JP7110746B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び配線基板 - Google Patents
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Description
駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子と、
前記駆動素子が設けられたアクチュエーター基板と、
前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動ICと、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線基板と、
前記配線基板に前記駆動信号を入力する第1配線と、
を備え、
前記配線基板は、
第1面及び前記第1面と対向する第2面を有する基板と、
前記第1面に形成された第2配線と、
前記第2面に形成された第3配線と、
前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第4配線及び第5配線と、
前記第2配線に設けられ、前記第2配線と前記第1配線とを電気的に接続する電極と、
を有し、
前記電極は、前記第2配線において、前記第2配線に前記第4配線が電気的に接続する第1接続点と、前記第2配線に前記第5配線が電気的に接続する第2接続点と、の間に位
置する。
前記基板は、第1辺と、前記第1辺よりも長い第2辺とを有し、
前記電極は、前記第2辺に沿った方向において、前記第4配線と前記第5配線との間に設けられていてもよい。
前記駆動ICは、前記配線基板上に設けられ、
前記電極は、前記第4配線と前記駆動ICとの間に設けられていてもよい。
前記基板は、第1辺と、前記第1辺よりも長い第2辺とを有し、
前記電極は、前記第2辺に沿った方向において、前記第4配線と前記駆動ICとの間に設けられていてもよい。
前記第2配線は、前記基板に埋設された第1埋設配線を含み、
前記第3配線は、前記基板に埋設された第2埋設配線を含み、
前記第1面から見た場合において、
前記第1埋設配線の一部は、前記電極と重なり、
前記第2埋設配線の一部は、前記電極と重なってもよい。
前記配線基板は、
前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第6配線と、
前記第2配線に前記第6配線が電気的に接続する第3接続点と、
を含み、
前記第3接続点は、前記第2配線において、前記電極と前記第2接続点との間に位置してもよい。
前記液体吐出ヘッドの一態様と、
前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を備える。
駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子と、前記駆動素子が設けられたアクチュエーター基板と、前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動ICと、前記駆動信号を入力する第1配線と、を含む液体吐出ヘッドに設けられる配線基板であって、
第1面及び前記第1面と対向する第2面を有する基板と、
前記第1面に形成された第2配線と、
前記第2面に形成された第3配線と、
前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第4配線及び第5配線と、
前記第2配線に設けられ、前記第2配線と前記第1配線とを電気的に接続する電極と、
を有し、
前記電極は、前記第2配線において、前記第2配線に前記第4配線が電気的に接続される第1接続点と、前記第2配線に前記第5配線が電気的に接続される第2接続点と、の間に位置する。
1.1 液体吐出装置の概要
図1は、本実施形態の液体吐出ヘッドが適用される液体吐出装置1の概略構成を示す図である。本実施形態に係る液体吐出装置1は、液体の一例としてのインクを吐出する液体吐出ヘッド21が搭載されたキャリッジ22が往復動し、搬送される媒体Pに対してインクを吐出するシリアル印刷方式のインクジェットプリンターである。以下の説明では、キャリッジ22が移動する方向をX方向、媒体Pが搬送される方向をY方向、インクが吐出される方向をZ方向として説明する。なお、以下の説明では、X方向、Y方向及びZ方向は互いに直交する方向として説明を行う。また、媒体Pとしては、印刷用紙、樹脂フィルム、布帛等の任意の印刷対象を用いられてもよい。
図2は、液体吐出装置1の電気的な構成を示すブロック図である。液体吐出装置1は、制御ユニット10、ヘッドユニット20、移動ユニット80及び搬送ユニット70を備える。図2に示すように、制御ユニット10は、制御回路100、駆動回路50a,50b、基準電圧生成回路51及び電源電圧生成回路53を含む。
刷データ信号SI、チェンジ信号CH、ラッチ信号LAT及びクロック信号SCKを出力する。
ここで、液体吐出ヘッド21の構成について説明する。図3は、液体吐出ヘッド21の分解斜視図である。また、図4は、図3のIII-III線における液体吐出ヘッド21の断面を示す断面図である。
に属するM個のノズルNの各々をノズルN2と称する場合がある。また、以下の説明では、列L1に属するM個のノズルN1のうち、m番目(mは、1≦m≦Mを満たす自然数)のノズルN1と、列L2に属するM個のノズルN2のうち、m番目のノズルN2との、Y方向での位置が略一致する場合を想定する。ここで、「略一致」とは、完全に一致する場合の他に、誤差を考慮すれば同一とみなせる場合を含む。なお、2M個のノズルNは、列L1に属するM個のノズルN1のうち、m番目のノズルN1と、列L2に属するM個のノズルN2のうち、m番目のノズルN2との、Y方向の位置が相違するように、所謂、千鳥状又はスタガ状に配列されてもよい。
