JPH09193381A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力部以降に設けられたラッチ回路等の動作
の検査を可能にする。 【解決手段】 複数の外部入力端子が形成されたプリン
ト基板３と、電気熱変換素子４およびこれを駆動する駆
動回路（５，６，７）が形成された少なくとも１つのシ
リコン基板（２，２’）とを備え、駆動回路は入力がワ
イヤーボンディングを介して前記プリント基板の各外部
入力端子に接続され、入力された外部入力信号に基づい
て電気熱変換素子４を駆動するインクジェットヘッドに
おいて、駆動回路にて処理された信号が取り出される第
１の信号系と、ワイヤーボンディングを介して駆動回路
に入力された信号が取り出される第２の信号系と、プリ
ント基板３に設けられ、第１および第２の信号系により
取り出された信号をそれぞれ外部出力する複数の外部出
力端子１６〜１９，２０〜２３と、プリント基板３に設
けられた複数の外部出力端子を外部から絶縁する絶縁部
材とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気熱変換素子お
よびこれを駆動する駆動回路などの機能素子が実装され
たインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンターの印字スループット向
上を目的として種々の方法が考えられているが、最も効
果的な方法としてはインクジェットヘッドの周波数アッ
プ、あるいはノズル数の増加が考えられる。また、製造
工程の簡略化、信頼性向上を目的としては、駆動回路を
インクジェットヘッドに実装する方式が一般的である。
その中でも、特に電気熱変換素子基板に駆動回路などの
機能素子を内蔵する方式のものが主流となりつつある。
ノズル数増加の方法に関して述べると、電気熱変換素子
が形成された基板上に駆動回路が形成された機能素子内
蔵型ヘッドの場合、ノズル数の増加は製造歩留りの低
下、基板コストの増加等の問題が生ずるので、一般的に
は基板を並べて実装するマルチチップ実装が行われてい
る。図２に、従来のインクジェットヘッドに実装された
駆動基板の概略を示す。

【０００３】図２に示すように、従来のインクジェット
ヘッドにおいては、駆動回路などの機能素子が形成され
た電気熱変換素子基板（チップ）が２チップ実装された
構成となている。すなわち、アルミ等の基台１０１の上
に、電気熱変換素子および駆動回路が形成されたシリコ
ン基板１０２，１０２’およびプリント基板１０３が接
着されている。

【０００４】プリント基板１０３にはクロック端子１１
２、画像データ入力端子１１３、データラッチ端子１１
４、駆動信号端子１１５、およびボンディングパット１
１０ａ〜１１０ｉが形成されている。クロック端子１１
２はボンディングパット１１０ａ，１１０ｆと接続さ
れ、画像データ入力端子１１３はボンディングパット１
１０ｂと接続され、データラッチ端子１１４はボンディ
ングパット１１０ｃ，１１０ｈと接続され、駆動信号端
子１１５はボンディングパット１１０ｄ，１１０ｉと接
続され、ボンディングパット１１０ｅとボンディングパ
ット１１０ｄ，１１０ｇとが接続されている。

【０００５】シリコン基板１０２，１０２’にはそれぞ
れボンディングパット１０９ａ〜１０９ｅ，１０９ａ’
〜１０９ｅ’が形成されている。シリコン基板１０２上
のボンディングパット１０９ａ〜１０９ｅはそれぞれプ
リント基板１０３上のボンディングパット１１０ａ〜１
１０ｅとボンディングワイヤーにて電気的に接続され、
シリコン基板１０２’上のボンディングパット１０９
ａ’〜１０９ｄ’はそれぞれプリント基板１０３上のボ
ンディングパット１１０ｆ〜１１０ｉとボンディングワ
イヤーにて電気的に接続されている。

【０００６】また、各シリコン基板１０２，１０２’に
は電気熱変換素子１０４，１０４’、トランジスタアレ
イ１０５，１０５’、ロジック回路１０６，１０６’、
シフトレジスタ／ラッチ回路１０７，１０７’、および
バッファー１０８，１０８’が設けらている。以下、各
構成部について簡単に説明する。なお、シリコン基板１
０２，１０２’は同じ構成となっているので、ここでは
シリコン基板１０２について説明する。

