KR20110132251A - 액체 토출 헤드 - Google Patents

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KR20110132251A
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료지 오오하시
요시유키 이마나카
카즈노리 마스다
다이시로 세키지마
타카시 아오키
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

액체 토출 헤드는, 액체를 토출하기 위해서 이용되는 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자와, 상기 에너지 발생 소자의 온도의 변화에 따라 출력 전압이 변화되는 온도검출 소자와, 상기 에너지 발생 소자와 상기 온도검출 소자에 전기적으로 접속된 복수의 배선 접속 패드를 갖는, 기록 소자기판; 상기 액체 토출 헤드의 외부와 전기적으로 접속된 복수의 외부 접속 패드; 및 외부전원에 접속된 제1 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 전원배선과, 외부의 그라운드 단자에 접속된 제2 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 그라운드 배선과, 외부회로에 접속된 제3 외부접속 패드와 상기 온도검출 소자를 접속하기 위한 전극을 갖는, 전기배선 기판을 구비한다. 상기 전기배선 기판에서의 상기 전극은, 상기 전원배선과 상기 그라운드 배선과의 사이에 존재한다.

Description

액체 토출 헤드{LIQUID DISCHARGE HEAD}
본 발명은, 잉크 등의 액체를 토출하는 액체 토출 헤드에 관한 것이다.
액체 토출 헤드를 갖는 잉크젯 기록 장치는, 기록헤드의 기판에 만들어진 발열체를 구동하고, 기록헤드에 설치된 노즐내의 잉크에 열 에너지를 인가해서 발포를 일으키고, 발포력에 의해 기록헤드로부터 잉크를 토출하여서, 기록을 행한다.
최근, 기록헤드의 소형화와 기록의 고속화에 따라, 기록 소자 기판에 설치된 발열체 수의 증가나 고밀도화가 행해지고 있다. 또한, 종래는 비기록중에 행해진 기록 소자 기판의 온도검지를 기록중에도 행함으로써, 더욱 기록의 고속화가 이루어지고 있다. 그러나, 1개의 발열체에 흐르는 전류 펄스는, 순간적으로 높은 전류치에 도달한다. 그 때문에, 기록 패턴에 따라, 동시에 기동되는 발열체의 수가 많은 경우에는, 예를 들면 1∼수 암페어정도의 펄스형의 전류가, 발열체를 구동하기 위한 전원배선 및 ＧＮＤ(그라운드)배선에 순간적으로 흐르게 된다.
이러한 펄스형의 대전류가 기록중에 흐르므로, 기록 장치 본체로부터 기록헤드에 걸쳐서 설치된 전기배선 기판이나 기록 소자 기판내의 배선 등에 유도 결합에 의해 생긴 노이즈가 발생한다. 이 노이즈에 의해, 기록 소자 기판상의 로직 회로부가 오동작할 우려가 있다. 추가로, 기록 장치의 외부에의 불필요한 전자기 노이즈의 방사도 걱정된다.
이러한 노이즈를 억제하는 방법으로서는, 일본국 공개특허공보 특개 2000-127400호에 나타나 있는 바와 같이, 기록 소자 기판 내부에 있어서, 노이즈의 영향을 받기 쉬운 신호선을 배치하되, 그 신호선의 라우팅은 최소로 억제해서 배치하는 방법이 있다.
전술한 바와 같이, 최근, 기록 소자 기판의 발열체를 고밀도화하는 것이 적극적으로 행해지고 있다. 또한, 기록헤드의 소형화와 기록 속도의 향상도 동시에 요구되고 있다. 이 때문에, 기록헤드를 확대하지 않고, 기록중에 기록헤드의 온도를 검출해 기록 제어를 행하는 것이 필요하다. 따라서, 기록 소자 기판뿐만아니라, 전기배선 기판의 고밀도 배선이 이루어지고, 전기배선 기판의 소형화가 이루어진다.
그렇지만, 일본국 공개특허공보 특개 2000-127400호에 기재한 방법에서는 기록 소자 기판 내부의 노이즈를 제어하는 것이 가능하지만, 전기배선 기판상에서의 노이즈를 제어하는 것은 어렵다. 또한, 온도센서, 예를 들면 다이오드를 사용한 온도검출 소자의 경우, 노이즈 전압에 의해 수 밀리볼트만 검지하는 전압이 변화되어도 온도검출 결과에 영향을 미친다. 그러므로, 기록 패턴에 따라 발생하는 전기배선 기판상의 노이즈 전압에 의해 기록중의 기록 소자기판의 온도검출 결과는 크게 좌우되기도 한다.
