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JP2000000969A - Substrate for recording head, recording head, recording head cartridge and recorder - Google Patents

Substrate for recording head, recording head, recording head cartridge and recorder

Info

Publication number
JP2000000969A
JP2000000969A JP17129298A JP17129298A JP2000000969A JP 2000000969 A JP2000000969 A JP 2000000969A JP 17129298 A JP17129298 A JP 17129298A JP 17129298 A JP17129298 A JP 17129298A JP 2000000969 A JP2000000969 A JP 2000000969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording head
circuit
logic
recording
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17129298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Muga Mochizuki
無我 望月
Teruo Ozaki
照夫 尾崎
Tomoyuki Hiroki
知之 廣木
Masahiko Ogawa
正彦 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP17129298A priority Critical patent/JP2000000969A/en
Publication of JP2000000969A publication Critical patent/JP2000000969A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a substrate for recording head which causes no erroneous action even if the number of heaters is increased in order to perform recording at high speed. SOLUTION: A planar substrate 21 for recording head having a plurality of wiring layers is provided with a heater forming region 1, a power transistor forming region 2, and a driving logic circuit region 3. A plurality of heaters are formed in row in the heater forming region 1 and a plurality of power transistors for driving the heaters are formed in the power transistor forming region 2. A circuit for holding an image data temporarily is formed in the driving logic circuit region 3. The logic GND line 5 of the substrate 21 is formed of the first layer wiring layer and a logic power supply line 4 is formed of a second layer wiring layer through an insulation layer. The logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are connected electrically with the circuit elements in the driving logic circuit region 3 at a plurality of points.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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
ヘッドに用いられ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、記録ヘッドカートリッジおよ
び記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head substrate used for a recording head for recording on a recording medium by discharging ink in accordance with an ink jet system, a recording head having the recording head substrate, a recording head cartridge, and a recording head cartridge. It relates to a recording device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来のインクジェット方式の記
録装置に搭載される記録ヘッドの回路の構成を示す図で
ある。図4に示される電気熱変換素子や、その電気熱変
換素子を駆動する駆動回路は、例えば特開平5−185
594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1つの基板に形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a recording head mounted on a conventional ink jet recording apparatus. The electrothermal transducer shown in FIG. 4 and a drive circuit for driving the electrothermal transducer are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-185.
As shown in Japanese Patent No. 594, it is formed on one substrate by using a semiconductor process technology.

【0003】記録ヘッドには、図4に示されるように、
電気熱変換素子としてのヒーター101が複数個備えら
れている。ヒーター101は、液体を吐出して記録を行
うための熱エネルギーを発生するものである。それぞれ
のヒーター101は、駆動回路としてのパワートランジ
スタ部102と電気的に接続されている。パワートラン
ジスタ部102は、ヒーター101に所望の電流を流し
てヒーター101を駆動するものである。
[0003] As shown in FIG.
A plurality of heaters 101 are provided as electrothermal conversion elements. The heater 101 generates thermal energy for performing recording by discharging a liquid. Each heater 101 is electrically connected to a power transistor section 102 as a drive circuit. The power transistor section 102 drives the heater 101 by supplying a desired current to the heater 101.

【0004】パワートランジスタ部102は、スイッチ
109を介して、保持回路であるラッチ回路103と接
続されている。スイッチ109は、ヒーター101に電
流を流すタイミングを決定するものである。ラッチ回路
103は、それぞれのヒーター101に対応する画像デ
ータをそれぞれのヒーター101毎に一時的に保持する
ものである。ラッチ回路103はラッチ信号入力端子1
08と電気的に接続されている。ラッチ信号入力端子1
08には、ラッチ回路103に送られるラッチのタイミ
ング信号が入力される。
[0006] The power transistor section 102 is connected to a latch circuit 103 as a holding circuit via a switch 109. The switch 109 determines the timing at which a current flows through the heater 101. The latch circuit 103 temporarily holds image data corresponding to each heater 101 for each heater 101. The latch circuit 103 has a latch signal input terminal 1
08 is electrically connected. Latch signal input terminal 1
To 08, a latch timing signal sent to the latch circuit 103 is input.