【０００７】シフトレジスタ／ラッチ回路１０７はその
入力ラインがそれぞれボンディングパット１０９ａ〜１
０９ｃと接続されており、駆動信号端子１１５から入力
される画像データ信号をシフトして画像データを出力す
るとともに、画像データが確定されるとその画像データ
を印字データとして出力する。バッファー１０８はシフ
トレジスタ／ラッチ回路１０７の出力（画像データ）を
入力とし、入力された画像データをボンディングパット
１０９ｅへ出力する。ロジック回路１０６は、シフトレ
ジスタ／ラッチ回路１０７の出力（印字データ）を一方
の入力、駆動信号端子１１５から入力される画像データ
信号を他方の入力とし、これらの論理和を出力する。こ
のロジック回路１０６の出力はトランジスタアレイ１０
５を介して電気熱変換素子１０４に接続されてり、出力
に応じてトランジスタアレイ１０５をオン・オフするこ
とにより電気熱変換素子１０４が駆動される。なお、シ
フトレジスタ／ラッチ回路１０７のロジック回路１０６
への出力（印字データ）は基板内に設けられた電気熱変
換素子１０４の数に対応しており、ロジック回路１０６
は各電気熱変換素子１０４に応じて設けられている。

【０００８】シリコン基板１０２’は、バッファー１０
８’の出力がボンディングパット１０９ｅ’へ出力さ
れ、シフトレジスタ／ラッチ回路１０７’の入力ライン
がそれぞれボンディングパット１０９ａ’〜１０９ｃ’
と接続されている以外は上記シリコン基板１０２と同じ
構成となっている。

【０００９】以下、上述のように構成された駆動基板を
備えたインクジェットヘッドがプリンタ本体に実装され
た際のその駆動基板における駆動動作について説明す
る。

【００１０】プリンター本体からクロック端子１１２、
画像データ入力端子１１３、データラッチ端子１１４、
駆動信号端子１１５に信号が入力される。画像データ入
力端子１１３を介して入力された画像データ信号は、ク
ロック端子１１２に入力されたクロックに同期してシフ
トレジスタ／ラッチ回路１０７に入力される。

【００１１】シフトレジスタ／ラッチ回路１０７により
シフトされた画像データは、バッファー１０８を介しボ
ンディングパット１０９ｅ，１１０ｅ，１１０ｇ，１０
９ｂ’を順次経由して隣接するシリコン基板１０２’の
シフトレジスタ／ラッチ回路１０７’へと入力（転送）
される。

【００１２】転送された画像データはデータラッチ端子
１１４から入力されたラッチ信号により確定される。確
定されると、各シフトレジスタ／ラッチ回路１０７，１
０７’からはその画像データが印字データとして出力さ
れる。

【００１３】印字データが出力されると、続いて各ロジ
ック回路１０６，１０６’によってその印字データと駆
動信号端子１１５から入力された駆動信号との論理和が
とられ、その結果を基にトランジスタアレイ１０５，１
０５’がそれぞれオン・オフされて電気熱変換素子１０
４，１０４’が駆動される。

【００１４】以上説明した従来のインクジェットヘッド
においては、その製造工程内において電気検査が行われ
る。電気検査としては、例えばプリント基板を電気的に
接続しているワイヤーボンディンッグ部分の検査が行わ
れる。具体的には、各端子のインピーダンス、ダイオー
ド特性等を測定する方法や、個々の電気熱変換素子を低
電圧で駆動し、流れる電流を測定する方法により検査が
行われる。すなわち、各入力端子１１２，１１３，１１
４，１１５の入力インピーダンス、あるいはダイオード
特性を測定することにより各ボンディングパット間を接
続するワイヤーのボンディング検査を行うか、実際に画
像データ、駆動信号などを各入力端子に入力し、低電圧
を印加した状態で駆動したときの電流値を測定して各部
の動作を確認するといったことが行われる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインク
ジェットヘッドにおいては、各シリコン基板に形成され
たロジック回路には、画像データ出力端子しか出力端子
は設けられず、画像データ出力端子も隣接するシリコン
基板１０２’との間におけるデータ転送に使用されるだ
けで、プリント基板１０３から外部への信号取り出し端
子は設けられていない。そのため、製造工程内において
インクジェットヘッドの電気検査を行う場合は、前述の
ように各入力端子の入力インピーダンス、あるいはダイ
オード特性を測定することにより各ボンディングパット
間を接続するワイヤーのボンディング検査を行うか、実
際に画像データ、駆動信号などを各入力端子に入力し、
低電圧を印加した状態で駆動したときの電流値を測定し
て各部の動作を確認するといったことが行われる。

【００１６】しかしながら、上記のようなワイヤーボン
ディング検査は、検査に要する時間が短くて済むので検
査コストの低減には効果があるものの、検査対象となる
のはワイヤーボンディングおよび入力部における不良だ
けであり、入力部以降に設けられたシフトレジスタ、ラ
ッチ回路等の動作については検査することができない。
また、電流検査によれば、詳細な動作に関する検査が可
能であるが、近年のインクジェットヘッドの素子数の増
加に伴って測定時間も増加してしまう。このことは、検
査コストの点から無視できない問題となっている。

【００１７】なお、上記の問題を考慮し、駆動回路のロ
ジック信号の出力端子を外部に引出し、ロジック信号の
動作を確認することにより電気検査を行うようにするこ
とが考えられる。しかし、この場合には、近年普及して
いるユーザー交換型のインクジェットヘッドにそのよう
なロジック信号出力端子を備えた駆動基板を実装する
と、ユーザーがインクジェットヘッド交換の際にそのロ
ジック信号出力端子に触れてしまう恐れがあり、触れた
場合には信号出力部の回路が静電気により破壊されると
いう問題が発生する。甚だしい場合には、出力部分のみ
ならず、シフトレジスタ部も破壊されてしまい、印字に
おけるドット欠け等の問題が発生し、信頼性に欠けると
いう問題生じる。

【００１８】上記の静電気破壊の対策として出力部のイ
ンピーダンスを高くすることが考えられるが、インピー
ダンスを高くすることにより、マルチチップヘッドやフ
ルラインヘッドのような駆動回路基板をシリーズに接続
した場合に、信号が後段に伝達されるにつれて、波形が
図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態のよう
になまってしまう。このような波形のなまりが例えばデ
ータ転送端子に発生すると、データの高速転送が正確に
できないなどの機能不良が生じるため、静電破壊防止に
十分なインピーダンスの増加は望めない。このように、
ユーザー交換を想定したインクジェットヘッドの場合、
静電対策を駆動回路基板設計により行うことには限界が
あった。

【００１９】本発明の目的は、上記各問題を解決し、ワ
イヤーボンディングおよび入力部における不良の検査に
加えて、入力部以降に設けられたシフトレジスタ、ラッ
チ回路等の動作の検査が可能であり、静電気による破壊
が生じることのないロジック信号の出力端子を備えた駆
動基板が実装されたインクジェットヘッドを提供するこ
とにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、異なる外部入
力信号が入力される複数の外部入力端子が形成されたプ
リント基板と、電気熱変換素子およびこれを駆動する駆
動回路が形成された少なくとも１つのシリコン基板とを
備え、前記駆動回路は入力がワイヤーボンディングを介
して前記プリント基板の各外部入力端子に接続され、入
力された外部入力信号に基づいて電気熱変換素子を駆動
するインクジェットヘッドにおいて、前記駆動回路にて
処理された信号が取り出される第１の信号系と、前記ワ
イヤーボンディングを介して前記駆動回路に入力された
信号が取り出される第２の信号系と、前記プリント基板
に設けられ、前記第１および第２の信号系により取り出
された信号をそれぞれ外部出力する複数の外部出力端子
と、前記プリント基板に設けられた複数の外部出力端子
を外部から絶縁する絶縁部材とを有することを特徴とす
る。

【００２１】上記のインクジェットヘッドにおいて、絶
縁部材が樹脂部材であってもよい。

【００２２】さらに、電気熱変換素子および駆動回路が
形成されたシリコン基板が複数設けられていてもよい。
この場合、複数の電気熱変換素子によりフルラインヘッ
ドが構成されたものであってもよい。

【００２３】上述のいずれかのインクジェットヘッドに
おいて、前記電気熱変換素子と前記駆動回路とが別基板
に形成されていてもよい。

【００２４】＜作用＞上記のように構成された本発明で
は、製造工程内において電気検査を行う場合は、駆動回
路にて処理された信号が第１の信号系により取り出さ
れ、ワイヤーボンディングを介して駆動回路に入力され
る信号が第２の信号系により取り出され、それぞれ取り
出された信号がプリント基板に設けられた外部出力端子
から検出される。よって、本発明によれば、入力部およ
びワイヤーボンディングにおける不良の検査、ワイヤー
ボンディング以降に設けられた駆動回路の動作の検査が
より詳細に行われる。

【００２５】また、本発明では、プリント基板に形成さ
れた外部出力端子は絶縁部材により外部から絶縁されて
いるので、ユーザーがインクジェットヘッド交換の際に
その出力端子に触れてしまったりすることはなく、信号
出力部の回路が静電気により破壊されるといった問題は
生じない。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００２７】はじめに、本発明のインクジェットヘッド
が適用されるインクジェット記録装置の概略について説
明する。

【００２８】図６は本発明により得られたインクジェッ
トヘッドをインクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪ
Ｃ）として装着したインクジェット記録装置（ＩＪＲ
Ａ）の一例を示す外観斜視図である。

【００２９】図６において、１２０はプラテン１２４上
に送紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出
を行うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリ
ッジ（ＩＪＣ）である。１１６はＩＪＣ１２０を保持す
るキャリッジＨＣであり、駆動モータ１１７の駆動力を
伝達する駆動ベルト１１８の一部と連結し、互いに平行
に配設された２本のガイドシャフト１１９Ａおよび１１
９Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪＣ１２０の記録
紙の全幅にわたる往復移動が可能となる。

【００３０】１２６はヘッド回復装置であり、ＩＪＣ１
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構１２３を介したモータ
１２２の駆動力によって、ヘッド回復装置１２６を動作
せしめ、ＩＪＣ１２０のキャッピングを行う。このヘッ
ド回復装置１２６のキャップ部１２６ＡによるＩＪＣ１
２０へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置１
２６内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしく
はＩＪＣ１２０へのインク供給経路に設けた適宜の加圧
手段によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制
的に排出させることによりノズル内の増粘インクを除去
する等の吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキ
ャッピングを施すことによりＩＪＣが保護される。

【００３１】１３０はヘッド回復装置１２６の側面に配
設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材とし
てのブレードである。ブレード１３０はブレード保持部
材１３０Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復
装置１２６と同様、モータ１２２および伝動機構１２３
によって動作し、ＩＪＣ１２０の吐出面との係合が可能
となる。これにより、ＩＪＣ１２０の記録動作における
適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置１２６を
用いた吐出回復処理後に、ブレード１３０をＩＪＣ１２
０の移動経路中に突出させ、ＩＪＣ１２０の移動動作に
伴ってＩＪＣ１２０の吐出面における結露、濡れあるい
は塵埃等をふきとるものである。

【００３２】＜第１実施例＞図１は、本発明の第１の実
施例のインクジェットヘッドの基台上に固定された駆動
基板の上面図である。

【００３３】図１に示すように、本実施例のインクジェ
ットヘッドにおいては、駆動回路などの機能素子が形成
された電気熱変換素子基板（チップ）が２チップ実装さ
れた構成となている。すなわち、アルミ等の基台１の上
に、電気熱変換素子および駆動回路が形成されたシリコ
ン基板２，２’およびプリント基板３が接着されてい
る。

【００３４】プリント基板３にはクロック端子１２、画
像データ入力端子１３、データラッチ端子１４、駆動信
号端子１５、およびボンディングパット１０ａ〜１０
ｐ、ならびに出力端子１６〜２３が形成されている。ク
ロック端子１２はボンディングパット１０ａ，１０ｉと
接続され、画像データ入力端子１３はボンディングパッ
ト１０ｂと接続され、データラッチ端子１４はボンディ
ングパット１０ｃ，１０ｋと接続され、駆動信号端子１
５はボンディングパット１０ｄ，１０ｅと接続されてい
る。出力端子１６〜１８，２０〜２３はそれぞれボンデ
ィングパット１０ｅ〜１０ｇ，１０ｍ〜１０ｐと接続さ
れ、出力端子１９はボンディングパット１０ｈ，１０ｊ
と接続されている。

【００３５】シリコン基板２，２’にはそれぞれボンデ
ィングパット９ａ〜９ｈ，９ａ’〜９ｈ’が形成されて
いる。シリコン基板２上のボンディングパット９ａ〜９
ｈはそれぞれプリント基板３上のボンディングパット１
０ａ〜１０ｈとボンディングワイヤーにて電気的に接続
され、シリコン基板２’上のボンディングパット９ａ’
〜９ｈ’はそれぞれプリント基板３上のボンディングパ
ット１０ｉ〜１０ｐとボンディングワイヤーにて電気的
に接続されている。

【００３６】また、各シリコン基板２，２’にはそれぞ
れ電気熱変換素子４，４’、トランジスタアレイ５，
５’、ロジック回路６，６’、シフトレジスタ／ラッチ
回路７，７’、およびバッファー８ａ〜８ｄ，８ａ〜８
ｄが設けらている。以下、各構成部について簡単に説明
する。なお、シリコン基板２，２’は同じ構成となって
いるので、ここではシリコン基板２について説明する。

【００３７】シフトレジスタ／ラッチ回路７はその入力
ラインがそれぞれボンディングパット９ａ〜９ｃと接続
されており、画像データ入力端子１３から入力される画
像データ信号をシフトして画像データを出力するととも
に、ラッチ信号を基に画像データが確定されるとその画
像データを印字データとして出力する。

【００３８】バッファー８ａ〜８ｃは、入力ラインがそ
れぞれボンディングパット９ｃ，９ａ，９ｄと接続さ
れ、出力ラインがそれぞれボンディングパット９ｅ〜９
ｇと接続されている。バッファー８ｄは、シフトレジス
タ／ラッチ回路７の出力（画像データ）を入力としてお
り、出力ラインがボンディングパット９ｈと接続されて
いる。

【００３９】ロジック回路６は、シフトレジスタ／ラッ
チ回路７ａの出力（印字データ）を一方の入力、駆動信
号端子１５から入力される画像データ信号を他方の入力
とし、これらの論理和を出力する。このロジック回路６
の出力はトランジスタアレイ５を介して電気熱変換素子
に接続されており、出力に応じてトランジスタアレイ５
をオン・オフすることにより電気熱変換素子４が駆動さ
れる。なお、シフトレジスタ／ラッチ回路７のロジック
回路６への出力（印字データ）は基板内に設けられた電
気熱変換素子４の数に対応しており、ロジック回路６は
各電気熱変換素子４に応じて設けられている。

【００４０】次に、上記のように構成された駆動基板を
備えたインクジェットヘッドがプリンタ本体に実装され
た際のその駆動基板における駆動動作について説明す
る。

【００４１】プリンター本体からクロック端子１２、画
像データ入力端子１３、データラッチ端子１４、駆動信
号端子１５に信号が入力される。画像データ入力端子１
３を介して入力された画像データ信号は、クロック端子
１２に入力されたクロックに同期してシフトレジスタ／
ラッチ回路７に入力される。

【００４２】シフトレジスタ／ラッチ回路７によりシフ
トされた画像データは、バッファー８ｄを介しボンディ
ングパット９ｈ，１０ｈ，１０ｊ，９ｂ’を順次経由し
て隣接するシリコン基板２’のシフトレジスタ／ラッチ
回路７’へと入力（転送）される。

【００４３】転送された画像データはデータラッチ端子
１４から入力されたラッチ信号により確定される。確定
されると、各シフトレジスタ／ラッチ回路７，７’から
はその画像データが印字データとして出力される。

【００４４】印字データが出力されると、続いて各ロジ
ック回路６，６’によってその印字データと駆動信号端
子１５から入力された駆動信号との論理和がとられ、そ
の結果に基づいてトランジスタアレイ５，５’がそれぞ
れオン・オフされて電気熱変換素子４，４’が駆動され
る。

【００４５】次に、上述のインクジェットヘッドの製造
工程内において行われる電気検査について説明する。

【００４６】上述の駆動基板においては、各入力端子１
２〜１５から入力された信号は、以下のようにしてシリ
コン基板２，２’内を経由してそれぞれ出力端子１６〜
１９，２０〜２３に出力される。

【００４７】クロック端子１２から入力された信号は分
岐されて、一方はボンディングパット１０ａ，９ａを順
次経由してバッファー８ｂに入力され、他方はボンディ
ングパット１０ｉ，９ａ’を順次経由してバッファー８
ｂ’に入力される。バッファー８ｂに入力された信号
は、ボンディングパット９ｆ，１０ｆを順次経由して出
力端子１７へと出力され、バッファー８ｂ’に入力され
た信号は、ボンディングパット９ｆ’，１０ｍを順次経
由して出力端子２１へと出力される。

【００４８】画像データ入力端子１３を介して入力され
た信号は、ボンディングパット１０ｂ，９ｂ、シフトレ
ジスタ／ラッチ回路７を順次経由してバッファー８ｄに
入力される。バッファー８ｄに入力された信号は、ボン
ディングパット９ｈ，１０ｈを順次経由して、出力端子
１９へと出力されるとともに、分岐されてボンディング
パット１０ｉ，９ｂ’、シフトレジスタ／ラッチ回路
７’を順次経由してバッファー８ｄ’に入力される。バ
ッファー８ｄ’に入力された信号は、ボンディングパッ
ト９ｈ’，１０ｐを順次経由して出力端子２３へと出力
される。

【００４９】データラッチ端子１４から入力された信号
は分岐されて、一方はボンディングパット１０ｃ，９ｃ
を順次経由してバッファー８ａに入力され、他方はボン
ディングパット１０ｋ，９ｃ’を順次経由してバッファ
ー８ａ’に入力される。バッファー８ａに入力された信
号は、ボンディングパット９ｅ，１０ｅを順次経由して
出力端子１６へと出力され、バッファー８ａ’に入力さ
れた信号は、ボンディングパット９ｅ’，１０ｎを順次
経由して出力端子２０へと出力される。

【００５０】駆動信号端子１５入力された信号は分岐さ
れて、一方はボンディングパット１０ｄ，９ｄを順次経
由してバッファー８ｃに入力され、他方はボンディング
パット１０ｌ，９ｄ’を順次経由してバッファー８ｃ’
に入力される。バッファー８ｃに入力された信号は、ボ
ンディングパット９ｇ，１０ｇを順次経由して出力端子
１８へと出力され、バッファー８ｃ’に入力された信号
は、ボンディングパット９ｇ’，１０ｏを順次経由して
出力端子２２へと出力される。

【００５１】上述のことから、本実施例のインクジェッ
トヘッドでは、以下のような電気検査が行われる。

【００５２】バッファー８ａ〜８ｃ後の出力端子１６〜
１８に出力される信号タイミングを検出することにより
入力が正常に行われたかの検査が行われる。さらに、出
力端子１９に出力される信号タイミングを検査すること
により画像入力、データ転送タイミング等のロジックの
検査が行われる。また、同様にして、出力端子２０〜２
３に出力される信号タイミングを検査することによりシ
リコン基板２’における入力部のワイヤーボンディング
やロジック動作などの検査が行われる。