이와 같이 하여, 본 발명은, 전기배선 기판의 면적의 확대를 억제하면서, 노이즈 전압이 온도검출 소자에 끼치는 영향을 저감시키는 액체 토출 헤드를 제공한다.
본 발명의 액체 토출 헤드는, 액체를 토출하기 위해서 이용되는 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자와, 상기 에너지 발생 소자의 온도의 변화에 따라 출력 전압이 변화되는 온도검출 소자와, 상기 에너지 발생 소자와 상기 온도검출 소자에 전기적으로 접속된 복수의 배선 접속 패드를 갖는, 기록 소자기판; 상기 액체 토출 헤드의 외부와 전기적으로 접속된 복수의 외부 접속 패드; 및 외부전원에 접속된 제1 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 전원배선과, 외부의 그라운드 단자에 접속된 제2 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 그라운드 배선과, 외부회로에 접속된 제3 외부접속 패드와 상기 온도검출 소자를 접속하기 위한 전극을 갖는 전기배선 기판을 구비한다. 여기에서, 상기 전기배선 기판에 형성된 상기 전극은, 상기 전원배선과 상기 그라운드 배선과의 사이에 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 온도검출 소자로 검출되는 노이즈 전압을 감소시킬 수 있고, 액체 토출 헤드의 대형화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 액체 토출 헤드의 일 실시예를 나타내는 외관 개략도다.
도 2는 본 실시예의, 전기배선 기판, 인쇄 배선 기판, 및 기록 소자기판의 배치도다.
도 3은 기록 소자기판의 한쪽의 단부의 배치도다.
도 4는 기록헤드의 주요부의 개략적인 구성도다.
도 5는, 비교 예의, 전기배선 기판, 인쇄 배선기판, 및 기록 소자기판의 배치도다.
도 6은 온도센서에 생기는 노이즈 전압과 기록헤드의 구동주파수간의 관계를 도시한 도면이다.
도 7은 전기배선 기판, 인쇄 배선기판, 및 기록 소자기판의 다른 배치도다.
도 8은 전기배선 기판, 인쇄 배선기판, 및 기록 소자기판의 또 다른 배치도다.
이하에, 첨부도면에 따라 본 발명의 예시적 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
또한, 동일한 기능을 갖는 구성에는 첨부된 도면중, 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 생략하여도 된다.
도 1은, 본 발명에 관계된 액체 토출 헤드의 일 실시예를 나타내는 외관 개략도다. 또한, 도 1에 나타내지 않은 기록 소자 기판(100) 위에 배치되는 플레이트는, 도 4에서 설명한다.
전기배선 기판(200) 위에, 기록 소자 기판(100)과, 기록 소자 기판(100)과의 전기적 접속부(도면에 나타내지 않음)가 설치되고, 전기배선 기판(200)의 일단은 인쇄 배선기판(300)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 인쇄 배선기판(300) 위에는, (도면에 나타내지 않은) 기록 장치와의 전기적 접속된 사용된 복수의 외부 접속 패드로 구성되는 외부 접속 패드부(320)가 형성되어 있다. 본 발명의 기록헤드(700)에서는, 전기배선 기판(200)과 기록 소자 기판(100), 및 전기배선 기판(200)과 인쇄 배선기판(300)이 각각 ＩＬＢ(내부 리드(lead) 본드)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 기판(100, 200, 300)이 잉크 홀더(600)에 붙인 후, 전기배선 기판(200)의 전기적 접속부를 밀봉재에 의해 봉지해서, 기록헤드(700)가 완성된다.
