JP2008105224A - Inkjet recording substrate, recording head and recording apparatus provided with the substrate - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来以上の高画質高速印字を可能にする、高密度・多数のヒータを基板内に配置し小型化を実現した電力効率の良い記録用基板及び該基板を備えた記録ヘッド及び記録装置記録を提供する。
【解決手段】 電源配線がトランジスタ上に絶縁層を挟んで複数の配線層で形成され、接地配線が駆動回路上に絶縁層を挟んで複数の配線層で形成され、長い配線は厚い配線層を用い、短い配線は薄い配線層を用いている個別多層配線。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power-efficient recording substrate and a recording head and a recording apparatus provided with the substrate, in which a high-density and a large number of heaters are arranged in the substrate to enable high-quality and high-speed printing, which is higher than conventional ones. Provide records.
A power supply wiring is formed with a plurality of wiring layers with an insulating layer on a transistor, a ground wiring is formed with a plurality of wiring layers with an insulating layer on a drive circuit, and a long wiring has a thick wiring layer. Use short individual wiring with thin wiring layers.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、記録ヘッド用基板、該記録ヘッド用基板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板、該記録ヘッド用基板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。 The present invention relates to a recording head substrate, a recording head including the recording head substrate, and a recording apparatus having the recording head, and in particular, a recording head substrate that performs recording on a recording medium by discharging ink according to an ink jet method. The present invention relates to a recording head including the recording head substrate and a recording apparatus having the recording head.
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10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熱変換素子(ヒータ)とその駆動回路は、例えば、特開平5−185594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。 A recording head mounted on a recording apparatus according to a conventional ink jet system has a circuit configuration as shown in FIG. Such a thermal conversion element (heater) of the recording head and its drive circuit are formed on the same substrate by using a semiconductor process technique as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-185594.
図10において、1101は熱エネルギーを発生する為の熱変換素子(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記録液(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(CLK)入力端子、1106はヒータ1101をON/OFFさせる画像データ(DATA)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、1109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配線(電源ライン)、1110はトランジスタ1102を介してヒータ1101の接地を行う接地配線(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トランジスタ1102の数とヒータ1101の数とは同じである。
In FIG. 10, 1101 is a heat conversion element (heater) for generating thermal energy, 1102 is a transistor section for supplying a desired current to the
図11は、図10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10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1104に格納される画像データのビット数とヒータ及び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1109がON状態となっているその長さに応じてトランジスタ1102及びヒータ1101に電源ライン1105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。
FIG. 11 is a timing chart of various signals for driving the drive circuit of the recording head shown in FIG. The operation of the drive circuit of the recording head shown in FIG. 10 will be described using this. A transfer clock (CLK) corresponding to the number of bits of image data stored in the shift register 1104 is input to the transfer
図5は、特開平8−108536号公報に示されている従来例1の記録ヘッド用基板のレイアウトを示す図であり、図6は図5に示すa−a’線に添った基板の模式断面図である。図5において、1101はヒータ、1102はトランジスタ、1203は駆動回路である。又、1105はヒータ1101に所定の電圧を印加するための電源ライン、1110はトランジスタ1102を介してヒータ1101の接地を行うGNDラインである。
FIG. 5 is a diagram showing the layout of the recording head substrate of the first conventional example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-108536, and FIG. 6 is a schematic diagram of the substrate along the line aa ′ shown in FIG. It is sectional drawing. In FIG. 5,
ここで、電源ライン1105は、第2配線層で形成された配線であり、トランジスタ1102の上部に絶縁層を挟んで形成される。GNDライン1110は、第2配線層で形成された配線であり、駆動回路1203の上部に絶縁層を挟んで形成される。この従来例1においては電源ライン1105及びGNDライン1110はノズル列における全ヒータに接続される配線を1本の配線(共通配線)でまかなう方法を採用しており、電源ライン1105及びGNDライン1110は、基板上に電源用電極パッド1111、GND用電極パッド1112を外部電気接続端子として各々に有している。
Here, the
また図7は、特開平10−44416号公報に示されている従来例2の記録ヘッド用基板のレイアウトを示す図であり、図9は図7に示すa−a’線に添った基板の模式断面図である。図7において、1101はヒータ、1102はトランジスタ、1203は駆動回路である。又、1105はヒータ1101に所定の電圧を印加するための電源ライン、1110はトランジスタ1102を介してヒータ1101の接地を行うGNDラインである。
FIG. 7 is a diagram showing the layout of the recording head substrate of Conventional Example 2 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-44416. FIG. 9 is a diagram of the substrate along the line aa ′ shown in FIG. It is a schematic cross section. In FIG. 7,
従来例1と同様に、電源ライン1105は、第2配線層で形成された配線であり、トランジスタ1102の上部に絶縁層を挟んで形成される。GNDライン1110は、第2配線層で形成された配線であり、駆動回路1203の上部に絶縁層を挟んで形成される。
Similar to Conventional Example 1, the
この従来例2においては電源ライン1105及びGNDライン1110はノズル列における全ヒータに接続される配線を複数本(ここでは4本)の配線(個別配線)でまかなう方法を採用しており、電源ライン1105及びGNDライン1110は、基板上に電源用電極パッド1111、GND用電極パッド1112を外部電気接続端子として各々に有している。
In this conventional example 2, the
図5の従来例1においては全ヒータに流れる電流を1本の配線(共通配線)でまかなうため、配線抵抗値は配線が共通であり一定であるものの、同時駆動吐出時の同時駆動ヒータ数(仮に4本とする)の全電流量が同一配線を流れ、全ノズル吐出時と1本吐出時の電流量の差による電圧降下の差が発生する特徴を持っている。 In the conventional example 1 of FIG. 5, since the current flowing through all the heaters is provided by a single wiring (common wiring), the wiring resistance value is constant because the wiring is common, but the number of simultaneously driven heaters at the time of simultaneous driving discharge ( The total current amount (assuming to be four) flows through the same wiring, and there is a feature that a difference in voltage drop occurs due to the difference in current amount between discharging all nozzles and discharging one nozzle.
