JP7006674B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）として、液体を吐出する複数のノズルに対応する複数の圧力発生手段と、各圧力発生手段に駆動波形を出力するドライバＩＣが実装された基板とを有するものがある。

従来、アクチュエータ基板にはドライバＩＣの下方に長辺方向に沿って駆動電圧が供給される駆動電圧供給配線を設け、ドライバＩＣの短辺縁部に設けた入力端子と駆動電圧供給配線を接続して、平面視において、ドライバＩＣの短辺と交差する接続配線（引出し配線）を介して駆動電圧供給配線と接続するものが知られている（特許文献１）。

特開２０１２－１７１１４９号公報

上述した特許文献１に開示の構成にあっては、入出力端子が多数配置されるドライバＩＣの短辺側から駆動電圧供給配線と外部配線とを接続する引出し配線を配置していることから、駆動電圧供給配線につながる引出し配線のパターン幅が狭くなる。そのため、駆動電圧供給配線の電流容量を確保することが難しくなる。

一方、駆動電圧供給配線と外部配線とを接続する引出し配線のパターン幅を広くするためには、ドライバＩＣの短辺側を広くしなければならず、ドライバＩＣが大きくなるという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ドライバＩＣを大型化することなく駆動電圧供給配線の電流容量を確保できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルに対応する複数の圧力発生手段と、
前記圧力発生手段に駆動波形を出力するドライバＩＣが実装された基板と、を有し、
前記基板には、前記圧力発生手段の駆動電圧を供給する駆動電圧供給配線が設けられ、
平面視において、前記ドライバＩＣは長方形状であり、前記ドライバＩＣの長辺に沿って前記圧力発生手段へ駆動電圧を出力する複数の駆動電圧出力端子が所定の間隔で配置され、前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は前記ドライバＩＣの長辺と交差し、かつ、駆動電圧入力端子と、前記基板の面に対して垂直な方向において、電気的に接続され、前記駆動電圧供給配線が前記ドライバＩＣの長辺と交差する幅は、前記所定の間隔で配置された連続する前記駆動電圧出力端子の２つ分を覆う以上の長さを有し、
前記ドライバＩＣの短辺に沿って前記駆動電圧入力端子とは異なる端子が複数配置されており、
前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は、前記複数の駆動電圧出力端子のうち前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向で最端部の端子と前記異なる端子のうち前記ドライバＩＣの短辺に沿う短手方向で最端部の端子との間で前記ドライバＩＣの前記長辺と交差する
構成とした。

本発明によれば、ドライバＩＣを大型化することなく駆動電圧供給配線の電流容量を確保できるようになる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。 同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。 図２の要部拡大断面説明図である。 同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。 本発明の第１実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 アクチュエータ基板の端子とドライバＩＣの端子の接続構造の第１例の説明に供する要部断面説明図である。 同じく第２例の説明に供する要部断面説明図である。 同じく第３例の説明に供する要部断面説明図である。 本発明の第２実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第３実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第４実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第５実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第６実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第７実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。 本発明の第８実施形態におけるアクチュエータ基板の平面説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。 同装置の要部側面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図２は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図３は図２の要部拡大断面説明図、図４は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板３と、圧力発生手段である圧電素子１１と、保持基板５０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。

本実施形態でも、流路板２、振動板３及び圧電素子１１で構成される部分を、本発明に係るアクチュエータ部材としての「アクチュエータ基板２０」とする。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０、フレーム部材７０と接合されることまで意味するものではない。

ノズル板１には、液滴を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を２列配置した構成としている。

流路板２は、ノズル板１及び振動板３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。

この液導入部８は振動板３の通路（供給口）９と保持基板５０の共通液室の一部である流路１０Ａを介してフレーム部材７０で形成される共通液室１０に通じている。なお、フレーム部材７０の共通液室１０には外部から供給口部７２を介して液体が供給される。

振動板３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。

圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。

複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、共通電極配線１５を介して共通電極電源配線パターン１０２に接続されている。

また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別電極配線１６を介して駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）２１０に接続されている。

ドライバＩＣ２１０は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板２０にフリップチップボンディングにより実装されている。