【００５３】上記のような検査を行うことによって、前
述した従来のインクジェットヘッドにおけるワイヤーボ
ンディング検査に比べて、駆動回路の機能検査をより詳
細に行うことができ、さらには、検査時間も個々のビッ
ト動作検査をビット数分行うのに比べて格段に高速とな
る。また、シリコン基板毎に信号タイミングを検査する
ことができるので、シリコン基板が複数実装された形態
における不良箇所の特定が簡単にできる。

【００５４】なお、上述の駆動基板には、製造工程内に
おける電気検査が終了した段階で、出力端子１６〜２３
の静電気防止対策が施される。例えば、図３（ａ）に示
すように、プリント基板３に形成された出力端子１６〜
２３が部材２５によって覆われる。この部材２５として
は、樹脂を用いることができる。また、樹脂部材の代わ
りにシリコン系、エポキシ系、アクリル系の樹脂封止剤
をプリント基板３上の各出力端子部分に塗布することに
よって外部から遮断してもよい。さらには、樹脂テープ
などを用いて出力端子を覆うようにしてもよい。このよ
うにプリント基板３上の各出力端子を外部から遮断する
ことにより、例えばユーザーがインクジェットヘッド交
換の際にその出力端子に触れてしまうことを防止でき
る。

【００５５】図３（ｂ）に、駆動基板が実装されたイン
クジェットヘッドの側面図を示す。シリコン基板２およ
びプリント基板３は基台１上に接着されており、これら
の間の電気的接続はワイヤーボディング１１により行わ
れている。シリコン基板２上には、インクが流通する流
路を形成する流路形成部材２６が実装されている。プリ
ント基板３上には出力端子形成部にヘッド部材２５が設
けられており、上述したように静電気防止の役割を果た
す。

【００５６】＜第２実施例＞図５は、本発明の第２の実
施例のインクジェットヘッドの基台上に固定された駆動
基板の上面図である。本実施例のインクジェットヘッド
の駆動基板は、電気熱変換素子が別基板に設けられてい
る以外は上述の第１の実施例のものと同様の構成のもの
である。図中、同じ構成部には同じ符号を付してある。

【００５７】基台１上には、プリント基板３、駆動回路
が形成されたシリコン基板３１，３１’、電気熱変換素
子が形成されたシリコン基板３０，３０’が接着されて
いる。シリコン基板３１，３１’は、ボンディングパッ
ト３３ａ〜３３ｃ，３３ａ’〜３３ｃ’が設けられ、電
気熱変換素子が設けられていない以外は、上述の第１の
実施例のシリコン基板２，２’とほぼ同じ構成となって
いる。シリコン基板３０，３０’には、それぞれ電気熱
変換素子４，４’、ボンディングパット３２ａ〜３２
ｃ，３２ａ’〜３２ｃ’が設けられている。シリコン基
板３１上のボンディオングパット３３ａ〜３３ｃは、そ
れぞれシリコン基板３０上のボンディングパット３２ａ
〜３２ｃとボンディングワイヤーにて電気的に接続され
ている。同様に、シリコン基板３１’上のボンディオン
グパット３３ａ’〜３３ｃ’は、それぞれシリコン基板
３０’上のボンディングパット３２ａ’〜３２ｃ’とボ
ンディングワイヤーにて電気的に接続されている。

【００５８】上記のように構成された駆動基板では、各
ロジック回路６からの出力を基にトランジスタアレイ５
をオンオフすることにより、このトランジスタアレイ５
とボンディオングパット３３ａ〜３３ｃ、ボンディング
パット３２ａ〜３２ｃを介した接続された電気熱変換素
子４が駆動される。同様にして、各ロジック回路６’か
らの出力を基にトランジスタアレイ５’をオンオフする
ことにより、このトランジスタアレイ５’とボンディオ
ングパット３３ａ’〜３３ｃ’、ボンディングパット３
２ａ’〜３２ｃ’を介して接続された電気熱変換素子４
が駆動される。

【００５９】このインクジェットヘッドにおいても、上
述の第１の実施例のインクジェットヘッドの製造工程内
における電気検査と同様の検査を行うことができ、製造
工程内における電気検査が終了した段階で、出力端子１
６〜２３の静電気防止対策が施される。すなわち、プリ
ント基板３に形成された出力端子１６〜２３が部材によ
って覆われる。