図7の従来例2おいては全ヒータの同時駆動吐出時の同時駆動ヒータ数分だけ配線本数(ここでは4本)を設け、同時駆動吐出しないヒータ群(時分割ブロック群)を同一配線(個別配線)でまかなうため、配線本数が増え1本の配線抵抗値がある程度高くなるものの、同時駆動吐出時においても個別配線に流れる電流は1本吐出時の電流と同じであり、全ノズル吐出時と1本吐出時の電流量の差による電圧降下の差が発生しない特徴を持っている。
近年のインクジェットプリンタでは、高画質の画像を得るために、吐出インクの小液滴化が進んでいる。一方で、印字速度の高速化も求められているが、単純に同じ画像を形成するためには同じインクの量が必要になる。吐出インクの小液滴化だけを行うと、吐出インク滴が1/2になれば、印字速度が1/2になるのは明らかである。 In recent inkjet printers, in order to obtain a high-quality image, the droplet size of the ejected ink has been reduced. On the other hand, an increase in printing speed is also required, but the same amount of ink is required to simply form the same image. Obviously, if only the droplets of the ejected ink are reduced, the print speed is halved if the number of ejected ink droplets is halved.
印字速度の低下を防ぐためには、同じインクの量を打ち込むために、ヒータ数を2倍にする必要がある。ヒータのピッチをそのままで、ヒータ数を2倍にするとヒータが配置されている基板のサイズが2倍以上に大きくなってしまい、かつプリンタ内を高速で移動する記録ヘッドの大型化を招き、製造上の問題を招くと共にプリンタの大型化、また、振動、騒音を増加させてしまう。このために、ヒータのピッチを高密度化する必要がある。 In order to prevent a decrease in printing speed, it is necessary to double the number of heaters in order to drive the same amount of ink. If the number of heaters is doubled while keeping the heater pitch unchanged, the size of the substrate on which the heaters are arranged will be doubled or larger, and the recording head that moves at high speed in the printer will be enlarged, resulting in manufacturing. In addition to incurring the above problems, the size of the printer is increased, and vibration and noise are increased. Therefore, it is necessary to increase the heater pitch.
他方で、安定した吐出インク滴を得るためには、ヒータに安定した電圧を印加しなければならない。全てのヒータを同時に駆動すると一度に大きな電流が流れ、配線抵抗により大きく電圧が降下する。そのため、同時に駆動するヒータの数を制限し、時間を分けて順次駆動することで安定したインク滴を得ている。しかし、一回あたりの駆動時間は現状の駆動方式では限界に近く、スピードの低下を抑えるためには同時に駆動するヒータを増やす必要がある。 On the other hand, in order to obtain a stable ejected ink droplet, a stable voltage must be applied to the heater. When all the heaters are driven simultaneously, a large current flows at a time, and the voltage drops greatly due to the wiring resistance. For this reason, the number of heaters that are driven simultaneously is limited, and stable ink droplets are obtained by driving sequentially by dividing time. However, the driving time per one time is close to the limit in the current driving method, and it is necessary to increase the number of heaters that are driven simultaneously in order to suppress the speed reduction.
上記従来例で示す記録ヘッド用基板上のレイアウトは、ヒータ1101に印加する電源ライン1105と、トランジスタ1102介してヒータを接地するGNDライン1110は第2配線層の1層のみの配線でレイアウトしているために、従来以上の高画質高速印字を可能にするより高密度・多数のヒータを基板内に配置した場合、ヒータ列の延長に従い、電源ライン及びGNDラインの配線抵抗が比例して増大し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る。また高密度ヒータ配置は同時駆動ヒータ数の増加につながり、配線を流れる電流の増大により電源ライン及びGNDラインの電圧降下が大きくなるため、これもまた電力効率の低下を招いてしまうという欠点がある。電圧降下が大きくなるとヒータを適正に駆動することが困難になり、顕著な場合印字品位の低下や耐久性の低下を起こすことがある。また電力効率の低下はインクを吐出するエネルギー以外のエネルギー損失であり、一般的に不要な熱として発散される。この発熱は基板の温度上昇を誘発するため、顕著な場合記インクの吐出に影響を及ぼし印字品位の低下や高速化の妨げを起こすことがある。
The layout on the recording head substrate shown in the above conventional example is such that the
上記従来例の問題は共通配線を用いる従来例1においても、個別配線を用いる従来例2においても共通の問題である。そして特に従来例2において以下のような課題を持っている。 The problem of the conventional example is a common problem in the conventional example 1 using the common wiring and in the conventional example 2 using the individual wiring. In particular, the conventional example 2 has the following problems.
個別配線の特徴はノズル列の全ヒータに対して同時吐出する本数分の配線本数を持ち、しかもその全ての配線の配線抵抗値をほぼ均一にする構成である。したがって従来以上の高画質高速印字を可能にするより高密度・多数のヒータを基板内に配置した場合、ヒータ列の延長、同時駆動ヒータ数の増加といった上記の問題点は共通配線においてはその配線幅と配線膜厚のみに関るものであったが、個別配線においては配線本数、配線幅、配線膜厚、配線間隔と、関係する要素が増えておりより複雑になっている。 A feature of the individual wiring is that it has the number of wirings that are simultaneously discharged to all the heaters of the nozzle row, and the wiring resistance values of all the wirings are made substantially uniform. Therefore, when higher density and more heaters that enable higher image quality and higher speed printing than before are arranged in the board, the above problems such as the extension of the heater array and the increase in the number of simultaneously driven heaters are the common wiring. Although only the width and the wiring film thickness are concerned, the number of wirings, the wiring width, the wiring film thickness, and the wiring interval are increased in the individual wiring, and the elements are more complicated.