アクチュエータ基板２０に搭載されたドライバＩＣ２１０のＩ／Ｏ（入出力端子）、電源端子、駆動波形（駆動信号）の入力端子などからは、図１に示すように、接続端子群１８まで配線が引き出されている。

そして、接続端子列１８の各接続端子にはＦＰＣやＦＦＣなどの配線部材６０に設けられた配線が、ＡＣＦ接続、半田接続、ワイヤボンディングなどによって電気的に接続されており、配線部材６０の他端側は装置本体側に配置される制御部に接続されている。

なお、配線部材６０はフレーム部材７０に内包されており、引き出し口７１からヘッド外部に引き出される。また、接続端子群１８の各接続端子はアクチュエータ基板２０の端部に平面的に配置されている。

そして、アクチュエータ基板２０上には圧電素子１１を収容する凹部（振動室）５１を形成する保持基板５０を設けている。

保持基板５０は共通液室１０の一部である流路１０Ａも形成している。この保持基板５０は、接着剤によってアクチュエータ基板２０の振動板３側に接合されている。

このように構成したこの液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ２１０から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。

このとき、下部電極１３側は振動領域３０で拘束されているため、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液体が吐出される。

次に、本発明の第１実施形態について図５を参照して説明する。図５は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。なお、ドライバＩＣについては透過状態で図示する（以下の実施形態においても同様である。）。

前述したようにアクチュエータ基板２０上には平面視で長方形状のドライバＩＣ２１０がフリップチップ実装で搭載されている。

ここで、ドライバＩＣ２１０には、長辺２１１に沿う長手方向には、圧電素子１１へ駆動電圧（駆動波形）を出力する駆動電圧出力端子２１２が配列されている。

駆動電圧出力端子２１２は、圧電素子１１に駆動電圧を与える駆動電圧出力配線である個別電極配線２１３（上記の「個別電極配線１６」と同じもの）を介して、圧電素子１１の個別電極（上部電極）１４と接続されている。

ドライバＩＣ２１０には、短辺２１５に沿って各種信号用の複数のＧＮＤ端子、入出力端子（Ｉ／Ｏ端子）となる端子２１６が配列されている。複数の端子２１６には、配線部材６０を介して上位制御部からのデータ、シフトクロック、ラッチ、滴サイズ選択信号などの各種信号が配線２１７を通して送られてくる。

一方、アクチュエータ基板２０上には、圧電素子１１の駆動電圧を供給する駆動電圧供給配線２２２が設けられている。この駆動電圧供給配線２２２は、少なくとも一部（ここでは、全部）がドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交差して配置されている。

なお、駆動電圧供給配線とは、圧力発生手段の駆動電圧を供給するための配線の意味であり、ここでは、圧電素子１１の駆動電圧を供給するための配線の意味である。

また、「交差」は駆動電圧供給配線２２２の外形線（輪郭線）がドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交わっている状態である。したがって、平面視において、駆動電圧供給配線２２２にはドライバＩＣ２１０の下側にすべてが位置する部分が存在する。

駆動電圧供給配線２２２は、ドライバＩＣ２１０の下方で、主にドライバＩＣ２１０の長手方向（長辺２１１に沿う方向の意味）に配置された配線部２２４と、配線部２２４につながる引出し配線部２２３とを有している。

配線部２２４は、平面視において、ドライバＩＣ２１０の下方に位置し、ドライバＩＣ２１０の駆動電圧入力端子２２０と接続される配線パターン部分である。本実施形態では、平面視において、ドライバＩＣ２１０の外形形状より内側の部分をいうものとする。

引出し配線部２２３は、前述した配線部材６０と接続されて上位の圧電素子駆動電源につながる配線パターン部であり、本実施形態では、平面視において、ドライバＩＣ２１０の外形形状より外側の部分をいうものとする。

このとき、ドライバＩＣ２１０の複数の駆動電圧出力端子２１２のうち、長手方向で最端部の駆動電圧出力端子２１２ｅの端面側と、端子２１６のうち、最端部の端子２１６ｅの間には、ドライバＩＣ２１０側及びアクチュエータ基板２０側に、共に端子２つ分以上の領域２３０を設けている。

駆動電圧供給配線２２２は、上記領域２３０を通すことによってドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交差して配置することができる。