Tが供給され、他端には、基準電圧信号VBSが供給される。圧電素子60は、駆動信号VOUTと基準電圧信号VBSとの電位差に応じて変形(駆動)する。アクチュエーター基板36は、圧電素子60の変形に連動して振動し、アクチュエーター基板36が振動すると、圧力室C内の圧力が変動する。そして、圧力室C内の圧力が変動することで、圧力室Cに充填されたインクが、流路33及びノズルNを経由して吐出される。
選択される。これにより、駆動IC62は、印刷周期Taにおいて台形波形Bdp2からなる駆動信号VOUTを出力する。このとき、当該駆動信号VOUTが供給される圧電素子60に対応するノズルNからは、小程度の量のインクが吐出される。したがって、媒体Pに小ドットが形成される。
次に、図6を用いて、駆動IC62、配線基板38、アクチュエーター基板36及び圧電素子60の電気的接続について説明する。図6は、駆動IC62、配線基板38、アクチュエーター基板36及び圧電素子60の電気的接続を説明するための図である。
個別電極であり、また、上電極層139は、複数の圧電素子60に基準電圧信号VBSを供給するために共通化された共通電極である。なお、下電極層137を共通電極とし上電極層139を個別電極としてもよい。
ここで、図8及び図9を用いて配線基板38に設けられる複数の配線及び電極の詳細について説明する。図8は配線基板38を面G2から見た場合の構成を示す平面図である。図9は配線基板38を面G1から見た場合の構成を示す平面図である。また、図8には、配線基板38に実装される駆動IC62を1点鎖線で示している。
例である。また、接続点341が第1接続点の他の一例であり、接続点351が第2接続点の他の一例である。また、埋設配線371が第1埋設配線の他の一例であり、埋設配線571が第2埋設配線の他の一例である。
配線572と、埋設配線572を被覆するように形成された表層配線562とを含む。したがって、配線基板38が大きくなことを低減しつつ、高電圧信号VHVが伝搬される配線512の断面積を大きくすることが可能となり、よって、配線512の配線抵抗を小さくすることが可能となる。
て供給されてもよい。
8と電気的に接続する貫通配線328が形成されている。貫通配線328は、接続点348において配線318と電気的に接続する。また、配線318において電極388よりも辺302側には、基板300を貫通し、配線318と電気的に接続する貫通配線338が形成されている。貫通配線338は、接続点358において配線318と電気的に接続する。換言すれば、電極388は、配線318において、接続点348と接続点358との間に位置している。
9は、M個の電極199に対応してM個設けられる。
以上のように本実施形態における液体吐出装置1が備える液体吐出ヘッド21では、配線基板38において、基板300の第1面305に形成された配線310及び第2面306に形成された配線510の双方で駆動信号COMAを伝搬する。この場合において、駆動信号COMAが供給される電極380は、配線310において、配線310と配線510とを電気的に接続し、貫通配線320と貫通配線330との間に設けられる。これにより、電極380に供給された駆動信号COMAに基づいて生じる電流は、電極380に供給された直後において、配線310で伝搬されて駆動IC62に供給される経路と、貫通配線320、配線510及び貫通配線330で伝搬されて駆動ICに供給される経路に分岐する。したがって、駆動信号COMAを伝搬する配線310及び配線510のそれぞれに流れる電流が低減される。よって、駆動信号COMAが伝搬されることに基づく電流に起因する配線基板38の発熱及び駆動信号COMAの電圧降下を低減することが可能となる。
次に、第2実施形態の液体吐出装置1、液体吐出ヘッド21及び配線基板38について説明する。なお、第2実施形態の液体吐出装置1を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
る位置に設けられている。埋設配線378は、貫通配線328と電気的に接続する。埋設配線378は、貫通配線338とも電気的に接続する。そして、第1面305から見た場合において、埋設配線378は、接続配線領域65に含まれる電極388と一部が重なる位置に設けられている。埋設配線379は、貫通配線329と電気的に接続する。埋設配線379は、貫通配線339とも電気的に接続する。そして、第1面305から見た場合において、埋設配線379は、接続配線領域65に含まれる電極389と一部が重なる位置に設けられている。
次に、第3実施形態の液体吐出装置1、液体吐出ヘッド21及び配線基板38について説明する。なお、第3実施形態の液体吐出装置1を説明するにあたり、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
給される経路の配線長と、配線510で伝搬され駆動IC62に供給される経路の配線長とは異なる。そのため、配線310で伝搬される駆動信号COMAと、配線510で伝搬される駆動信号COMAとの電圧にばらつきが生じるおそれがある。
次に、第4実施形態の液体吐出装置1、液体吐出ヘッド21及び配線基板38について説明する。なお、第3実施形態の液体吐出装置1を説明するにあたり、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
配線、591…表層配線、592…埋設配線、600…吐出部、C…圧力室、F1,F2,FA,FB,G1,G2…面、62…駆動IC、N,N1,N2…ノズル、P…媒体、Q…リザーバー、RA,RB…流路
Claims (10)
- 駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子と、
前記駆動素子が設けられたアクチュエーター基板と、
前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動ICと、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線基板と、