도 2는, 본 실시예의 전기배선 기판, 인쇄 배선기판 및 기록 소자 기판의 배치도다. 인쇄 배선기판(300)에는, 외부전원(도시하지 않음)에 접속하기 위한 3개의 전원배선용 외부 접속 패드(301, 302, 305)가 설치된다. 또한, 외부의 그라운드 단자(도시하지 않음)에 접속하기 위한 2개의 ＧＮＤ(그라운드) 배선용 외부 접속 패드(303, 304)와, 외부회로(도시하지 않음)에 접속하기 위한 2개의 전극용 외부 접속 패드(310, 311)도 설치된다. 인쇄 배선기판(300) 위의 2개의 전원배선용 외부 접속 패드(301, 305)는 전원배선(201)에 의해 함께 접속되고, 전원배선(201)은, 전기배선 기판(200)상의 전원배선용 외부 접속 패드 301과 305의 사이에서 기록 소자 기판(100)의 한쪽의 단부에 배선되어 있다. 인쇄 배선기판(300)상의 또 하나의 전원배선용 외부 접속 패드(302)는, 전원배선(202)을 통해 기록 소자 기판(100)의 다른쪽의 단부에 접속되어 있다. 마찬가지로, 인쇄 배선기판(300)상의 ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(303, 304)로부터 기록 소자 기판(100)의 양단부에, ＧＮＤ배선(그라운드 배선)(203, 204)이 전기배선 기판(200) 및 인쇄 배선기판(300) 위를 지나가서 각각 배선되어 있다. 추가로, 인쇄 배선기판(300)상의 캐소드 전극용 외부 접속 패드(310)와 애노드 전극용 외부 접속 패드(311)로부터 기록 소자 기판(100)의 한쪽의 단부에, 전극(210, 211)이 전기배선 기판(200)과 인쇄 배선기판(300) 위를 지나가서 배선되어 있다.
본 실시예에서는, 종래의 구조와는 달리, 2개의 전원배선용 외부 접속 패드(301, 305)를 설치하고 있다. 또한, 일단이 기록 소자 기판(100)에 접속하고 있는 전원배선(201)이 전기배선 기판(200) 위에서 분기되고, 타단이 전원배선용 외부 접속 패드(301)와 외부 접속 패드(305)에 접속되어 있다. 또한, 2개의 전원배선용 외부 접속 패드(301, 305)는, (도면에 나타내지 않은) 기록 장치 본체의 회로상에 있어서 단락되어 있다.
도 3은, 기록 소자 기판(100)의 한쪽의 단부의 배치도다. 또한, 도 2는, 인쇄 배선기판(300)과는 반대측의 기록소자 기판의 단부를 도시하고 있다.
기록 소자 기판(100)은, 실리콘 반도체기판등에 반도체 제조 기술을 사용해서 형성된다(제작된다). 도시한 예에서는, 대략 사각형 형상을 갖고, 중앙부에 길이 방향으로 연장되는 관통구멍인 잉크 공급구(110)가 형성되어 있다.
상기 잉크 공급구(110)의 길이 방향을 따라, 잉크를 토출하기 위한 에너지를 발생시키는 발열소자인 복수의 히터(111, 112)의 열이 설치된다. 히터(111, 112)는, 잉크 공급구(110)를 통해서 이 기록 소자 기판(100)의(도면에 나타내지 않은) 잉크 탱크로부터 (지면의 뒤쪽으로부터 가까운측으로) 공급된 액체(잉크)를 가열해서 발포시킨다. 또한, 히터(111)의 상층에 설치된 토출구(404)(도 4 참조)는 액적을 토출시키도록 설치된다. 추가로, 기록 소자 기판(100)의 온도를 검지하기 위한 온도센서(온도검출 소자)(140)가 설치된다. 본 실시예에 있어서 온도센서(140)로서는 다이오드를 사용하고 있지만, 알루미늄 등을 사용하여도 된다.
더욱이, 기록 소자 기판(100)에는, (도면에 나타내지 않은) 기록 장치 본체로부터 (도면에 나타내지 않은) 전기배선을 통하여, 전원과 신호를 이 기록 소자 기판(100)에 공급하기 위한 패드부가 설치된다. 패드부는, 전원, ＧＮＤ, 온도검출 소자용이라고 한 복수의 배선 접속 패드(120∼124)를 포함하고, 와이어 콘택등의 전기적 접속부를 사용함으로써 기록 소자 기판(100)밖으로 배선의 경로를 정한다. 또한, 상기 패드부는, 전기배선 기판(200) 및 인쇄 배선기판(300)을 통해서 (도면에 나타내지 않은) 기록 장치 본체와 전기적으로 접속을 행하고 있다.