そして、本実施形態では、アクチュエータ基板２０側には領域２３０を通過している駆動電圧供給配線２２２に接続された駆動電圧供給端子２２１を、ドライバＩＣ２１０側には対応する駆動電圧入力端子２２０を配置して、両端子２２１、２２０を接続している。なお、領域２３０には何も端子を配置しない構成とすることもできる。

つまり、ドライバＩＣ２１０の長辺２１１の縁部には、短辺２１５の縁部近傍に、駆動電圧供給配線２２２と接続される駆動電圧入力端子２２０以外の端子が配置されない領域２３０を有している。

このとき、ドライバＩＣ２１０の駆動電圧供給配線２２２と接続される駆動電圧入力端子２２０は、長辺２１１に沿う長手方向に並べて配置され、短辺２１５に沿う短手方向には並ばない内地となる。

なお、領域２３０の長手方向の幅（長さ）は、駆動電圧出力端子２１２と同じ間隔で端子を２個配置できる３ピッチ分の長さ（広さ）程度以上であることが好ましい。この領域２３０の長手方向の幅が狭いと、駆動電圧供給配線２２２の電流容量が不足して、断線や駆動電圧の電圧降下を引き起こすことになる。

さらに好ましくは、領域２３０の長手方向の幅は、ドライバＩＣ２１０の下部に配置される個所が少なくとも存在している部分の駆動電圧供給配線２２２の幅の半分以上空いていることである。

また、ドライバＩＣ２１０の駆動電圧入力端子２２０は、ドライバＩＣ２１０の短辺２１５側に並んだ端子列の最も長辺２１１寄りか、最も長辺２１１寄りとその隣接端子であっても本発明は適用できるが、ドライバＩＣ２１０の短辺２１５の端子列方向に並んでいないことが好ましい。ドライバＩＣ２１０の駆動電圧入力端子２２０が、ドライバＩＣ２１０の短辺２１５ではなく、長辺２１１の縁部に配列されていることで、ドライバＩＣ２１０の短辺方向に配列される端子の数を少なくすることができ、ドライバＩＣ２１０の短辺方向の寸法を小さくすることができる。

ここで、アクチュエータ基板の端子とドライバＩＣの端子の接続構造の異なる例について図６ないし図８を参照して説明する。図６ないし図８は図５の領域２３０における要部断面説明図である。

図６に示す第１例では、ドライバＩＣ２１０側には駆動電圧入力端子２２０は、パッド２３１上に金属の突起をメッキやスタッドバンプにより形成したものである。なお、駆動電圧入力端子２２０以外の部分は絶縁膜２３３で被覆されている。

アクチュエータ基板２０側の駆動電圧供給端子２２１は、駆動電圧供給配線２２２を被覆する絶縁膜２３２を開口させて端子としたものである。

図７に示す第２例では、ドライバＩＣ２１０側には駆動電圧入力端子２２０は、パッド２３１上に金属の突起をメッキやスタッドバンプにより形成したものである。なお、駆動電圧入力端子２２０以外の部分は絶縁膜２３３で被覆されている。

アクチュエータ基板２０側の駆動電圧供給端子２２１は、駆動電圧供給配線２２２を被覆する絶縁膜２３２を開口させ、金属の突起をメッキやスタッドバンプにより形成したものである。

図８に示す第３例では、ドライバＩＣ２１０側には駆動電圧入力端子２２０は、パッド２３１上に金属の突起をメッキやスタッドバンプにより形成したものである。なお、駆動電圧入力端子２２０以外の部分は絶縁膜２３３で被覆されている。

アクチュエータ基板２０側の駆動電圧供給端子２２１は、駆動電圧供給配線２２２を形成する導体そのものを露出させて形成したものである。

このように構成したので、駆動電圧供給配線２２２のパターン幅を広くすることができるので、電流容量を大きくすることができる。そして、駆動電圧供給配線２２２のパターン幅に対応するドライバＩＣ２１０の短辺領域が少なくなり（本実施形態ではなくなる）ので、ドライバＩＣ２１０が大型化しない。

このようにして、駆動電圧供給配線の電流容量を確保しつつ、ドライバＩＣの大型化を抑制できる。

次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態では、駆動電圧供給配線２２２は、一部がドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交差し、残部が短辺２１５と交差する配置としている。