【0005】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は、シフトレジスタ104に一時的
に格納される。シフトレジスタ104は、画像データ入
力端子106および転送クロック入力端子107と電気
的に接続され、画像データ入力端子106には、ヒータ
ー101への電源の供給をオンまたはオフさせる画像デ
ータがシリアルに入力される。
[0005] Image data indicating whether or not to eject ink from the nozzles of the recording head is temporarily stored in a shift register 104. The shift register 104 is electrically connected to the image data input terminal 106 and the transfer clock input terminal 107. Image data for turning on or off the power supply to the heater 101 is serially input to the image data input terminal 106. You.

【0006】また、それぞれのヒーター101は、ヒー
ター101に所定の電圧を印加して電流を供給するため
の電源ライン105と電気的に接続されている。ヒータ
ー101およびパワートランジスタ102を流れた電流
はグランドライン110に流れ込む。
[0006] Each heater 101 is electrically connected to a power supply line 105 for applying a predetermined voltage to the heater 101 to supply a current. The current flowing through the heater 101 and the power transistor 102 flows into the ground line 110.

【0007】シフトレジスタ104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102の数と、ヒ
ーター101の数とはいずれも同じである。
The number of image data bits stored in the shift register 104, the number of power transistors 102, and the number of heaters 101 are all the same.

【0008】次に、図4に示した記録ヘッドの回路の動
作について図4および図5を参照して説明する。図5
は、図4に示した記録ヘッドの回路を駆動するための各
種信号のタイミングチャートである。
Next, the operation of the circuit of the recording head shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. FIG.
5 is a timing chart of various signals for driving the circuit of the recording head shown in FIG.

【0009】転送クロック入力端子107には、シフト
レジスタ104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
104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、各ヒーター101をオンまたはオフさせるための画
像データ(DATA)が画像データ入力端子106から
入力される。
The transfer clock (CLK) for the number of bits of the image data stored in the shift register 104 is input to the transfer clock input terminal 107. Assuming that the data transfer to the shift register 104 is performed in synchronization with the rising timing of the transfer clock (CLK), image data (DATA) for turning on or off each heater 101 is transmitted from the image data input terminal 106. Is entered.

【0010】ここで、シフトレジスタ104に格納され
る画像データのビット数と、ヒーター101および電流
駆動用パワートランジスタのそれぞれの数とが同じであ
ることから、ヒーター101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104に転送する。その後、ラッチ信
号入力端子108にラッチ信号(LT)を与えて各ヒー
タ101に対応した画像データをラッチ回路103に保
持させる。
Here, since the number of bits of the image data stored in the shift register 104 is the same as the number of the heaters 101 and the current driving power transistors, the transfer clocks (the number of the heaters 101) are equal to the number of the heaters 101. CLK) to input image data (DATA)
Is transferred to the shift register 104. After that, a latch signal (LT) is given to the latch signal input terminal 108 to cause the latch circuit 103 to hold image data corresponding to each heater 101.

【0011】そして、スイッチ109を適当な時間の
間、オンにすれば、スイッチ109がオンの状態になっ
ているその長さに応じてヒーター101およびパワート
ランジスタ102に電源ライン105を通して電流が流
れる。ヒーター101およびパワートランジスタ102
に流れた電流はグランドライン101に流れ込む。この
時、ヒーター101から、インクを吐出するために必要
な熱が発生し、画像データに応じたインクが記録ヘッド
のノズルから吐出される。
When the switch 109 is turned on for an appropriate time, a current flows through the power supply line 105 to the heater 101 and the power transistor 102 according to the length of time that the switch 109 is on. Heater 101 and power transistor 102
Flows into the ground line 101. At this time, heat necessary for discharging ink is generated from the heater 101, and ink corresponding to image data is discharged from nozzles of the recording head.