まず配線本数に関しては、ヒータ数を増やすためには同時駆動するヒータ数の増加につながるため、その分だけ配線本数を増やす必要がある。しかもその各個別配線は吐出に必要な電流を満たすだけの配線幅を確保しなければならない。また各個別配線は回路上完全に分離される必要があり、配線のショート問題を回避するために一定の配線間隔を取る必要がある。 First, with regard to the number of wires, increasing the number of heaters leads to an increase in the number of heaters that are driven simultaneously, so the number of wires needs to be increased accordingly. Moreover, each individual wiring must have a wiring width sufficient to satisfy the current required for ejection. In addition, each individual wiring needs to be completely separated on the circuit, and a certain wiring interval needs to be taken in order to avoid a wiring short-circuit problem.
また個別配線の特徴である全ての配線の配線抵抗値をほぼ均一にするため、個別配線は第2配線層の1層のみの配線であり全配線の配線膜厚は同一であることから、電極パッドとヒータまでの距離の違う各個別配線は配線幅のみによる調整で、配線抵抗値の均一化を達成する必要があり、短い個別配線は配線幅を狭く、長い個別配線は配線幅を広くすることによりこれを実現している。 Also, in order to make the wiring resistance values of all the wirings, which are the characteristics of the individual wirings, substantially uniform, the individual wirings are only one layer of the second wiring layer, and the wiring thicknesses of all the wirings are the same. Each individual wiring with a different distance from the pad to the heater must be adjusted only by the wiring width, and it is necessary to achieve a uniform wiring resistance value. The short individual wiring has a narrow wiring width, and the long individual wiring has a wide wiring width. This is realized.
ここで問題になるのが個別配線領域幅(配線幅及び配線間隔を含めた全体領域幅)である。個別配線を構成すると場合、上記に示した特開平8−108536号公報に示されている小型化の特徴である、トランジスタ領域と電源配線領域の重ね合わせ、駆動回路領域と接地配線領域の重ね合わせを実現するためには個別配線領域幅には限界がある。その結果、増加可能なヒータ数が制限されてしまい、従来以上の高画質高速印字の実現を困難にしている。 The problem here is the individual wiring region width (the entire region width including the wiring width and the wiring interval). When the individual wiring is configured, the transistor area and the power wiring area are overlapped, and the driving circuit area and the ground wiring area are overlapped, which are the characteristics of miniaturization described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-108536. In order to realize this, there is a limit to the width of the individual wiring area. As a result, the number of heaters that can be increased is limited, making it difficult to realize high-quality and high-speed printing that is higher than conventional ones.
そこで、本発明は、上記従来例における課題を鑑み、従来以上の高画質高速印字を可能にする小型化した記録ヘッド用基板、該基板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。 In view of the above-described problems in the conventional example, the present invention has an object to provide a miniaturized recording head substrate that enables high-quality and high-speed printing, and a recording head and a recording apparatus including the substrate. Yes.
上記目的を達成するために本発明は、記録液(インク)を吐出させるエネルギーを付与する熱変換素子(ヒータ)列と、前記熱変換素子(ヒータ)を作動させるトランジスタ列と、前記トランジスタを入力信号により駆動させる駆動回路列が順次整列されており、前記トランジスタと前記駆動回路が最下配線層である第1配線層を用いて配線されている基板において以下の特徴を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention inputs a thermal conversion element (heater) array for applying energy for ejecting a recording liquid (ink), a transistor array for operating the thermal conversion element (heater), and the transistor. A drive circuit array driven by signals is sequentially arranged, and the substrate on which the transistor and the drive circuit are wired using the first wiring layer which is the lowest wiring layer has the following characteristics.
1.前記熱変換素子(ヒータ)に電力を供給する電源配線(電源ライン)が、前記トランジスタ列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該トランジスタの上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成され、前記トランジスタを介した前記熱変換素子(ヒータ)の接地配線(GNDライン)が、前記駆動回路列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該駆動回路の上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成されており、前記熱変換素子(ヒータ)列と該電源配線(電源ライン)群と該接地配線(GNDライン)群は順次整列されている。 1. A power supply wiring (power supply line) for supplying power to the heat conversion element (heater) includes a part or all of the transistor row region, except for the lowermost wiring layer with an insulating layer sandwiched between the transistors. In the region where the ground wiring (GND line) of the thermal conversion element (heater) through the transistor includes a part or all of the drive circuit row region, It is formed of a plurality of wiring layers other than the lowermost wiring layer with an insulating layer interposed therebetween, and the thermal conversion element (heater) row, the power supply wiring (power supply line) group, and the ground wiring (GND line) group include They are arranged sequentially.
2.前記最下最下層以外の複数の配線層は互いに異なる膜厚を有している。 2. The plurality of wiring layers other than the lowermost lowermost layer have different film thicknesses.
3.前記電源配線(電源ライン)及び前記接地配線(GNDライン)は、同一及び異なる配線層において配線抵抗がほぼ等しい複数本数の分割された配線(個別配線)を有している。 3. The power supply wiring (power supply line) and the ground wiring (GND line) have a plurality of divided wirings (individual wirings) having substantially the same wiring resistance in the same and different wiring layers.
4.前記電源配線(電源ライン)及び前記接地配線(GNDライン)は、長い配線は厚い配線層を用い、短い配線は薄い配線層を用い、配線抵抗をほぼ等しく形成された前記分割配線(個別配線)を有している。 4). The power supply wiring (power supply line) and the ground wiring (GND line) are divided wiring (individual wiring) in which a long wiring uses a thick wiring layer, a short wiring uses a thin wiring layer, and wiring resistance is formed to be almost equal. have.
また前記基板において、前記電源配線(電源ライン)及び前記接地配線(GNDライン)の長い配線は基板中央部付近の熱変換素子(ヒータ)に接続する長い配線であり、短い配線は基板端部付近の前記熱変換素子(ヒータ)に接続する短い配線であってもよい。 In the substrate, the long wiring of the power supply wiring (power supply line) and the ground wiring (GND line) is a long wiring connected to a heat conversion element (heater) near the center of the substrate, and the short wiring is near the end of the substrate. The short wiring connected to the heat conversion element (heater) may be used.
また前記基板において、前記熱変換素子(ヒータ)に電力を供給する電源配線(電源ライン)が、前記トランジスタ列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該トランジスタの上部に絶縁層を挟んで第2及び第3の配線層で形成され、前記トランジスタを介した前記熱変換素子(ヒータ)の接地配線(GNDライン)が、前記駆動回路列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該駆動回路の上部に絶縁層を挟んで第2及び第3の配線層で形成されてもよい。 In the substrate, a power supply wiring (power supply line) for supplying power to the heat conversion element (heater) includes a part or all of the transistor array region, and an insulating layer is sandwiched between the transistors. In a region where the ground wiring (GND line) of the heat conversion element (heater) formed by the second and third wiring layers and including the transistor includes a part or all of the driving circuit row region, A second wiring layer and a third wiring layer may be formed above the drive circuit with an insulating layer interposed therebetween.
また前記基板は記録液(インク)を供給する供給口と、記録液(インク)を吐出させる吐出口を形成する吐出口形成部材を備えてもよい。 The substrate may include a supply port for supplying a recording liquid (ink) and a discharge port forming member for forming a discharge port for discharging the recording liquid (ink).
また前記配線層はアルミニウム、銅、金あるいはアルミニウム、銅、金を含む合金であってもよい。 The wiring layer may be aluminum, copper, gold, or an alloy containing aluminum, copper, and gold.
本発明は以上のように、記録液(インク)を吐出させるエネルギーを付与する熱変換素子(ヒータ)列と、前記熱変換素子(ヒータ)を作動させるトランジスタ列と、前記トランジスタを入力信号により駆動させる駆動回路列が順次整列されており、前記トランジスタと前記駆動回路が最下配線層である第1配線層を用いて配線されている基板において、前記熱変換素子(ヒータ)に電力を供給する電源配線(電源ライン)が、前記トランジスタ列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該トランジスタの上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成され、前記トランジスタを介した前記熱変換素子(ヒータ)の接地配線(GNDライン)が、前記駆動回路列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該駆動回路の上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成されており、前記熱変換素子(ヒータ)列と該電源配線(電源ライン)群と該接地配線(GNDライン)群は順次整列されており、前記最下配線層以外の複数の配線層は互いに異なる膜厚を有し、前記電源配線(電源ライン)及び前記接地配線(GNDライン)は、同一及び異なる配線層において配線抵抗がほぼ等しい複数本数の分割された配線(個別配線)を有し、前記電源配線(電源ライン)及び前記接地配線(GNDライン)は、長い配線は厚い配線層を用い、短い配線は薄い配線層を用い、配線抵抗をほぼ等しく形成された前記分割配線(個別配線)を有することにより、従来以上の高画質高速印字を可能にする小型化した記録ヘッド用基板、該基板を備えた記録ヘッド及び記録装置を提供することができる。 As described above, the present invention provides a heat conversion element (heater) array for applying energy for ejecting a recording liquid (ink), a transistor array for operating the heat conversion element (heater), and the transistor driven by an input signal. The drive circuit row to be arranged is sequentially arranged, and power is supplied to the heat conversion element (heater) in the substrate on which the transistor and the drive circuit are wired using the first wiring layer which is the lowest wiring layer. A power supply wiring (power supply line) is formed in a plurality of wiring layers other than the lowermost wiring layer with an insulating layer sandwiched between the upper part of the transistors in a region including part or all of the transistor array region, In a region in which the ground wiring (GND line) of the heat conversion element (heater) interposed includes a part or all of the drive circuit row region, the upper part of the drive circuit The insulating layer is formed with a plurality of wiring layers other than the lowermost wiring layer, and the thermal conversion element (heater) row, the power supply wiring (power supply line) group, and the ground wiring (GND line) group are sequentially aligned. The plurality of wiring layers other than the lowermost wiring layer have different film thicknesses, and the power supply wiring (power supply line) and the ground wiring (GND line) have a wiring resistance in the same and different wiring layers. The power supply wiring (power supply line) and the ground wiring (GND line) use a thick wiring layer for a long wiring and a thin wiring layer for a short wiring. And having the divided wirings (individual wirings) formed so that the wiring resistances are substantially equal to each other, thereby enabling a miniaturized recording head substrate that enables high-quality and high-speed printing higher than the conventional one, a recording head including the substrate, and a recording head It is possible to provide a device.
本発明は記録ヘッド及び記録装置に用いる記録ヘッド用基板内に関するものであり、一般的に言われるエッジシュータタイプ及びサイドシュータタイプのインクジェット記録技術を発展させたものである。本発明を構成している各要素について、順を追って説明する。 The present invention relates to the inside of a recording head substrate used in a recording head and a recording apparatus, and is a development of generally referred edge shooter type and side shooter type ink jet recording techniques. Each element constituting the present invention will be described step by step.
(1)記録ヘッド
本発明の実施例に示される記録ヘッド用基板を用いた記録ヘッドについて説明する。
(1) Recording Head A recording head using the recording head substrate shown in the embodiment of the present invention will be described.
図12は図2に示した実施例1の記録ヘッド用基板を用いたエッジシュータタイプのインクジェット記録ヘッドの一例を示す斜視図である。基板181上に液流路を形成する感光性樹脂をラミネートし、フォトリソグラフィー技術により流路壁184を成型加工する。続いてインク供給口183が形成された蓋板182を積層する。基板181及び流路壁184及び蓋板182を同時に合わせて切断することにより、吐出口、吐出ノズルおよび液室が同時に形成される。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of an edge shooter type ink jet recording head using the recording head substrate of Example 1 shown in FIG. A photosensitive resin that forms a liquid flow path is laminated on the
図13は図3に示した実施例2の記録ヘッド用基板を用いたサイドシュータタイプのインクジェット記録ヘッドの一例を示す斜視図である。基板191上に液流路を形成する感光性樹脂をラミネートし、フォトリソグラフィー技術により流路壁195を成型加工する。続いて、吐出口194が形成されたオリフィスプレート192を電鋳によって作製し、流路壁195上に接着する。これにより、吐出口、吐出ノズルおよび液室が同時に形成される。最後にインク供給管193を基板191のインク供給口に接着する。
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a side shooter type ink jet recording head using the recording head substrate of Example 2 shown in FIG. A photosensitive resin that forms a liquid flow path is laminated on the
上記のように構成されるインクジェット記録ヘッドは、インクを収容する容器と組み合せて、記録ヘッドカートリッジを構成することができる。特に、複数の色をそれぞれ収容する容器と、各色毎の基板とを組み合せて記録ヘッドカートリッジを構成することにより、カラー記録を行うことがきる。 The ink jet recording head configured as described above can be combined with a container for containing ink to form a recording head cartridge. In particular, color recording can be performed by configuring a recording head cartridge by combining a container for storing a plurality of colors and a substrate for each color.
(2)記録装置
上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドを搭載可能な記録装置について説明する。図14は、本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
(2) Recording Device A recording device capable of mounting the above-described cartridge type recording head will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a recording apparatus in which the recording head of the present invention can be mounted.
図14に示す記録装置においては、記録ヘッドカートリッジH1000がキャリッジ102に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ102には、記録ヘッドカートリッジH1000上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
In the recording apparatus shown in FIG. 14, the recording head cartridge H1000 is mounted on the
キャリッジ102は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト103に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ102は主走査モータ104によりモータプーリ105、従動プーリ106およびタイミングベルト107等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置および移動が制御される。また、ホームポジションセンサ130がキャリッジ102に設けられている。これにより遮蔽板136の位置をキャリッジ102上のホームポジションセンサ130が通過した際に位置を知ることが可能となる。
The
印刷用紙やプラスチック薄板等の記録媒体108は給紙モータ135からギアを介してピックアップローラ131を回転させることによりオートシートフィーダ(ASF)132から一枚ずつ分離給紙される。更に搬送ローラ109の回転により、記録ヘッドカートリッジH1000の吐出口面と対向する位置(プリント部)を通って搬送(副走査)される。搬送ローラ109はLFモータ134の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ133を記録媒体108が通過した時点で行われる。さらに、記録媒体108の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにもペーパエンドセンサ133は使用されている。
A
なお、記録媒体108は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラテン(不図示)により支持されている。この場合、キャリッジ102に搭載された記録ヘッドカートリッジH1000は、それらの吐出口面がキャリッジ102から下方へ突出して前記2組の搬送ローラ対の間で記録媒体108と平行になるように保持されている。
The
記録ヘッドカートリッジH1000は、各吐出部における吐出口の並び方向が上述したキャリッジ102の走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ102に搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。
The recording head cartridge H1000 is mounted on the
(3)記録ヘッド用基板
本発明の構成の中心となる記録ヘッド用基板に関して複数の実施例について説明する。
(3) Printhead Substrate A plurality of embodiments will be described with respect to the printhead substrate that is the center of the configuration of the present invention.
図2、図1は本発明の実施例1における記録ヘッド用基板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配線(アルミニウム、銅、金あるいは、アルミニウム、銅、金を含む合金による配線)は、絶縁層によって挟まれ、基板上において多層構造を成している。そして、それぞれの配線層は基板上の任意な箇所でスルーホール(絶縁層の開口部)によって上下の配線が互いに接続される。
2 and 1 are diagrams showing the layout of a recording head substrate in
また、図4は図2に示すa−a’線に添った基板の模式断面図である。この例によればヒータ1101が形成されているのは第3配線層であるが、これは説明上の一例であり、本発明はそれに限ったものではない。図7、図9は従来例2の記録ヘッド用基板のレイアウト図及び模式断面図である。図7は図2と、図9は図4と同一の符号の符号を用いており、図は各々対応している。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the substrate taken along line a-a ′ shown in FIG. 2. According to this example, the
なお図1〜9は、図に示されてはいないが、記録ヘッド用基板は回路構成を示す図10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1104、及びそのシフトレジスタ1104に格納された画像信号をラッチするラッチ回路1103を有している。さらに、その画像信号を入力する画像データ入力端子1106、その画像信号を転送するための転送クロック入力端子1107、ラッチ信号を入力するラッチ信号入力端子1108を備えている。そしてトランジスタのスイッチングを行うスイッチ(ゲート)1109と合わせ、図1〜9においてはこれらの回路を駆動回路(駆動用ロジック回路群)1203としてまとめて扱う。
Although FIGS. 1 to 9 are not shown in the drawing, the print head substrate temporarily receives an image signal having the number of bits corresponding to the number of
図1〜2、図4について説明する。記録ヘッド用基板1000の上にヒータ(ヒータ列)1101(1201)、トランジスタ(トランジスタ列)1102、駆動回路(駆動回路列)1203が順次整列されている。そして本発明の特徴である1105及び1205はヒータ1101に所定の電圧を印加するための電源ライン、1110及び1210はトランジスタ1102を介してヒータ1101の接地を行うGNDラインである。電源ライン1105は、第2配線層で形成された配線であり、トランジスタ1102の上部に絶縁層を介して形成されており、電源ライン1205は、第3配線層で形成された配線であり、電源ライン1105の上部に絶縁層を介して形成さている。同様にGNDライン1110は、第2配線層で形成された配線であり、駆動回路1203の上部に絶縁層を介して形成されており、GNDライン1210は、第3配線層で形成された配線であり、GNDライン1110の上部に絶縁層を介して形成さている。そして電源ライン及びGNDラインは、基板上に電源用電極パッド1111、GND用電極パッド1112を外部電気接続端子として各々有している。
1-2 and FIG. 4 are demonstrated. A heater (heater array) 1101 (1201), a transistor (transistor array) 1102, and a drive circuit (drive circuit array) 1203 are sequentially arranged on the
第3配線層は第2配線層より膜厚を厚くし、第2配線層は第3配線層より膜厚を薄くし、第3配線層を用いる電源ライン1105は電源用電極パッド1111からヒータ列中心部分へ伸びるより長い個別配線に使用し、第2配線層を用いる電源ライン1205は電源用電極パッド1111からヒータ列の端部分へ伸びるより短い個別配線に使用し、配線幅と合わせて各個別配線の配線抵抗をほぼ等しく調整された電源ラインで構成され、第3配線層を用いるGNDライン1110はGND用電極パッド1112からヒータ列中心部分へ伸びるより長い個別配線に使用し、第2配線層を用いるGNDライン1210はGND用電極パッド1112からヒータ列の端部分へ伸びるより短い個別配線に使用し、配線幅と合わせて各個別配線の配線抵抗をほぼ等しく調整されたGNDラインで構成されている。
The third wiring layer is thicker than the second wiring layer, the second wiring layer is thinner than the third wiring layer, and the
一方トランジスタ1102(詳しくはトランジスタのソース・ドレイン・ゲート各電極)及び駆動回路1203に接続される信号線等は従来例2の図7、図9そのままに最下配線層である第1配線層で形成されており、電源ライン1105及び1205、GNDライン1110及び1210とは電気的に完全分離されている。