このようにしても、駆動電圧供給配線２２２の一部がドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交差する分はドライバＩＣ２１０のサイズを大きくすることなく、駆動電圧供給配線２２２のパターン幅を広げることができる。

これにより、駆動電圧供給配線の電流容量を確保しつつ、ドライバＩＣの大型化を抑制できる。

次に、本発明の第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態では、領域２３０の長手方向の幅Ｗ１を、駆動電圧供給配線２２２の配線部２２４の幅Ｗ２以上としている。

これにより、駆動電圧供給配線２２２のパターン幅を極端に狭くすることなく、駆動電圧供給配線２２２を配置することができ、電流容量のより多く確保することができる。

なお、上記各実施形態では、ドライバＩＣ２１０の一方の長辺２１１に沿って複数の駆動電圧出力端子２１２が配列されている例で説明している、両方の長辺２１１に沿って複数の駆動電圧出力端子２１２が配列されている構成とすることもできる。

次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態では、ドライバＩＣ２１０の駆動電圧出力端子２１２と圧電素子１１の個別電極１４とを接続する個別電極配線２１３は、ドライバＩＣ２１０の長辺２１１に対して傾斜して配置されている。

つまり、複数の個別電極配線２１３のうち、平面視において、ドライバＩＣ２１０の長辺２１１に対して垂直な線（垂線）Lに対して０°よりも大きい角度θを持って配置されている個別電極配線２１３が存在する。

そして、駆動電圧供給配線２２２の引き出し配線部２２３は、長手方向端部の個別電極配線２１３の外形状に沿って配置されている。なお、本実施形態でも、駆動電圧供給配線２２２の一部がドライバＩＣ２１０の長辺２１１と交差して配置され、残部は短辺２１５と交差して配置されている。

このように構成することで、引き出し配線を幅広にすることができるため、電流容量を確保しつつ、圧力発生手段と駆動電圧出力端子との距離を短くすることができ、ヘッドの小型化を図れる。

次に、本発明の第５実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態は、本発明を隣り合うドライバＩＣ間に適用したものである。

すなわち、アクチュエータ基板２０上には２つのドライバＩＣ２１０Ａ、２１０Ｂが長手方向に隣り合って実装配置されている。ドライバＩＣ２１０ＡとドライバＩＣ２１０Ｂとは、それぞれのＩ／Ｏ端子２１６を配線２４１で接続することで、カスケード接続されている。

ドライバＩＣ２１０Ａからの個別電極配線２１３Ａと、ドライバＩＣ２１０Ｂからの個電極配線２１３Ｂは、平面視において、ドライバＩＣ２１０Ａ、２１０Ｂの長辺２１１Ａ、２１１Ｂに対して傾斜して配置されている。

ここで、圧電素子１１の配列間隔は同じであるので、個別電極配線２１３Ａと個別電極配線２１３Ｂとは、ドライバＩＣ２１０Ａと２１０Ｂとが隣り合う部分においては、平面視で、傾きが逆方向であって、個別電極１４側で配線が近づく方向に傾斜する。

これにより、隣り合うドライバＩＣ２１０Ａ、２１０Ｂの個別電極配線２１３Ａと個別電極配線２１３Ｂによって、平面視で、ほぼ三角形状の領域２５０が形成される。

そこで、この領域２４０に、ドライバＩＣ２１０Ａの下方の駆動電圧供給配線２２２の配線部２２４ＡとドライバＩＣ２１０Ｂの下方の駆動電圧供給配線２２２の配線部２２４Ｂを繋ぐ架橋配線２２５を配置している。

これにより、配線部２２４Ａ、２２４Ｂ及びこれらの配線部２２４Ａ，２２４Ｂをつなぐ架橋配線部分２２５、前述した引出し配線部２２３で構成される駆動電圧供給配線２２２は、領域２３０Ａ，２３０Ｂにおいて、ドライバＩＣ２１０Ａ、２１０Ｂの長辺２１１Ａ、２１１Ｂと交差して配置される。

この架橋配線２２５の外形状のうち、個別電極配線２１３Ａ又は個別電極配線２１３Ｂ側の形状は、個別電極配線２１３Ａ又は個別電極配線２１３Ｂと同様に、平面視で、ドライバＩＣ２１０Ａ、２１０Ｂの長辺２１１Ａ、２１１Ｂに対して傾斜している。

このように構成したので、駆動電圧供給配線の電流容量を確保しつつ、ドライバＩＣの短辺のサイズの大型化を抑制することができる。

そして、隣り合うドライバＩＣの繋ぎ部分で、駆動電圧出力端子の間隔が等ピッチで無くなる個所が存在しても、圧力発生手段を等ピッチで配置することが可能となる。これにより、印字斑のない高い品質の画像を形成できる。また、個別電極配線が小さい配線エリアで配線可能になるため、小型化、低コスト化も図れる。

次に、本発明の第６実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態では、上記第４実施形態において、個別電極配線２１３Ａ、２１３Ｂは、駆動電圧出力端子２１２Ａ、２１２Ｂと個別電極１４との途中で屈曲させて配置している。

これにより、架橋配線部分２２５を配置する領域２５０を広くすることができ、架橋配線部分２２５のパターン幅を広げて電流容量を大きくすることができるようになる。

なお、屈曲回数は１回以上であればよく、屈曲回数は多い方がより効果が大きく、また、屈曲でなく湾曲させることもできる。

次に、本発明の第７実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態におけるアクチュエータ基板上のドライバＩＣの短辺近傍の平面説明図である。

本実施形態では、ドライバＩＣ２１０の短辺２１５に近傍には、長手方向の異なる位置に、外側の端子列１８Ａと内側の端子列１８Ｂの２列（複数列）の端子列が配置されている。端子列１８Ａ、１８Ｂの各端子２１６には配線２１７が接続されている。

ドライバＩＣ２１０の内側の端子列１８Ｂへの配線の多くは、外側の端子列１８Ａを接続するパッドの間を通す必要があるため、パッド間通し配線２１８のように配線幅が細くなっている。

ドライバＩＣ２１０の内側の端子列１８Ｂの端子２１６のうち、外側の端子列１８Ａのパッド間を通さないで幅広の配線を配置できるのは、短辺２１５に沿う短手方向端部の端子である。また、同様に、幅広の配線を配置できるのは、外側の端子列１８Ａへの配線である。

そこで、ドライバＩＣ２１０の内側の端子列１８Ｂの短手方向端部の端子２１６ｇがＧＮＤ端子になるように配置することで、ＧＮＤ配線２１７ｇが、ドライバＩＣ２１０の短手方向に並んだ他の端子２１６への配線２１７と駆動電圧供給配線２２２との間に配置される。

これにより、高圧大電流が流れる駆動電圧供給配線２２２はノイズ源であるが、ＧＮＤ配線２１７ｇがドライバＩＣ２１０の短手方向に並ぶ他の端子２１６への配線２１７に対する遮蔽作用を果たすことから、他の信号用の配線２１７へのノイズの重畳を抑えることができる。

次に、本発明の第８実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態におけるアクチュエータ基板の平面説明図である。

本実施形態は、前記第１実施形態、第５実施形態及び第７実施形態を組み合わせたものである。なお、その他の実施形態を矛盾しない限り組み合わせることもできる。

これにより、各実施形態で説明した作用効果を得ることができる。

また、本実施形態では、駆動電圧供給端子２２１Ａ、２２１Ｂは、前述した図５の領域２３０に配置するだけでなく、ドライバＩＣ２１０の両側の長辺２１１に沿ってそれぞれ配置された複数の駆動電圧出力端子２１２Ａ、２１２Ｂ間の領域にも配置されている。

これにより、駆動電圧出力端子の配列方向において複数箇所で駆動電圧供給配線２２２から駆動電圧が供給されるので、駆動電圧出力端子の配置場所によって電圧差が生じることが低減される。

なお、上記各実施形態では、ドライバＩＣ２１０の両方の長辺２１１に沿って複数の駆動電圧出力端子２１２が配列されている例で説明している、一方の長辺２１１に沿って複数の駆動電圧出力端子２１２が配列されている構成とすることもできる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は同装置の要部平面説明図、図１７は同装置の要部側面説明図である。

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。

このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズル１１からなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。

供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。

この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図１８を参照して説明する。図１８は同ユニットの要部平面説明図である。

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図１９を参照して説明する。図１９は同ユニットの正面説明図である。

この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、液体を吐出させて媒体に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、図１７で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図１８で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、図１９で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１１ 圧電素子
１４ 上部電極（個別電極）
２０ アクチュエータ基板
５０ 保持基板
６０ 配線部材
７０ フレーム部材
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ ドライバＩＣ
２１１ 長辺
２１２、２１２Ａ、２１２Ｂ 駆動電圧出力端子
２１３、２１３Ａ、２１３Ｂ 駆動電圧出力配線（個別電極配線）
２１５ 短辺
２１６ 端子
２１７ 配線
２２０ 駆動電圧入力端子
２２１ 駆動電圧供給端子
２２２ 駆動電圧供給配線
２２４，２２４Ａ，２２４Ｂ 配線部
２２３ 引出し配線部
２２５ 架橋配線部分
２３０、２３０Ａ、２３０Ｂ、２５０ 領域
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット

Claims (22)

1. 液体を吐出する複数のノズルに対応する複数の圧力発生手段と、
   前記圧力発生手段に駆動波形を出力するドライバＩＣが実装された基板と、を有し、
   前記基板には、前記圧力発生手段の駆動電圧を供給する駆動電圧供給配線が設けられ、
   平面視において、前記ドライバＩＣは長方形状であり、前記ドライバＩＣの長辺に沿って前記圧力発生手段へ駆動電圧を出力する複数の駆動電圧出力端子が所定の間隔で配置され、前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は前記ドライバＩＣの長辺と交差し、かつ、駆動電圧入力端子と、前記基板の面に対して垂直な方向において、電気的に接続され、前記駆動電圧供給配線が前記ドライバＩＣの長辺と交差する幅は、前記所定の間隔で配置された連続する前記駆動電圧出力端子の２つ分を覆う以上の長さを有し、
   前記ドライバＩＣの短辺に沿って前記駆動電圧入力端子とは異なる端子が複数配置されており、
   前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は、前記複数の駆動電圧出力端子のうち前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向で最端部の端子と前記異なる端子のうち前記ドライバＩＣの短辺に沿う短手方向で最端部の端子との間で前記ドライバＩＣの前記長辺と交差する
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記駆動電圧供給配線が前記ドライバＩＣの長辺と交差する幅は、前記所定の間隔で配置された連続する前記駆動電圧出力端子の３つ分を覆う以上の長さを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記複数の駆動電圧入力端子は、前記ドライバＩＣの短辺に沿う短手方向に並んでいない
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記駆動電圧入力端子を少なくとも連続して複数有し、
   連続する複数の前記駆動電圧入力端子は、前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向に並んだ前記複数の駆動電圧出力端子の端部に並んで位置する
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記駆動電圧供給配線は、平面視で前記ドライバＩＣの下方に位置し、前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向に沿って延びる下方配線部と、前記ドライバＩＣの長辺と交差する部分を含む交差配線部と、前記交差配線部から平面視で前記ドライバＩＣと重ならない部分に延びる引き出し配線部とを有し、前記交差配線部の幅は前記下方配線部または前記引き出し配線部の幅よりも狭い
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記ドライバＩＣの長辺の縁部には、短辺の縁部近傍に、前記駆動電圧供給配線と接続される前記駆動電圧入力端子以外の端子が配置されない領域を有している
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記ドライバＩＣから前記圧力発生手段に対して前記駆動電圧を伝達する駆動電圧出力配線が、前記ドライバＩＣの長辺に対して傾斜して配置され、
   前記駆動電圧供給配線は、前記駆動電圧出力配線の外形状に沿って配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記基板には少なくとも２つの前記ドライバＩＣが実装されてカスケード接続され、