【0012】図6は、図4および図5に基づいて説明し
た記録ヘッドに備えられる記録ヘッド用基体を示す上面
図である。記録ヘッドに備えられる記録ヘッド用基体の
形状は、図6に示されるように長方形である。記録ヘッ
ド用基体の一方の長辺側の端部には、その一方の長辺に
沿ってヒーター形成領域201が延びている。ヒーター
形成領域201には、図4に示した複数のヒーター10
1が記録ヘッド用基体の長尺方向に列状に形成されてい
る。また、記録ヘッド用基体には、パワートランジスタ
形成領域202および駆動用ロジック回路領域203が
設けられている。パワートランジスタ形成領域202に
は、パワートランジスタ部102が複数形成され、駆動
用ロジック回路領域203にはシフトレジスタ104、
保持回路であるラッチ回路103や、スイッチ109な
どがそれぞれ複数個形成されている。
FIG. 6 is a top view showing a recording head base provided in the recording head described with reference to FIGS. The shape of the recording head base provided in the recording head is rectangular as shown in FIG. A heater forming region 201 extends along one long side of one end of the long side of the recording head substrate. A plurality of heaters 10 shown in FIG.
Reference numerals 1 are formed in rows in the longitudinal direction of the recording head base. Further, a power transistor forming region 202 and a driving logic circuit region 203 are provided on the recording head substrate. A plurality of power transistor portions 102 are formed in the power transistor formation region 202, and a shift register 104,
A plurality of latch circuits 103 serving as holding circuits, a plurality of switches 109, and the like are formed.

【0013】さらに、記録ヘッド用基体の1層目の配線
層には、電源パターンであるロジック用電源ライン21
3および、グランドパターンであるロジック用グランド
(GND)ライン214が形成されている。ロジック用
電源ライン213およびロジック用GNDライン214
は、アルミニウムまたは、アルミニウムを含む合金から
成るAl配線により構成されている。
Further, a logic power supply line 21 serving as a power supply pattern is provided on the first wiring layer of the printhead base.
3 and a logic ground (GND) line 214 serving as a ground pattern. Logic power supply line 213 and logic GND line 214
Is made of aluminum or an aluminum wiring made of an alloy containing aluminum.

【0014】ロジック用電源ライン213のほとんど
は、記録ヘッド用基体の1層目の配線層に形成されたA
l配線により構成されており、ロジック用電源ライン2
13は、ロジック回路領域203の一方の端部からロジ
ック回路領域203内の回路素子と電気的に接続されて
いる。ロジック用GNDライン214のほとんども、記
録ヘッド用基体の1層目の配線層に形成されたAl配線
により構成されており、ロジック用GNDライン214
は、ロジック回路領域203の他方の端部からロジック
回路領域203内の回路素子と電気的に接続されてい
る。
Most of the logic power supply lines 213 are formed on the first wiring layer of the recording head substrate.
Logic power supply line 2
Reference numeral 13 is electrically connected from one end of the logic circuit region 203 to a circuit element in the logic circuit region 203. Most of the logic GND line 214 is also formed of Al wiring formed on the first wiring layer of the recording head substrate.
Are electrically connected to circuit elements in the logic circuit region 203 from the other end of the logic circuit region 203.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録ヘッド用基体では、駆動回路や保持回路に印加する
ロジック用電源ラインと、駆動回路や保持回路からの電
流が流れ込むロジック用GNDラインとが同じ配線層に
形成されている。この場合、高速に記録を行うためにヒ
ーターの数を増やし、記録ヘッド用基体を長尺化させた
ときに、ロジック用電源ラインの電圧降下が大きくなっ
たり、ロジック用電源ラインおよびロジック用GNDラ
インにスイッチングノイズがのってしまい、記録ヘッド
用基体の回路が誤動作する可能性があるという問題点が
ある。
However, in the conventional print head substrate, the logic power supply line applied to the drive circuit and the holding circuit and the logic GND line into which the current from the drive circuit and the holding circuit flows are the same. It is formed on the wiring layer. In this case, when the number of heaters is increased in order to perform high-speed printing and the printhead base is made longer, the voltage drop of the logic power supply line becomes large, or the logic power supply line and the logic GND line become large. In addition, there is a problem that switching noise is added to the circuit, and there is a possibility that the circuit of the recording head substrate malfunctions.