On the other hand, the signal line connected to the transistor 1102 (specifically, the source / drain / gate electrodes of the transistor) and the
1206は電源ライン1105及び1205とヒータ1101とを結ぶ配線で、ヒータが形成されている第3層配線から電源ラインの各配線層に直接もしくはスルーホールを介して接続されている。1207はヒータ1101とトランジスタ1102のドレインを結ぶ配線で、ヒータが形成されている第3層配線からトランジスタ1102のドレイン電極が形成されている第1層配線にスルーホールを介して接続されている。1208はトランジスタ1102のソースとGNDライン1110及び1210を結ぶ配線で、トランジスタ1102のソース電極が形成されている第1層配線からGNDラインの各配線層にスルーホールを介して接続されている。1209はトランジスタ1102のゲートと駆動回路1203を結ぶ配線で、トランジスタ1102のゲート電極が形成されている第1層配線から駆動回路1203の信号線に直接接続されている。
本発明の構成にすることにより大きく分けて2つ、配線層2層化による実効的な配線領域拡大効果と、配線膜厚を2種で構成することによる個別配線領域幅の縮小効果がある。 According to the configuration of the present invention, there are roughly two effects: an effective wiring area expansion effect by forming two wiring layers, and an individual wiring area width reduction effect by configuring the wiring film thickness in two types.
まず配線層2層化の効果について説明する。本発明の構成にすることにより電源ラインとGNDラインを従来例2の配線層1層に対して配線層2層とすることが可能であり、それは従来例の配線に対して配線幅を2倍にしたのと同等の効果を得ることであり、それは配線抵抗を1/2にすることである。この効果は配線領域の幅を増加させずに配線抵抗を低下させる手段として大変有効である。 First, the effect of the two wiring layers will be described. With the configuration of the present invention, the power supply line and the GND line can be made to have two wiring layers with respect to one wiring layer of the conventional example 2, which is twice the wiring width of the conventional wiring. This is to obtain the same effect as the above, and to reduce the wiring resistance to ½. This effect is very effective as a means for reducing the wiring resistance without increasing the width of the wiring region.
特に近年の高画質高速印字の要求に対して記録ヘッド用基板の対応としては、基板内のヒータ数を増加させることが一般的である。しかしながらそれは基板内のヒータ列の延長につながり、電源ライン及びGNDラインの配線抵抗が増大し、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。そして上記問題を回避するために配線幅を増大させることを一般的には行う。一方その配線の直下にあるトランジスタ及び駆動回路に関しては、ヒータ列の増加は一般的に基板内に占めるトランジスタ及び駆動回路領域のヒータ列方向での長さ増加につながるものの、ヒータ列方向での幅の増加にはつながらない。このことは幅の増加につながる配線と、そうはならない直下のトランジスタ及び駆動回路領域の間で幅の差が生じることを意味する。 Particularly in response to the recent demand for high image quality and high-speed printing, it is common to increase the number of heaters in the substrate as the substrate for the recording head. However, this leads to the extension of the heater array in the substrate, the wiring resistance of the power supply line and the GND line increases, and the voltage drop from the power supply voltage increases, leading to a reduction in power efficiency. In order to avoid the above problem, the wiring width is generally increased. On the other hand, for the transistors and drive circuits directly under the wiring, the increase in the heater row generally leads to an increase in the length of the transistor and drive circuit area in the substrate in the heater row direction, but the width in the heater row direction. Does not lead to an increase in This means that there is a difference in width between the wiring that leads to the increase in width and the transistor and driving circuit area directly underneath that does not.
特開平8−108536号公報に示されている従来例の記録ヘッド用基板においては配線幅とその直下のトランジスタ及び駆動回路領域がほぼ等しいことを利用し、それを上下の多層にすることによって基板の小型化を実現している。本発明はその特性を鑑み、基板の小型化を妨げている配線幅をさらに分割し、多層化することを特徴としている。 In the conventional printhead substrate disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-108536, the fact that the wiring width and the transistor and drive circuit area just below the wiring width are substantially equal to each other is formed into upper and lower multilayers. The miniaturization is realized. In view of the characteristics, the present invention is characterized by further dividing the wiring width that hinders the miniaturization of the substrate into multiple layers.
次に配線膜厚を2種で構成する効果について説明する。本発明の構成は個別配線の電源ラインとGNDライン2種の配線膜厚で構成することを可能にしており、従来では配線抵抗値の調整手段が配線幅のみであったものに対して、配線膜厚による調整も可能になっている。このことは個別配線の配線抵抗値調整に大きく自由度を持たせるものである。 Next, the effect of configuring the wiring film thickness with two types will be described. The configuration of the present invention makes it possible to configure the power source line and the GND line of the individual wiring with two kinds of wiring film thicknesses, and the wiring resistance value adjustment means has conventionally been only the wiring width. Adjustment by film thickness is also possible. This gives a large degree of freedom to the adjustment of the wiring resistance value of the individual wiring.
