板と、
を有することを特徴とする記録ヘッド。
A substrate comprising a first side and a second side opposite the first side;
Provided on the substrate, a plurality of recording element arrays formed by arranging a plurality of recording elements in the direction connecting the side of the side and said second side of said first side,
Corresponding to each of the plurality of said recording element arrays, used for supplying a power supply potential, and a plurality of power supply electrode terminal provided on the side of the first side of the substrate,
Corresponding to each of the plurality of said recording element arrays, used for supplying the ground potential, a plurality of electrode terminals for a ground that is provided on a side of the second side of the substrate,
Corresponding to each of the plurality of said recording element row, provided along a corresponding said recording element array extends from the power supply electrode terminals, to each of the plurality of recording elements of the corresponding recording element array, wherein a plurality of power supply lines for supplying a power supply potential for driving a plurality of recording elements,
Corresponding to each of the plurality of said recording element row, provided along a corresponding said recording element array extends from the ground electrode terminals, to each of the plurality of recording elements of the corresponding recording element array, wherein a plurality of ground wires for supplying a ground potential for driving a plurality of recording elements,
A recording element substrate comprising:
Corresponding to each of the plurality of power supply electrode terminals, corresponding to each of the plurality of first wirings connected to the corresponding power supply connection terminal, and corresponding to each of the plurality of ground electrode terminals, the corresponding ground electrode A plurality of second wirings connected to the terminals, a flexible wiring board comprising:
A recording head comprising:
複数の前記記録素子列は互いに並行となるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。 The recording head according to claim 1, wherein the plurality of recording element arrays are provided in parallel to each other. 前記フレキシブル配線基板には、一辺の側に位置するように、外部との電気的接続を行うために用いられる、端子部がさらに設けられており、
複数の前記第一の配線のそれぞれは、前記端子部と前記電源用電極端子とを接続するために用いられ、複数の前記第一の配線は、隣接する前記第一の配線の間に前記第二の配線が位置しないような1つの群として設けられ、
複数の前記第二の配線のそれぞれは、前記端子部と前記グラウンド用電極端子とを接続するために用いられ、複数の前記第二の配線は、隣接する前記第二の配線の間に前記第一の配線が位置しない群を2つ構成するように振り分けて設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の記録ヘッド
The flexible wiring board is further provided with a terminal part used for electrical connection with the outside so as to be located on one side ,
Each of the plurality of first wirings is used to connect the terminal portion and the power supply electrode terminal, and the plurality of first wirings are arranged between the adjacent first wirings. Provided as one group where the second wiring is not located,
Each of the plurality of second wirings is used to connect the terminal portion and the ground electrode terminal, and the plurality of second wirings are arranged between the adjacent second wirings. The recording head according to claim 1, wherein the recording heads are arranged so as to form two groups in which one wiring is not located .
前記記録素子基板は矩形形状に設けられており、前記フレキシブル配線基板は、前記記録素子基板の周囲を囲んで設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の記録ヘッド。 Said recording element substrate is provided in a rectangular shape, the flexible wiring board, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that provided surrounding the periphery of the recording element substrate Recording head.
JP2005152516A 2005-05-25 2005-05-25 Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate Expired - Fee Related JP4827439B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005152516A JP4827439B2 (en) 2005-05-25 2005-05-25 Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005152516A JP4827439B2 (en) 2005-05-25 2005-05-25 Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006326972A JP2006326972A (en) 2006-12-07
JP2006326972A5 JP2006326972A5 (en) 2008-07-10
JP4827439B2 true JP4827439B2 (en) 2011-11-30

Family

ID=37549181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005152516A Expired - Fee Related JP4827439B2 (en) 2005-05-25 2005-05-25 Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4827439B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5018351B2 (en) * 2007-08-31 2012-09-05 ブラザー工業株式会社 Droplet discharge head
JP5539030B2 (en) * 2010-05-28 2014-07-02 キヤノン株式会社 Semiconductor device, liquid discharge head, liquid discharge head cartridge, and liquid discharge device
JP5737966B2 (en) * 2011-01-25 2015-06-17 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and method of manufacturing liquid discharge head
JP5939960B2 (en) 2012-11-09 2016-06-29 キヤノン株式会社 Semiconductor device, liquid discharge head, liquid discharge head cartridge and recording apparatus
JP2014151476A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Fujifilm Corp Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP6148608B2 (en) 2013-11-15 2017-06-14 キヤノン株式会社 Recording head substrate, recording head, and recording apparatus
AU2013406231B2 (en) * 2013-11-27 2017-04-20 Hewlett-Packard Development Company, Lp Fluid ejection apparatus with single power supply connector
JP6397221B2 (en) * 2014-05-14 2018-09-26 キヤノン株式会社 Substrate, head and recording apparatus
JP6512906B2 (en) * 2014-05-30 2019-05-15 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device
US10603912B2 (en) * 2017-06-30 2020-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Element board, liquid ejection head, and printing apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06115072A (en) * 1992-09-30 1994-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet head
JPH08118635A (en) * 1994-10-28 1996-05-14 Canon Inc Substrate for recording head, recording head and recording apparatus
JP2001146013A (en) * 1999-11-22 2001-05-29 Ricoh Co Ltd Ink-jet head, head unit and ink-jet recording device
JP2002254629A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 Ricoh Co Ltd Ink jet head
KR100456029B1 (en) * 2002-11-14 2004-11-08 삼성전자주식회사 Flexible Printed Circuit
JP4537159B2 (en) * 2003-09-08 2010-09-01 キヤノン株式会社 Semiconductor device for liquid discharge head, liquid discharge head, and liquid discharge device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006326972A (en) 2006-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4827439B2 (en) Inkjet recording head substrate and inkjet recording head using the substrate
US7654654B2 (en) Ink jet printer head
US7441877B2 (en) Substrate having a plurality of common power supply wires and a plurality of common ground wires for inkjet recording head and inkjet recording head using the same
US7900355B2 (en) Ink-jet head and method for manufacturing the same
JP4096318B2 (en) Liquid discharge head and manufacturing method thereof
US7810907B2 (en) Board for inkjet printing head and inkjet printing head using the same
US8182070B2 (en) Liquid ejecting print head, liquid ejecting device including the same, and image forming apparatus including the same
US9039126B2 (en) Liquid ejection head substrate and liquid ejection head
JP4366568B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP5941645B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP4940672B2 (en) Inkjet recording head
JP2017109476A (en) Ink jet head and ink jet recording device
US7744194B2 (en) Liquid ejection head
CN108367569B (en) Ink jet head and ink jet recording apparatus
JP3679740B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP4735740B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US6935726B2 (en) Printing head and ink jet printing apparatus which performs printing with the printing head
JP4677272B2 (en) Inkjet recording head
JP6345552B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2008036870A (en) Liquid jet device and method for manufacturing the same
JP5403919B2 (en) Inkjet recording head substrate, inkjet recording head, and recording apparatus
JP6220193B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2015212024A (en) Liquid discharge head and recording device
JP2007276210A (en) Inkjet recording head, and inkjet recorder
JPH0939276A (en) Color ink jet recorder

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080526

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20101106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110909

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110913

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4827439

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees