JPH10181022A - 記録ヘッド用基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び記録装置 - Google Patents

記録ヘッド用基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び記録装置

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JPH10181022A
JPH10181022A JP35707996A JP35707996A JPH10181022A JP H10181022 A JPH10181022 A JP H10181022A JP 35707996 A JP35707996 A JP 35707996A JP 35707996 A JP35707996 A JP 35707996A JP H10181022 A JPH10181022 A JP H10181022A
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recording head
recording
power supply
base body
line
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JP35707996A
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English (en)
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Muga Mochizuki
無我 望月
Teruo Ozaki
照夫 尾崎
Yoshiyuki Imanaka
良行 今仲
Ichiro Saito
一郎 斉藤
Toshimori Miyakoshi
俊守 宮越
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、コンパクトな基板を用いて、誤動作
なく、より多くの電流を流すことのできる記録ヘッド用
基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び記録
装置を提供することを目的としている。 【解決手段】本発明は、複数の電気熱変換素子と、前記
電気熱変換素子に外部電源を供給するための電源ライン
と、前記複数の電気熱変換素子を駆動する駆動回路と、
前記電気熱変換素子と前記駆動回路からの電流が流れ込
むGNDラインと、画像信号入力端子から入力された画
像信号を保持する保持回路とが、多層配線層を有する同
一の基板上に設けられた記録ヘッド用基体であって、前
記電源ラインと前記GNDラインとが互いに異なる配線
層で形成され、それらが少なくとも1/2以上平面的に
重なるように配されていることを特徴とするものであ
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、記録ヘッド用基
体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び該記録
ヘッドを有する記録装置に関し、特に、インクジェット
方式に従ってインクを吐出して記録媒体に記録を行う記
録ヘッド用基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッ
ド及び該記録ヘッドを有する記録装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のインクジェット方式に従う記録装
置に搭載される記録ヘッドは、図6に示すような回路構
成をしていた。このような記録ヘッドの電気熱変換素子
(ヒータ)とその駆動回路は、例えば、特開平5−18
5594号公報に示されているように半導体プロセス技
術を用いて同一基板上に形成されている。
【0003】図6において、1101は熱エネルギーを
発生する為の電気熱変換素子(ヒータ)、1102はヒ
ータ1101に所望の電流を供給する為のパワートラン
ジスタ部、1104は各ヒータ1101に電流を供給し
記録ヘッドのノズルからインクを吐出するか否かの画像
データを一時的に格納するシフトレジスタ、1107は
シフトレジスタ1104に設けられた転送クロック(C
LK)入力端子、1106はヒータ1101をON/O
FFさせる画像データ(DATE)をシリアルに入力す
る画像データ入力端子、1103は各ヒータに対する画
像データを各ヒータごとに記録保持する為のラッチ回
路、1108はラッチ回路1103にラッチのタイミン
グ信号(LT)を入力するラッチ信号入力端子、110
9はヒータ1101に電流を流すタイミングを決定する
スイッチ、1105はヒータに所定の電圧を印加し電流
を供給する為の電源ライン、1110はヒータ1101
及びパワートランジスタ1102を流れた電流が流れ込
むGNDラインである。また、シフトレジスタ1104
に格納される画像データビット数とパワートランジスタ
1102の数とヒータ1101の数とは同じである。
【0004】図7は、図6に示した記録ヘッドの駆動回
路を駆動する為の各種信号のタイミングチャートであ
る。これを用いて図6に示した記録ヘッドの駆動回路の
動作について説明する。転送クロック入力端子1107
にはシフトレジスタ1104に格納される画像データの
ビット数分の転送クロック(CLK)が入力される。シ
フトレジスタ1104へのデータ転送が転送クロック
(CLK)の立ち上がりのタイミングに同期して行われ
るものとすると、各ヒータ1101をON/OFFさせ
るための画像データ(DATA)が画像データ入力端子
1106から入力される。ここで、シフトレジスタ11
04に格納される画像データのビット数とヒータ及び電
流駆動用パワートランジスタの数と同じであるから、ヒ
ータ1101の数の分だけ転送クロック(CLK)のパ
ルスを入力して画像データ(DATA)をシフトレジス
タ1104に転送した後、ラッチ信号入力端子1108
にラッチ信号(LT)を与えて各ヒータに対応した画像
データをラッチ回路1103に保持する。この後、スイ
ッチ1109を適当な時間ONにすれば、スイッチ11
09がON状態となっているその長さに応じてパワート
ランジスタ1102及びヒータ1101に電源ライン1
105を通って電流がながれ、その電流は再びGNDラ
イン1110ヘ流れ込む。この時ヒータ1101はイン
クを吐出するために必要な熱を発生し、画像データに見
合ったインクが記録ヘッドのノズルから吐出される。
【0005】図4は、従来例のものにおける記録ヘッド
用基体のレイアウトを示す図であり、図5は図4のa−
a´線に添った断面図である。図4において、1101
はヒータ、1102はパワートランジスタ、1103は
シフトレジスタ、ラッチ回路、スイッチなどからなる駆
動用ロジック回路群である。又、1105はヒータ11
01に所定の電圧を印加するための電源ライン、111
0はパワートランジスタ1102の電流が流れ込むGN
Dラインである。ここで、電源ライン1105は、第2
層目のAl(アルミニウムあるいはアルミニウムを含む
合金)配線によって形成され、パワートランジスタ11
02の素子上に配置される。一方、パワートランジスタ
1102に接続される信号線などは、第1層目のAl
(アルミニウムあるいはアルミニウムを含む合金)配線
により形成され、電源ライン1105とは電気的に絶縁
されている。1106は電源ライン1105とヒータ1
101とを結ぶ配線で第2層目のAl配線で直接接続さ
れる。また、1107はヒータ1101とパワートラン
ジスタ1102とを結ぶ配線で第1層目のAl配線で形
成される。
【0006】このようにすることにより、第2層目のA
l配線である電源ライン1105の下側へ配線1107
を通し、直接パワートランジスタ1102と接続でき
る。更にGNDライン1110は第2層目のAl配線で
形成され、駆動用ロジック回路1103の素子の下方へ
配置される。一方、駆動用ロジック回路1103内の信
号線などは第1層目のAl配線により形成され、GND
ライン1110とは電気的に絶縁される。また、111
1は電源用ボンディングパッド、1112はGND用ボ
ンディングパッドであり、ここに示されたものにおいて
は基板の左右両端に配置されるようなレイアウト構成と
なっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で示す駆動回路基板上のレイアウトは、ヒータ11
01に印加する電源ライン1105と、パワートランジ
スタ1102からの電流が流れ込むGNDライン111
0を共通の第2層配線でレイアウトしているために、チ
ップサイズに対して共通配線抵抗が大きく、電源電圧か
らの電圧降下が大きくなるため電力効率の低下を招いて
しまうという欠点があった。さらに、このようなレイア
ウトでヒータの同時駆動数を増やし、瞬間的に3A以上
の電流を流そうとすると、電流波形がリンギングし、ス
イッチングの誤動作、もしくはオーバーシュートによる
トランジスタ耐圧以上の電圧が印加され破壊する可能性
があった。
【0008】そこで、本発明は、上記従来例のものにお
ける課題を解決し、コンパクトな基板を用いて、誤動作
なく、より多くの電流を流すことのできる記録ヘッド用
基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び記録
装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、複数の電気熱変換素子と、前記電気熱変換
素子に外部電源を供給するための電源ラインと、前記複
数の電気熱変換素子を駆動する駆動回路と、前記電気熱
変換素子と前記駆動回路からの電流が流れ込むGNDラ
インと、画像信号入力端子から入力された画像信号を保
持する保持回路とが、多層配線層を有する同一の基板上
に設けられた記録ヘッド用基体が、前記電源ラインと前
記GNDラインとが互いに異なる配線層で形成され、そ
れらが少なくとも1/2以上平面的に重なるように配さ
れていることを特徴としている。また、本発明の記録ヘ
ッド用基体は、該記録ヘッド用基体における電気熱変換
素子がインクを吐出して記録を行うための熱エネルギー
を発生する電気熱変換素子であることを特徴としてい
る。また、本発明の記録ヘッド用基体は、該記録ヘッド
用基体における駆動回路が、パワートランジスタを用い
て構成されていることを特徴としている。また、本発明
の記録ヘッドは、上記した本発明の記録ヘッド用基体に
より構成したことを特徴としている。また、本発明の記
録装置は、本発明の上記記録ヘッドを有していることを
特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の記録ヘッド用基板は、上
記したとおり電源ラインと前記GNDラインとが互いに
異なる配線層で形成され、それらが少なくとも1/2以
上平面的に重なるように構成されているため、共通配線
の面積を広くとって配線抵抗を小さくすることができる
と共に、ヒータ駆動時の電流波形のリンギングを抑制し
て誤動作を防ぐことができ、記録ヘッドの小型化と電力
損失の低減を図ることが可能となる。
【0011】図8は、本発明の記録ヘッド用基板を備え
た記録ヘッドを搭載してなる代表的な実施形態の一例で
あるインクジェットプリンタIJRAの構成の概要を示
す外観斜視図である。図8において、駆動モータ501
3の正逆回転に連動して、駆動力伝達ギア5009〜5
011を介して回転するリードスクリュー5005の螺