短い個別配線は高抵抗の方向に調整するために配線幅を狭くするだけでなく、配線膜厚を薄くすることができ、長い個別配線は低抵抗の方向に配線幅を広くするだけでなく配線膜厚を厚くすることができる。このことによって、基板の小型化を実現するための、トランジスタ領域と電源配線領域の重ね合わせ、駆動回路領域と接地配線領域の重ね合わせにより発生している個別配線領域幅の限界をそのままに、配置可能な個別配線本数を増やすことができる。その結果、ヒータ数の増加が可能になり、従来以上の高画質高速印字を実現している。 Short individual wiring not only narrows the wiring width to adjust in the direction of high resistance, but also can reduce the wiring film thickness, and long individual wiring not only increases the wiring width in the direction of low resistance but also wiring The film thickness can be increased. As a result, to reduce the size of the substrate, the transistor area and the power supply wiring area are overlapped, and the limit of the individual wiring area width generated by the overlap of the drive circuit area and the ground wiring area is kept as it is. The number of possible individual wirings can be increased. As a result, the number of heaters can be increased, and high-quality high-speed printing that is higher than conventional ones is realized.
同様な問題に着目し配線層を2層化する方法は特開平10−181022号公報に示されている。この構成は配線直下のトランジスタ領域及び駆動回路領域とは無関係に、電源ライン及びGNDラインを異なる配線層において形成し、重ね合わせることを特徴とするものであり本発明と異なっている。 A method of making the wiring layer into two layers paying attention to the same problem is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-181022. This configuration is characterized in that the power supply line and the GND line are formed in different wiring layers and overlapped irrespective of the transistor area and the drive circuit area immediately below the wiring, and is different from the present invention.
本発明はまた次のような特徴も持っている。インクジェット記録ヘッド用基板において電気回路である基板がインクと接触(詳しくは電気的に絶縁性が保たれた上で接触)していることから、インクへの漏電やバイアス印加によるインクの電気泳動を最も懸念するものである。それは欠陥等による信頼性の低下により故障が発生する可能性があるからである。記録ヘッド用基板においては特に電源ラインのレイアウトがその絶縁性や周辺へのバイアス印加の影響が最も懸念される項目となっているが、本発明はレイアウト上従来例とは変わらずにトランジスタの上部に電源ラインを配置する構成としているため、絶縁性やバイアス性において従来例と同等の特性が得られる特徴がある。 The present invention also has the following features. Since the substrate that is an electrical circuit in the inkjet recording head substrate is in contact with the ink (specifically, it is in contact with the electrically insulating property), the ink can be electrophoresed by electric leakage or bias application. Of most concern. This is because a failure may occur due to a decrease in reliability due to a defect or the like. In the print head substrate, the layout of the power supply line is an item that is most concerned about the insulation and the influence of bias application to the periphery. However, the present invention is not different from the conventional example in terms of layout. Since the power supply line is arranged in the structure, characteristics equivalent to those of the conventional example can be obtained in insulation and bias characteristics.
本実施例によれば電源ライン及びGNDラインは第2及び第3の配線層で構成されているが、本発明はそれに限ったものではなく、最下配線層以外の複数の配線層によって構成することが可能である。本発明の特徴とするところはトランジスタ上部に複数層の電源ライン、駆動回路上部に複数層のGNDラインを構成しているところである。 According to the present embodiment, the power supply line and the GND line are configured by the second and third wiring layers, but the present invention is not limited thereto, and is configured by a plurality of wiring layers other than the lowest wiring layer. It is possible. A feature of the present invention is that a plurality of power supply lines are formed above the transistors and a plurality of GND lines are formed above the drive circuit.
本発明の特徴を理解すれば、電源ライン及びGNDラインを本発明の実施例である複数層の配線構成ではなく、共通配線を用いた従来例1による単層配線構成をそのままに配線層の厚さのみを所望の厚さに厚くすることは一般的である。しかしながらこの場合の配線層の厚さは厚くして数μm程度と限界がある。このことは配線層を絶縁するために使われるSiO2等からなる無機絶縁層の信頼性に起因するものである。また基板上の最上層の配線層に限れば、樹脂等からなる有機絶縁層を用い配線を絶縁し信頼性を確保する方法により配線層を数10μm程度にすることも可能である。しかしながらこの場合、最上層配線の有機絶縁層はインクジェット吐出に必要な記録ヘッドの流路壁をも構成する樹脂層となるため、成型加工性、対インク性、基板を構成する無機材と有機材の密着性といった新たな観点の特性が要求されるようになる。 If the characteristics of the present invention are understood, the thickness of the wiring layer is not changed with the single-layer wiring structure according to the conventional example 1 using the common wiring as the power line and the GND line instead of the multi-layer wiring structure according to the embodiment of the present invention. It is common to increase the thickness only to a desired thickness. However, the thickness of the wiring layer in this case has a limit of about several μm. This is due to the reliability of the inorganic insulating layer made of SiO 2 or the like used for insulating the wiring layer. As long as it is limited to the uppermost wiring layer on the substrate, it is possible to reduce the wiring layer to about several tens of μm by a method of insulating the wiring by using an organic insulating layer made of resin or the like and ensuring reliability. However, in this case, since the organic insulating layer of the uppermost layer wiring is a resin layer that also forms the flow path wall of the recording head necessary for ink jet ejection, the moldability, resistance to ink, and inorganic and organic materials that constitute the substrate New characteristics such as adhesion are required.