【００６０】以上説明した各実施例では、駆動回路など
の機能素子が形成された電気熱変換素子基板（チップ）
が２チップ実装された構成となているものについて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３チ
ップ以上実装された構成としてもよく、例えば、記録装
置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有す
るフルラインヘッド構造を構成するようなものであって
もよい。

【００６１】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００６２】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００６３】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【００６５】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００６６】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００６７】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００６８】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、製造工程内において行われる電気検査が従来
のものより短時間でより詳細に検査することができ、イ
ンクジェットヘッドの生産コストの低減を図ることがで
きる。特に近年インクジェットプリンター搭載の主流と
なりつつあるユーザー交換型のインクジェットヘッドの
信頼性向上に大きな効果がある。

【００６９】また、本発明をシリコン基板を他数個並べ
たフルラインヘッド構造に適用すると、多数個並べた基
板のいずれかに不良が発生した場合において、容易に不
良基板の特定が可能となり、不良基板のリペアー作業が
効率化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のインクジェットヘッド
の基台上に固定された駆動基板の上面図である。

【図２】従来のインクジェットヘッドの基台上に固定さ
れた駆動基板の上面図である。

【図３】（ａ）は絶縁部材２５の取り付け状態を示す斜
視図、（ｂ）は駆動基板が実装されたインクジェットヘ
ッドの側面図である。

【図４】（ａ）は入力信号の波形図、（ｂ）フルライン
ヘッド構造の後段における駆動基板に伝達される信号の
波形図である。

【図５】本発明の第２の実施例のインクジェットヘッド
の基台上に固定された駆動基板の上面図である。

【図６】本発明により得られたインクジェットヘッドを
インクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装
着したインクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）の一例を示
す外観斜視図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２，２’，３０，３０’，３１，３１’ シリコン基板 ３ プリント基板 ４，４’ 電気熱変換素子 ５，５’ トランジスタアレイ ６，６’ ロジック回路 ７，７’ シフトレジスタ／ラッチ回路 ８ａ〜８ｄ，８ａ’〜８ｄ’ バッファー ９ａ〜９ｈ，９ａ’〜９ｈ’，１０ａ〜１０ｐ，３２ａ
〜３２ｃ，３２ａ’〜３２ｃ’，３３ａ〜３３ｃ，３３
ａ’〜３３ｃ’ ボンディングパット １１ ワイヤーボンディング １２ クロック端子 １３ 画像データ入力端子 １４ データラッチ端子 １５ 駆動信号端子 １６〜２３ 出力端子 ２５ 部材 ２６ 流路形成部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる外部入力信号が入力される複数の
   外部入力端子が形成されたプリント基板と、電気熱変換
   素子およびこれを駆動する駆動回路が形成された少なく
   とも１つのシリコン基板とを備え、前記駆動回路は入力
   がワイヤーボンディングを介して前記プリント基板の各
   外部入力端子に接続され、入力された外部入力信号に基
   づいて電気熱変換素子を駆動するインクジェットヘッド
   において、 前記駆動回路にて処理された信号が取り出される第１の
   信号系と、 前記ワイヤーボンディングを介して前記駆動回路に入力
   された信号が取り出される第２の信号系と、 前記プリント基板に設けられ、前記第１および第２の信
   号系により取り出された信号をそれぞれ外部出力する複
   数の外部出力端子と、 前記プリント基板に設けられた複数の外部出力端子を外
   部から絶縁する絶縁部材とを有することを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   において、 絶縁部材が樹脂部材であることを特徴とするインクジェ
   ットヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   において、 電気熱変換素子および駆動回路が形成されたシリコン基
   板が複数設けられたことを特徴とするインクジェットヘ
   ッド。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のインクジェットヘッド
   において、 複数の電気熱変換素子によりフルラインヘッドが構成さ
   れたことを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載のインクジェットヘッドにおいて、 前記電気熱変換素子と前記駆動回路とが別基板に形成さ
   れたことを特徴とするインクジェットヘッド。