旋溝5004に対して係合するキャリッジHCはピン
(不図示)を有し、ガイドレール5003に支持されて
矢印a,b方向を往復移動する。キャリッジHCには、
記録ヘッドIJHとインクタンクITとを内蔵した一体
型インクジェットカートリッジIJCが搭載されてい
る。5002は紙押え板であり、キャリッジHCの移動
方向に亙って記録用紙Pをプラテン5000に対して押
圧する。5007,5008はフォトカプラで、キャリ
ッジのレバー5006のこの域での存在を確認して、モ
ータ5013の回転方向切り換え等を行うためのホーム
ポジション検知器である。
【0012】5016は記録ヘッドIJHの前面をキャ
ップするキャップ部材5022を支持する部材で、50
15はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。5
017はクリーニングブレードで、5019はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板5018にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。また、5021は、吸引
回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係
合するカム5020の移動に伴って移動し、駆動モータ
からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で
移動制御される。これらのキャッピング、クリーニン
グ、吸引回復は、キャリッジがホームポジション側の領
域に来た時にリードスクリュー5005の作用によって
それらの対応位置で所望の処理が行えるように構成され
ているが、周知のタイミングで所望の動作を行うように
すれば、本例にはいずれも適用できる。
【0013】
【実施例】以下、図1〜図3に基づいて本発明の実施例
を説明する。 [実施例1]図1は、本発明の実施例1における記録ヘ
ッド用基体のレイアウトを示す図である。この基板には
多層配線技術が用いられ、各構成要素を接続するAl
(アルミニウムあるいは、アルミニウムを含む合金)配
線は、基板上において多層構造をしている。そして、そ
れぞれの配線層は基板上の必要な箇所でスルーホールに
よって接続される。また、図2は図1に示すa−a′線
に添った回路基板の断面である。なお、図1〜図2に示
してはいないが、本実施例の記録ヘッド用基板は従来例
図6で示したようにヒータ1101の数に対応するビッ
ト数の画像信号を入力して、一時的に格納するシフトレ
ジスタ、及びそのシフトレジスタに格納された画像信号
をラッチするラッチ回路を有している。さらに、その画
像信号を入力する入力端子、その画像信号を転送するた
めの転送クロック入力端子、ラッチ信号を入力する入力
端子を備えている。
【0014】図1〜図2において、101はヒータ、1
02はパワートランジスタ、103はシフトレジスタ、
ラッチ回路、スイッチなどからなる駆動用ロジック回路
群である。又、105はヒータ101に所定の電圧を印
加するための電源ライン、110はパワートランジスタ
102の電流が流れ込むGNDラインである。ここで電
源ライン105は、第2層目のAl(アルミニウムある
いはアルミニウムを含む合金)配線によって形成され、
パワートランジスタ102と駆動用ロジック回路103
の素子上に配置される。
【0015】一方パワートランジスタ102や駆動用ロ
ジック回路103に接続される信号線などは、第1層目
のAl配線により形成され、電源ライン105とは電気
的に絶縁されている。106は、電源ライン105とヒ
ータ101とを結ぶ配線で、第2層のAl配線で直接接
続されている。また、107はヒータ101とパワート
ランジスタ102を結ぶ配線で第3層目のAl配線で形
成される。更にGNDライン110も、第3層目のAl
配線で形成され、平面的には電源ライン105と重なる
ように配置され、電源ライン105とは、電気的に絶縁
される。また、111は電源用ボンディングパッド、1
12はGND用ボンディングパッドである。
【0016】このように、電源ライン105とGNDラ
イン110は、絶縁膜を介して向かい合わせで配置さ
れ、電源ライン105と、GNDライン110間に適当
なキャパシタンスが構成される。これにより、ヒータ1
01の駆動時の電流波形のリンギングは吸収され、ヒー
タ101の同時ON数を増やすことができる。さらに従
来の基板で第2層目のAl配線で形成していた電源ライ
ン105と、GNDライン110を第2層目と第3層目
に分けることで、チップサイズに対して共通配線を広く
することができ、その分抵抗成分を減少させ、電源電圧
からの電圧降下をより少なくし、電力効率の向上に、寄
与することができる。
【0017】[実施例2]図3は、本発明の実施例2に
おける記録ヘッド用基体の断面を示す図である。前述の
実施例で説明した記録ヘッド用基体のレイアウト構成で
は、第2層目を電源ライン105、第3層目をGNDラ
イン110として説明したが、本発明はこれによって限
定されるものではなく、例えば図3のように、第2層目
をGNDライン110、第3層目を電源ライン105と
するようにレイアウト構成をとることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以上のように記録ヘッド用基
体における多層配線層を有する同一の基板上に設けられ
た電源ラインとGNDラインとを、互いに異なる配線層
で形成し、それらが少なくとも1/2以上平面的に重な
るように構成されているため、共通配線の面積を広くと
って配線抵抗を小さくすることが可能となり、また、ヒ
ータ駆動時の電流波形のリンギングを抑制して誤動作を
防ぐことが可能となって、これらにより記録ヘッドの小
型化と電力損失の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における記録ヘッド用基体の
レイアウト図である。
【図2】図1に示すa−a′線に添った記録ヘッド用基
体の断面図である。
【図3】本発明の実施例2における記録ヘッド用基体の
断面図である。
【図4】従来例の記録ヘッド用基体のレイアウト図であ
る。
【図5】従来例の記録ヘッド用基体の図4に示すa−
a′線に添った断面図である。
【図6】従来の記録ヘッド回路構成を示す図である。
【図7】図6に示した記録ヘッドの駆動回路を駆動する
為の各種信号のタイミングチャートである。
【図8】図6に示す従来の記録ヘッドの駆動回路を同一
基板上に形成する際のレイアウトを示す図である。
【符号の説明】
101:ヒーター 102:パワートランジスタ 103:駆動用ロジック回路 105:電源ライン 106:配線 107:配線 110:GNDライン 111:電源用ボンディングパット 112:GND用ボンディングパット 1101:電気熱変換素子(ヒーター) 1102:パワートランジスタ部 1103:ラッチ回路 1104:シフトレジスタ 1105:電源ライン 1106:画像データ入力端子 1107:転送クロック入力端子 1108:ラッチ信号入力端子 1109:スイッチ 1110:GNDライン 1111:電源用ボンディングパット 1112:GND用ボンディングパット 5000:プラテン 5002:紙押え板 5003:ガイドレール 5004:螺旋溝 5005:リードスクリュー 5006:レバー 5007,5008:フォトカプラ 5009〜5011:駆動力伝達ギア 5013:駆動モーター 5015:吸引器 5016:支持部材 5017:クリーニングブレード 5018:本体支持板 5019:ブレードを前後方向に移動可能にする部材 5020:カム 5021:レバー 5022:キャップ部材 5023:キャップ内開口
フロントページの続き (72)発明者 斉藤 一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宮越 俊守 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の電気熱変換素子と、前記電気熱変換
    素子に外部電源を供給するための電源ラインと、前記複
    数の電気熱変換素子を駆動する駆動回路と、前記電気熱
    変換素子と前記駆動回路からの電流が流れ込むGNDラ
    インと、画像信号入力端子から入力された画像信号を保
    持する保持回路とが、多層配線層を有する同一の基板上
    に設けられた記録ヘッド用基体であって、前記電源ライ
    ンと前記GNDラインとが互いに異なる配線層で形成さ
    れ、それらが少なくとも1/2以上平面的に重なるよう
    に配されていることを特徴とする記録ヘッド用基体。
  2. 【請求項2】前記電気熱変換素子は、インクを吐出して
    記録を行うための熱エネルギーを発生する電気熱変換素
    子であることを特徴する請求項1に記載の記録ヘッド用
    基体。
  3. 【請求項3】前記駆動回路は、パワートランジスタを用
    いて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    記録ヘッド用基体。
  4. 【請求項4】記録媒体に記録を行う記録ヘッドにおい
    て、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の記録ヘ
    ッド用基体を備えたことを特徴とする記録ヘッド。
  5. 【請求項5】記録ヘッドを有する記録装置において、請
    求項4に記載の記録ヘッドを有することを特徴とする記
    録装置。
JP35707996A 1996-12-26 1996-12-26 記録ヘッド用基体、該記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド及び記録装置 Pending JPH10181022A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003516256A (ja) * 1999-12-09 2003-05-13 シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド 4色モジュラープリントヘッド用の電源
JP2004504193A (ja) * 2000-07-24 2004-02-12 ヒューレット・パッカード・カンパニー トランジスタの動作領域に重なるグラウンドバスを有するインクジェットプリントヘッド

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003516256A (ja) * 1999-12-09 2003-05-13 シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド 4色モジュラープリントヘッド用の電源
JP4647171B2 (ja) * 1999-12-09 2011-03-09 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド 4色モジュラープリントヘッド用の電源
JP2004504193A (ja) * 2000-07-24 2004-02-12 ヒューレット・パッカード・カンパニー トランジスタの動作領域に重なるグラウンドバスを有するインクジェットプリントヘッド

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