図3は、本発明の実施例2における記録ヘッド用基板のレイアウトを示す図である。実施例1の図2がエッジシュータタイプのインクジェット記録ヘッド用基板の実施例を示していたのに対して、図3はサイドシュータタイプのインクジェット記録ヘッド用基板の一例を示す図である。図3のa−a’線に添った基板の模式断面図及び斜視図の図4は実施例1と共通である。この例によればヒータ1101が形成されているのは第3配線層であるが、これは説明上の一例であり、本発明はそれに限ったものではない。図3は図2に対して符号を同一にしているものであるため実施例2特有の特徴のみを説明し、その他実施例1及び図2と同一部分は説明を省略する。また実施例2に対応する従来例3は図8、図9がレイアウト図及び模式断面図である。
FIG. 3 is a diagram showing a layout of a recording head substrate in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 2 of Example 1 shows an example of an edge shooter type ink jet recording head substrate, whereas FIG. 3 shows an example of a side shooter type ink jet recording head substrate. 4 is a schematic cross-sectional view and a perspective view of the substrate taken along the line a-a ′ of FIG. According to this example, the
図3について説明する。記録ヘッド用基板1000の上に基板の下方からインクを供給するインク供給口1121がありその両端にヒータ(ヒータ列)1101(1201)、トランジスタ(トランジスタ列)1102、駆動回路(駆動回路列)1203が順次整列されている。そして本発明の特徴である1105及び1205はヒータ1101に所定の電圧を印加するための電源ライン、1110及び1210はトランジスタ1102を介してヒータ1101の接地を行うGNDラインである。電源ライン1105は、第2配線層で形成された配線であり、トランジスタ1102の上部に絶縁層を介して形成されており、電源ライン1205は、第3配線層で形成された配線であり、電源ライン1105の上部に絶縁層を介して形成さている。同様にGNDライン1110は、第2配線層で形成された配線であり、駆動回路1203の上部に絶縁層を介して形成されており、GNDライン1210は、第3配線層で形成された配線であり、GNDライン1110の上部に絶縁層を介して形成さている。そして電源ライン及びGNDラインは、基板上に電源用電極パッド1111、GND用電極パッド1112を外部電気接続端子として各々有している。
With reference to FIG. An ink supply port 1121 for supplying ink from below the substrate is provided on the
第3配線層は第2配線層より膜厚を厚くし、第2配線層は第3配線層より膜厚を薄くし、第3配線層を用いる電源ライン1105は電源用電極パッド1111からヒータ列中心部分へ伸びるより長い個別配線に使用し、第2配線層を用いる電源ライン1205は電源用電極パッド1111からヒータ列の端部分へ伸びるより短い個別配線に使用し、配線幅と合わせて各個別配線の配線抵抗をほぼ等しく調整された電源ラインで構成され、第3配線層を用いるGNDライン1110はGND用電極パッド1112からヒータ列中心部分へ伸びるより長い個別配線に使用し、第2配線層を用いるGNDライン1210はGND用電極パッド1112からヒータ列の端部分へ伸びるより短い個別配線に使用し、配線幅と合わせて各個別配線の配線抵抗をほぼ等しく調整されたGNDラインで構成されている。
The third wiring layer is thicker than the second wiring layer, the second wiring layer is thinner than the third wiring layer, and the
102 キャリッジ
103 ガイドシャフト
104 主走査モータ
105 モータプーリ
106 従動プーリ
107 タイミングベルト
108 記録媒体
109 搬送ローラ
130 ホームポジションセンサ
131 ピックアップローラ
132 オートシートフィーダ(ASF)
133 ペーパエンドセンサ
134 LFモータ
135 給紙モータ
136 遮蔽板
181 記録ヘッド用基板
182 蓋板
183 インク供給口
184 流路壁
191 記録ヘッド用基板
192 オリフィスプレート
193 インク供給管
194 吐出口
195 流路壁
1000 記録ヘッド用基板
1101 熱変換素子(ヒータ)
1102 トランジスタ(トランジスタ列領域)
1103 ラッチ回路
1104 シフトレジスタ
1105 (第2配線層による)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 (第2配線層による)GNDライン
1111 電源用電極パッド
1112 GND用電極パッド
1121 インク供給口
1201 ヒータ列(ヒータ列領域)
1203 駆動回路(駆動回路列領域)
1205 (第3配線層による)電源ライン
1206 電源ラインとヒータを結ぶ配線
1207 ヒータとトランジスタ(ドレイン)を結ぶ配線
1208 トランジスタ(ソース)とGNDラインを結ぶ配線
1209 トランジスタ(ゲート)と駆動回路を結ぶ配線
1210 (第3配線層による)GNDライン
H1000 記録ヘッドカートリッジ
102
133
1102 Transistor (transistor row region)
1103 Latch circuit 1104
1203 Drive circuit (drive circuit array region)
1205 Power supply line (by the third wiring layer) 1206 Wiring connecting the power supply line and the
Claims (6)
前記熱変換素子に電力を供給する電源配線が、前記トランジスタ列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該トランジスタの上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成され、前記トランジスタを介した前記熱変換素子の接地配線が、前記駆動回路列領域の一部又は全てを含んだ領域において、該駆動回路の上部に絶縁層を挟んで最下配線層以外の複数の配線層で形成されており、前記熱変換素子列と該電源配線群と該接地配線群は順次整列されていることと、
前記最下配線層以外の複数の配線層は互いに異なる膜厚を有していることと、
前記電源配線及び前記接地配線は、同一及び異なる配線層において配線抵抗がほぼ等しい複数本数の分割された配線を有していることと、
前記電源配線及び前記接地配線は、長い配線は厚い配線層を用い、短い配線は薄い配線層を用い、配線抵抗をほぼ等しく形成された前記分割配線を有していることを特徴とする記録ヘッド。 A heat conversion element array for applying energy for ejecting the recording liquid, a transistor array for operating the heat conversion element, and a drive circuit array for driving the transistor by an input signal are sequentially arranged. The transistor and the drive circuit In the substrate that is wired using the first wiring layer that is the lowermost wiring layer,
A power supply wiring for supplying power to the heat conversion element is formed in a plurality of wiring layers other than the lowest wiring layer with an insulating layer interposed between the transistors in a region including a part or all of the transistor row region. In the region including a part or all of the drive circuit array region, the ground wiring of the thermal conversion element through the transistor includes a plurality of layers other than the lowermost wiring layer with an insulating layer sandwiched between the drive circuits. The thermal conversion element array, the power supply wiring group, and the ground wiring group are sequentially aligned, and
A plurality of wiring layers other than the lowermost wiring layer have different film thicknesses;
The power supply wiring and the ground wiring have a plurality of divided wirings having substantially the same wiring resistance in the same and different wiring layers;
The power supply wiring and the ground wiring have a divided wiring in which a long wiring uses a thick wiring layer, a short wiring uses a thin wiring layer, and wiring resistances are formed almost equal to each other. .
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