추가로, 히터(111, 112)를 둘러싸도록 전원배선(101)이 설치되고, 전원배선(101)의 길이 방향을 따라, ＧＮＤ(그라운드)배선(102, 103)이 설치된다. 또한, 도면에 나타내지 않았지만, 전원배선(101)은 히터(111, 112)와 접속되고, ＧＮＤ배선(102, 103)도, 스위칭소자나 기록 소자 선택 회로(도면에 나타내지 않음)를 거쳐서 히터(111, 112)와 접속된다.
각 배선 접속 패드(121∼124)에 관하여 설명한다. 기록 소자 기판(100)에는, 온도센서(140)와 애노드 전극용 배선(105)을 통해서 접속하고 있는 애노드 전극용 배선 접속 패드(123)와, 온도센서(140)와 캐소드 전극용 배선(104)을 통해서 접속하고 있는 캐소드 전극용 배선 접속 패드(124)가 배치되어 있다. 각 전극용 배선 접속 패드(123, 124)는, 전원배선(101)에 접속하고 있는 전원배선용 배선 접속 패드(120)와, ＧＮＤ배선(102, 103)에 접속하고 있는 그라운드용 배선 접속 패드(121, 122)와의 사이에 상기 접속 패드가 꼭 집히는 형태로 서로 떨어져서 배치되어 있다. 또한, 인접하는 배선 접속 패드(120∼124)는 실질적으로 동일한 거리에 서로 떨어질 수 있다.
추가로, 배선 접속 패드(120∼124)의 사이에는, 각종 로직(logic) 배선용 배선 접속 패드들이 배치되어 있다(도 2에는 도시되지 않음). 또한, 온도센서(140)는, 히터들111의 열과 히터들112의 열로부터 등거리의 위치에 배치되어 있다. 캐소드 전극용 배선(104)이나 애노드 전극용 배선(105)도 상기 전원배선(101)과 접하지 않도록, 각 전극용 배선(104, 105)과 전원배선(101)과의 사이에는 (도면에 나타내지 않은) 절연층이 설치된다.
전원배선용 배선 접속 패드(120)는, 전기배선 기판(200)상의 전원배선(201)에 접속되고, ＧＮＤ(그라운드)배선용 배선 접속 패드(121, 122)는, 전기배선 기판(200)상의 ＧＮＤ배선(203, 204)에 각각 접속되어 있다.
도 4는, 기록헤드(700)의 주요부의 개략적인 구성도다.
잉크를 토출하기 위한 토출구(404)와 그 토출구(404)에 잉크를 공급하기 위한 유로(405)를 갖는 오리피스(orifice) 플레이트(401)가, 기록 소자 기판(100) 위에 배치되어 있다. 기록 소자 기판(100)의 히터(111, 112)와, 토출구(404)가, 각각 대향하도록 구성되어 있다. 오리피스 플레이트(401)를 상기의 기록 소자 기판(100)에 접속함으로써, 잉크 공급구(110)로부터 각 유로(405)를 통해 토출구(404)에 잉크를 공급할 수 있다.
여기에서, 도 2 및 도 3을 사용하여, 기록헤드(700)가 양방향 기록을 행할 때의 각 기판(100, 200, 300)에 관하여 설명한다. 기록헤드(700)의 스캔 방향에 맞춰서 히터들112의 열 및 히터들111의 열을 개별적으로 구동시켜서 기록을 행한다.
구체적으로는, 히터들111의 열로부터 히터들112의 열의 방향으로 기록헤드(700)가 스캔될 경우, 히터들112의 열을 구동시켜서 기록한다. 또한, 그 역방향으로 기록헤드(700)가 스캔되는 경우에는, 히터들111의 열을 구동시켜서 기록을 행한다. 이러한 구동방법에 있어서 히터들(111)의 열을 구동시키는 경우에는, 전류가, (도면에 나타내지 않은) 외부전원으로부터, 전원배선용 외부 접속 패드(301, 302, 305), 전원배선(201, 202), 및 전원배선용 배선 접속 패드(120)를 통해서 히터들(111)에 흐른다. 한층 더, 그 전류는, 히터들(111)로부터, ＧＮＤ배선(103), ＧＮＤ배선용 배선 접속 패드(121), ＧＮＤ배선(203, 204), 및 ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(303, 304)를 거쳐서 (도면에 나타내지 않은) 그라운드 단자에 흐른다. 여기서, 아래에서 상세히 설명하지만, 전류는, 전원배선202보다도 전원배선201에 많이 흐르고, ＧＮＤ배선 203보다 ＧＮＤ배선 204에 많이 흐른다. 마찬가지로, 히터들112의 열을 구동시키는 경우에는, 전류가, (도면에 나타내지 않은) 외부전원으로부터, 전원배선용 외부 접속 패드(301, 302, 305), 전원배선(201, 202), 및 전원배선용 배선 접속 패드(120)를 통해서 히터들112에 흐른다. 더욱이, 그 전류는, 히터들112로부터, ＧＮＤ배선(103), ＧＮＤ배선용 배선 접속 패드(121), ＧＮＤ배선(203, 204), 및 ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(303, 304)를 거쳐서 (도면에 나타내지 않은) 그라운드 단자에 흐른다. 여기서, 아래에서는 상세히 설명하지만, 전류는, 전원배선(201)보다도 전원배선(202)에 많이 흐르고, ＧＮＤ배선 204보다 ＧＮＤ배선 203에 많이 흐른다.
다음에, 본 실시예의 기록헤드(700)의 온도센서에 생기는 노이즈 전압을 측정했다. 또한, 비교 예로서, 도 5에 나타낸, 전기배선 기판, 인쇄 배선기판, 및 기록 소자 기판의 배치도의 구성을 갖는 기록헤드를 사용했다. 본 실시예에서는, 2개의 전극(210, 211)이, 각각 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204)의 사이에 배치되는 구성으로 했다. 그러나, 비교 예에서는, 한쪽의 전극(211)은 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203)의 사이에 배치된다. 또한, 다른쪽의 전원배선(210)을 ＧＮＤ배선(204)의 외측에 배치하고, 전원배선(210)의 외측에는 전원배선(201)을 배치하지 않는 구성이다. 따라서, 전원배선(201)과 전원배선용 외부 접속 패드(301)가 함께 접속되어 있지만, 전원배선(201)과 전원배선용 외부 접속 패드(305)는 함께 접속되지 않고 있다. 다른 구성에 대해서는, 도 2에 나타낸 본 실시예와 같으므로, 그 설명을 생략한다.
다음에, 본 예시의 각 기판과, 도 5에 나타낸 비교 예의 각 기판의 상세에 관하여 설명한다.
본 예시 및 비교예의 전기배선 기판(200)에서는, 폭 15mm, 길이 50mm의 베이스 필름 위에 동박을 사용해서 두께 25μm의 배선 패턴을 형성하고 있다. 전기배선 기판(200)상의 전원배선(201, 202) 및 ＧＮＤ배선(203, 204)의 폭은, 가장 좁은 부분으로 30μm로 설정하고, 가장 넓은 부분으로 1500μm로 설정했다. 추가로, 전극(210, 211) 및 그 밖의 로직 배선(도 2 및 도 5에는 미도시됨)의 폭은, 균일하게 30μm이었다. 그 때, 각 배선간의 간격을, 가장 좁은 부분으로 50μm로 설정하고, 가장 넓은 부분으로 300μm로 설정했다.
또한, 각 전극(210, 211)의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201) 및 ＧＮＤ배선(203, 204)의 각 전극(210, 211)측의 끝까지의 거리는, 최소 200μm, 최대 500μm이다. 또한, 그 거리는, 기록 소자 기판(100)과의 접속부 근방에 있어서 300μm이다. 또한, 전극 210의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극 210측의 끝까지의 거리와, 전극 211의 폭방향의 중심선으로부터, ＧＮＤ배선(204)의 전극 210측의 끝까지의 거리가 서로 동일하다. 추가로, 전극(211)의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극(211)측의 끝까지의 거리와, 전극(211)의 폭방향의 중심선으로부터, ＧＮＤ배선(203)의 전극 210측의 끝까지의 거리가, 서로 동일하다.
본 예시와 비교 예의 인쇄 배선기판(300)에서, 폭 20mm, 길이 20mm의 유리 에폭시 기판의 양면에 동박을 사용해서 두께 20μm의 배선 패턴을 형성하고, 이러한 유리 에폭시 기판을 복수매 적층하고 있다. 그 경우, 두께 25μm의 관통구멍을 사용하여, 적층한 기판을 함께 전기적으로 접속한다. 여기에서, 인쇄 배선기판(300) 위에 설치된 전원배선(201, 202) 및 ＧＮＤ배선(203, 204)의 폭을, 가장 좁은 부분으로 100μm로 설정하, 가장 넓은 부분으로 2500μm로 설정했다. 추가로, 전극(210, 211) 및 그 밖의 로직 배선(도 2 및 도 5에는 미도시됨)의 폭을 균일하게 100μm이었다. 그 때, 전극용 외부 접속 패드(310, 311)까지의 각 배선간의 간격을, 가장 좁은 부분에서 100μm로 설정하고, 가장 넓은 부분에서 500μm로 설정했다.
추가로, 인쇄 배선기판(300)상의 각 외부 접속 패드의 사이즈는, 2500×2500μm로 하고, 니켈을 사용해서 두께 30μm의 패턴을 형성한 후, 두께 0.2μm의 금박을 그 위에 패터닝 해서 형성하고 있다.
또한, 각 전극(210, 211)의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201) 및 ＧＮＤ배선(203, 204)의 각 전극(210, 211)측의 끝까지의 거리는, 최소 200μm, 최대 1500μm이며, 전기배선 기판(200)과의 접속부 근방에 있어서 300μm이다. 또한, 전극210의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극210측의 끝까지의 거리와, 전극211의 폭방향의 중심선으로부터, ＧＮＤ배선(204)의 전극210측의 끝까지의 거리가 서로 동일하다. 추가로, 전극211의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극211측의 끝까지의 거리와, 전극211의 폭방향의 중심선으로부터, ＧＮＤ배선(203)의 전극 210측의 끝까지의 거리가, 서로 동일하다.
이들의 결과로부터, 도 2의 인쇄 배선기판(300)상의 전극용 외부 접속 패드(311)는, 전원배선용 외부 접속 패드(301)로부터의 거리와, ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(303)로부터의 거리가 실질적으로 동일한 위치에 배치된다. 마찬가지로, 전극용 외부 접속 패드(310)는, 전원배선용 외부 접속 패드(305)로부터의 거리와, ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(304)로부터의 거리가 실질적으로 동일한 위치에 배치된다. 즉, 전극용 외부 접속 패드(310, 311)는, 인접한 외부 접속 패드로부터 실질적으로 동일한 거리에서 분리된다.
상기한 바와 같이 제작한 본 예시와 비교 예의 기록헤드는, 인쇄 배선기판(300)상의 전원배선용 외부 접속 패드(301, 302)에 전류 0.5A를 각각 인가해서 양방향 기록을 행했다. 또한, 양방향 기록중의 본 실시예 및 비교 예에 있어서, 온도센서에 생긴 노이즈 전압을 비교했다.
또한, 본 실시예에서는 전원배선용 외부 접속 패드(301, 305)는 기록 장치 본체측에서 단락되어 있기 때문에, 전원배선용 외부 접속 패드(301, 305)에 인가된 전류의 합계가 0.5A이다.
도 6에, 온도센서에서 생긴 노이즈 전압과 기록헤드의 구동주파수간의 관계를 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 히터들111의 열을 구동시켰을 경우의 결과가 곡선 501로 나타내고, 히터들112의 열을 구동시켰을 경우의 결과가 곡선 502로 나타내어진다. 비교 예에 있어서, 히터들111의 열을 구동시켰을 경우의 결과가 곡선 503으로 나타내고, 히터들112의 열을 구동시켰을 경우의 결과가 곡선 504로 나타내어진다.
본 실시예의 기록헤드(700)의 경우, 전원배선(201)이, 각 전극(210, 211)측의 외측에 배치되어 있다. 따라서, 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204)과의 사이에 온도검출 소자용 전극(210, 211) 전체가 꼭 집어지는 형태로 배치되어 있다. 그 때문에, 히터들111의 열과 히터들112의 열의 어느쪽을 구동시켜도, 전원배선(201)을 흐르는 전류와, ＧＮＤ배선(203, 204)을 흐르는 전류는 서로 대향한다. 그 때문에, 서로 대향하는 전류에 의해 노이즈 전압을 상쇄한다.
히터들111의 열을 구동시켰을 경우, 전원배선용 외부 접속 패드(305)측의 전원배선(201)에 흐르는 전류의 방향과, ＧＮＤ배선(204)에 흐르는 전류의 방향은, 서로 대향한다. 이 경우, ＧＮＤ배선(204)에 흐르는 전류에 가까이 끌어 당기고 전원배선(201)에 흐르는 전류는, 전원배선용 외부 접속 패드(301)측보다도 전원배선용 외부 접속 패드(305)측의 전원배선(201)에 집중해서 흐른다.
마찬가지로, 히터들112의 열을 구동시켰을 경우, 전원배선용 외부 접속 패드(301)측의 전원배선(201)에 흐르는 전류의 방향과, ＧＮＤ배선(203)에 흐르는 전류의 방향은 서로 대향한다. 이 경우, ＧＮＤ배선(203)에 흐르는 전류에 가까이 끌어 당기고 전원배선(201)에 흐르는 전류는, 전원배선용 외부 접속 패드(305)측보다도 전원배선용 외부 접속 패드(301)측에 집중해서 흐른다.
이렇게, 각 배선에 흐르는 전류가 대향할 때, 전자가 서로 끌린다. 그 때문에, 대향하는 전류의 값에 따라 전원배선(201) 및 ＧＮＤ배선(203, 204)에 흐르는 전류는, 2개의 전극(210, 211)의 어느쪽인가의 배선측에 집중해서 전류가 흐른다. 따라서, 더욱 효과적으로 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204)의 노이즈 전압을 상쇄하는 것이 가능하다.
추가로, 본 실시예의 경우, 전극(210)의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극(210)측의 끝까지의 거리와, ＧＮＤ배선(204)의 전극(210)측의 끝까지의 거리가, 실질적으로 서로 동일하다. 추가로, 전극(211)의 폭방향의 중심선으로부터, 전원배선(201)의 전극(211)측의 끝까지의 거리와, ＧＮＤ배선(203)의 전극(211)측의 끝까지의 거리가 실질적으로 서로 동일하다. 그 때문에, 전극(210, 211)에 발생한 노이즈 전압은, 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204)으로부터의 노이즈 전압과 같아지고, 서로의 노이즈 전압을 상쇄하는 효과는 더욱 높아진다.
상기의 비교 예의 기록헤드의 경우, 히터들112의 열만을 구동시키면, 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203)의 전류가 서로 대향하는 방향으로 전류가 흐른다. 이 경우, 전극(211)을 가로질러 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203)에 흐르는 전류의 방향은 서로 대향하고 있기 때문에, 전원배선(201)에 발생하는 노이즈 전압과 ＧＮＤ배선(203)에 발생하는 노이즈 전압은 상쇄된다. 그러므로, 온도센서에 생긴 노이즈 전압은 작다. 한편, 히터들111의 열만을 구동시켰을 경우, 전원배선(201)은, 전극(211)측에만 설치된다. 그러므로, 전류는, 전극211측의 전원배선(201)으로부터 전극210측의 ＧＮＤ배선(204)에 흐른다. 그 결과, ＧＮＤ배선(204)을 흐르는 전류에 대하여 대향전류를 형성하는 부분이 존재하지 않기 때문에, ＧＮＤ배선(204)에서 생긴 노이즈 전압을 상쇄할 수 없다. 그 때문에, 온도센서에 생긴 노이즈 전압이 커진다.
상기로부터, 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204)과의 사이에 전극(210, 211)을 배치함으로써, 히터들111의 열과 히터들112의 열을 개별적으로 구동시켰을 때의 온도센서에 생긴 노이즈 전압을, 실용상 만족스러운 레벨로 억제할 수 있다. 추가로, 기판은, 확대되지 않을 것이다. 이러한 구성에 의해, 액체 토출 헤드로부터 액적을 토출해서 기록을 행하는 기록 동작중에 온도센서에 의한 온도검출을 행할 때에도 노이즈의 영향을 경감할 수 있다. 그러므로, 고정밀의 온도검출이 가능하다. 또한, 종래기술과 달리, 기록 동작을 행하지 않고 있을 때에 온도검출을 행할 필요가 없고, 항상 온도센서에 의한 온도검출이 가능하다. 이에 따라, 기록을 행할 때의 스루풋을 높이는 것이 가능하다.
추가로, 인쇄 배선기판(300)상의 전극용 외부 접속 패드(311)는, 전원배선용 외부 접속 패드(301)로부터의 거리와, ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(303)로부터의 거리가, 실질적으로 서로 동일한 위치에 배치된다. 마찬가지로, 전극용 외부 접속 패드(310)는, 전원배선용 외부 접속 패드(305)로부터의 거리와, ＧＮＤ배선용 외부 접속 패드(304)로부터의 거리가 실질적으로 동일한 위치에 배치된다. 그 때문에, 인쇄 배선기판(300)상의 외부 접속 패드부(320)(도 1 참조)와 기록 장치 본체를 전기적으로 접속하는 플렉시블 배선상에 있어서도, 온도검출 소자용 전극(210, 211)이 전원배선(201)과 ＧＮＤ배선(203, 204) 사이에 꼭 집어지는 구성이 된다. 따라서, 기록헤드(700) 외부의 배선상에 있어서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 1개의 잉크 공급구(110)와 1개의 온도검출 소자(140)가 배치되고, 또한 히터가 잉크 공급구(110)의 양측에 각각 1열씩 배치된 구성을 나타냈지만, 이들은 각각 복수이어도 된다.
추가로, 본 실시예에서는, 외부 접속 패드부(320)가 기록 소자 기판(100)의 길이 방향으로 배치되어 있다. 그렇지만, 외부 접속 패드부가 횡방향으로 배치된 구성을 채용하는 것이 가능하다.
그 밖의 구성으로서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 전원배선(201)의 지름이, 전극210측과 전극211측에 불균등하여도, ＧＮＤ배선(203, 204)에 흐르는 전류에 대향하도록, 전류가 흐른다. 그 때문에, 히터들111의 열만을 구동시켰을 경우에도, 전극(210)측의 전원배선(201)에 충분한 전류가 흐르고, 노이즈 전압을 상쇄시키는 효과가 발생한다.
추가로, 도 8과 같은 인쇄 배선기판을 사용하지 않고 플렉시블 배선 기판을 사용한 전기배선 기판(200)만의 구성의 기록헤드에서도, 노이즈 전압을 상쇄하는 효과를 얻는 것이 가능하다.
본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 아주 넓게 해석해야 한다.

Claims (6)

  1. 액체를 토출하기 위해서 이용되는 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자와, 상기 에너지 발생 소자의 온도의 변화에 따라 출력 전압이 변화되는 온도검출 소자와, 상기 에너지 발생 소자와 상기 온도검출 소자에 전기적으로 접속된 복수의 배선 접속 패드를 갖는, 기록 소자기판;
    상기 액체 토출 헤드의 외부와 전기적으로 접속된 복수의 외부 접속 패드; 및
    외부전원에 접속된 제1 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 전원배선과, 외부의 그라운드 단자에 접속된 제2 외부접속 패드와 상기 에너지 발생 소자를 접속하기 위한 그라운드 배선과, 외부회로에 접속된 제3 외부접속 패드와 상기 온도검출 소자를 접속하기 위한 전극을 갖는, 전기배선 기판을 구비하고,
    상기 전기배선 기판에 형성된 상기 전극은, 상기 전원배선과 상기 그라운드 배선과의 사이에 배치되어 있는, 액체 토출 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기배선 기판에 형성된 상기 전극의 일단은, 상기 기록 소자 기판의 상기 배선 접속 패드에 접속되고, 그 타단은, 상기 외부 접속 패드에 접속된, 액체 토출 헤드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 배선 접속 패드는 상기 기록 소자 기판의 일단과 타단에 형성되고, 상기 전원배선은 상기 일단의 상기 배선 접속 패드와 상기 타단의 상기 배선 접속 패드를 접속하는, 액체 토출 헤드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극과 상기 전원배선간의 간격은, 상기 전극과 상기 그라운드 배선간의 간격과 실질적으로 동일한, 액체 토출 헤드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드에 의한 기록 동작중에 상기 온도검출 소자를 사용해서 온도검출을 행하는, 액체 토출 헤드.
  6. 청구항 1에 따른 액체 토출 헤드를 구비한 기록 장치.
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