   前記駆動電圧供給配線のうち、隣り合う２つの前記ドライバＩＣの間をつなぐ部分となる架橋配線部分は、前記ドライバＩＣの長辺の外側に這い回されている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記ドライバＩＣから前記圧力発生手段に対して前記駆動電圧を与える駆動電圧出力配線が、前記ドライバＩＣの長辺に対して傾斜し、
   前記駆動電圧供給配線の前記架橋配線部分は、隣り合う２つの前記ドライバＩＣからの前記駆動電圧出力配線の間に形成される領域に配置されている
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記駆動電圧出力配線は、前記駆動電圧供給配線の前記架橋配線部分を配置する領域が広がる方向に屈曲又は湾曲している
    ことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 液体を吐出する複数のノズルに対応する複数の圧力発生手段と、
    前記圧力発生手段に駆動波形を出力するドライバＩＣが実装された基板と、を有し、
    前記基板には、前記圧力発生手段の駆動電圧を供給する駆動電圧供給配線が設けられ、
    平面視において、前記ドライバＩＣは長方形状であり、前記ドライバＩＣの長辺に沿って前記圧力発生手段へ駆動電圧を出力する複数の駆動電圧出力端子が配置され、前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は前記ドライバＩＣの長辺と交差し、かつ、少なくとも隣り合う複数の駆動電圧入力端子と、前記基板の面に対して垂直な方向において、電気的に接続され、前記駆動電圧供給配線が前記ドライバＩＣの長辺と交差する幅は、前記垂直方向に電気的に接続された複数の駆動電圧入力端子をまたいで覆う以上の長さを有し、
    前記ドライバＩＣの短辺に沿って前記駆動電圧入力端子とは異なる端子が複数配置されており、
    前記駆動電圧供給配線の少なくとも一部は、前記複数の駆動電圧出力端子のうち前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向で最端部の端子と前記異なる端子のうち前記ドライバＩＣの短辺に沿う短手方向で最端部の端子との間で前記ドライバＩＣの前記長辺と交差する
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
12. 前記駆動電圧供給配線が前記ドライバＩＣの長辺と交差する幅は、連続する前記駆動電圧入力端子３つをまたいで覆う以上の長さを有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記複数の駆動電圧入力端子は、前記ドライバＩＣの短辺に沿う短手方向に並んでいない
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記複数の駆動電圧入力端子は、前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向に並んだ前記複数の駆動電圧出力端子の端部に位置する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
15. 前記駆動電圧供給配線は、平面視で前記ドライバＩＣの下方に位置し、前記ドライバＩＣの長辺に沿う長手方向に沿って延びる下方配線部と、前記ドライバＩＣの長辺と交差する部分を含む交差配線部と、前記交差配線部から平面視で前記ドライバＩＣと重ならない部分に延びる引き出し配線部とを有し、前記交差配線部の幅は前記下方配線部又は前記引き出し配線部の幅よりも狭い
    ことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
16. 前記ドライバＩＣの長辺の縁部には、短辺の縁部近傍に、前記駆動電圧供給配線と接続される入力端子以外の端子が配置されない領域を有している
    ことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
17. 前記ドライバＩＣから前記圧力発生手段に対して前記駆動電圧を伝達する駆動電圧出力配線が、前記ドライバＩＣの長辺に対して傾斜して配置され、
    前記駆動電圧供給配線は、前記駆動電圧出力配線の外形状に沿って配置されている
    ことを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
18. 前記基板には少なくとも２つの前記ドライバＩＣが実装されてカスケード接続され、
    前記駆動電圧供給配線のうち、隣り合う２つの前記ドライバＩＣの間をつなぐ部分となる架橋配線部分は、前記ドライバＩＣの長辺の外側に這い回されている
    ことを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
19. 前記ドライバＩＣから前記圧力発生手段に対して前記駆動電圧を与える駆動電圧出力配線が、前記ドライバＩＣの長辺に対して傾斜し、
    前記駆動電圧供給配線の前記架橋配線部分は、隣り合う２つの前記ドライバＩＣからの前記駆動電圧出力配線の間に形成される領域に配置されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載の液体吐出ヘッド。
20. 前記駆動電圧出力配線は、前記駆動電圧供給配線の前記架橋配線部分を配置する領域が広がる方向に屈曲又は湾曲している
    ことを特徴とする請求項１９に記載の液体吐出ヘッド
21. 請求項１ないし２０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えている
    ことを特徴とする液体吐出ユニット。
22. 請求項１ないし２０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項２１に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。

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