前記配線基板に前記駆動信号を入力する第1配線と、
を備え、
前記配線基板は、
第1面及び前記第1面と対向する第2面を有する基板と、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線であって、前記第1面に形成された第2配線と、前記第2面に形成された第3配線と、前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第4配線及び第5配線と、
前記第2配線に設けられた電極であって、前記第2配線と前記第1配線とを電気的に接続する第1電極と、前記第2配線と前記駆動ICとを電気的に接続する第2電極と、
を有し、
前記第1電極と前記第2電極とは、前記第2配線において、前記第2配線に前記第4配線が電気的に接続する第1接続点と、前記第2配線に前記第5配線が電気的に接続する第2接続点と、の間に位置する、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記基板は、第1辺と、前記第1辺よりも長い第2辺とを有し、
前記第1電極は、前記第2辺に沿った方向において、前記第4配線と前記第5配線との間に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記駆動ICは、前記配線基板上に設けられ、
前記第1電極は、前記第4配線と前記駆動ICとの間に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子と、
前記駆動素子が設けられたアクチュエーター基板と、
前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動ICと、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線基板と、
前記配線基板に前記駆動信号を入力する第1配線と、
を備え、
前記配線基板は、
第1面及び前記第1面と対向する第2面を有する基板と、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線であって、前記第1面に形成された第2配線と、前記第2面に形成された第3配線と、前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第4配線及び第5配線と、
前記第2配線に設けられ、前記第2配線と前記第1配線とを電気的に接続する第1電極と、
を有し、
前記第1電極は、前記第2配線において、前記第2配線に前記第4配線が電気的に接続する第1接続点と、前記第2配線に前記第5配線が電気的に接続する第2接続点と、の間に位置し、
前記駆動ICは、前記配線基板上に設けられ、
前記第1電極は、前記第4配線と前記駆動ICとの間に設けられている、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記基板は、第1辺と、前記第1辺よりも長い第2辺とを有し、
前記第1電極は、前記第2辺に沿った方向において、前記第4配線と前記駆動ICとの間に設けられている、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記第2配線は、前記基板に埋設された第1埋設配線を含み、
前記第3配線は、前記基板に埋設された第2埋設配線を含み、
前記第1面から見た場合において、
前記第1埋設配線の一部は、前記第1電極と重なり、
前記第2埋設配線の一部は、前記第1電極と重なる、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記配線基板は、
前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第6配線と、
前記第2配線に前記第6配線が電気的に接続する第3接続点と、
を含み、
前記第3接続点は、前記第2配線において、前記第1電極と前記第2接続点との間に位置する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記第1配線から供給された前記駆動信号は、前記第1電極に入力され、前記第2配線で伝搬されて前記駆動ICに供給される経路と、前記第3配線で伝搬されて前記駆動ICに供給される経路と、に分岐される、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の前記液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を備える、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子と、前記駆動素子が設けられたアクチュエーター基板と、前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動ICと、前記駆動信号を入力する第1配線と、を含む液体吐出ヘッドに設けられる配線基板であって、
第1面及び前記第1面と対向する第2面を有する基板と、
前記駆動ICに前記駆動信号を伝搬する配線であって、前記第1面に形成された第2配線と、前記第2面に形成された第3配線と、前記基板を貫通し、前記第2配線と前記第3配線とを電気的に接続する第4配線及び第5配線と、
前記第2配線に設けられた電極であって、前記第2配線と前記第1配線とを電気的に接続する第1電極と、前記第2配線と前記駆動ICとを電気的に接続する第2電極と、
を有し、
前記第1電極と前記第2電極とは、前記第2配線において、前記第2配線に前記第4配線が電気的に接続される第1接続点と、前記第2配線に前記第5配線が電気的に接続される第2接続点と、の間に位置する、
ことを特徴とする配線基板。
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