【0016】本発明の目的は、高速に記録を行うために
ヒーターの数を増やして記録ヘッド用基体が長尺化した
場合でも誤動作を起こすことがない記録ヘッド用基体、
その記録ヘッド用基体を備えた記録ヘッド、記録ヘッド
カートリッジおよび記録装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a recording head base that does not malfunction even when the number of heaters is increased to increase the length of the recording head base for high-speed recording.
An object of the present invention is to provide a recording head, a recording head cartridge, and a recording apparatus each including the recording head base.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の電気熱変換素子と、該複数の電気
熱変換素子を駆動する駆動回路と、前記電気熱変換素子
を駆動するための画像データを保持する保持回路と、前
記駆動回路および前記保持回路と電気的に接続され、前
記駆動回路および前記保持回路に電源を供給するための
電源パターンと、前記駆動回路および前記保持回路から
の電流が流れ込むグランドパターンとが、複数の配線層
を有する基板に形成されて成る記録ヘッド用基体におい
て、前記電源パターンおよび前記グランドパターンがそ
れぞれ、複数箇所で前記駆動回路および前記保持回路の
それぞれと電気的に接続され、かつ、前記電源パターン
および前記グランドパターンが、絶縁層を介して重なる
ように互いに異なる別の配線層に形成されていることを
特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a plurality of electrothermal transducers, a driving circuit for driving the plurality of electrothermal transducers, and a drive circuit for driving the electrothermal transducer. And a power supply pattern electrically connected to the driving circuit and the holding circuit for supplying power to the driving circuit and the holding circuit; and a power supply pattern for supplying power to the driving circuit and the holding circuit. A power supply pattern and the ground pattern are formed at a plurality of locations on a substrate for a recording head, in which a ground pattern into which a current from a circuit flows is formed on a substrate having a plurality of wiring layers. And the power supply pattern and the ground pattern are different from each other so as to overlap with each other via an insulating layer. Characterized in that it is formed in a different wiring layer.

【0018】上記の発明では、電源パターンおよびグラ
ンドパターンがそれぞれ、複数箇所で駆動回路および保
持回路のそれぞれと電気的に接続されることにより、例
えば高速で記録を行うために電気熱変換素子の数を増や
して記録ヘッド用基体が長尺化した場合でも電源パター
ンおよびグランドパターンが広くとれ、それぞれのパタ
ーンの電圧降下を防止することができる。また、電源パ
ターンおよびグランドパターンが、絶縁層を介して重な
るように互いに異なる別の配線層に形成されることによ
り、電源パターンとグランドパターンとの間にキャパシ
タンスが構成される。以上のことにより、高速に記録を
行うために電気熱変換素子の数を増やして記録ヘッド用
基体が長尺化した場合でも、電気熱変換素子を駆動した
時のスイッチングノイズが吸収されて、電源パターンお
よびグランドパターンの電圧変動が抑制される。その結
果、記録ヘッド用基体の回路の誤動作が防止され、信頼
性の高い記録ヘッド用基体が得られる。
In the above invention, the power supply pattern and the ground pattern are electrically connected to the driving circuit and the holding circuit at a plurality of locations, respectively. Therefore, even when the recording head base is made longer by increasing the number of print heads, the power supply pattern and the ground pattern can be widened, and the voltage drop of each pattern can be prevented. Further, the power supply pattern and the ground pattern are formed on different wiring layers different from each other so as to overlap with the insulating layer interposed therebetween, so that a capacitance is formed between the power supply pattern and the ground pattern. As described above, even if the number of electrothermal transducers is increased to perform high-speed recording and the printhead base is made longer, the switching noise generated when the electrothermal transducers are driven is absorbed, and Voltage fluctuations of the pattern and the ground pattern are suppressed. As a result, malfunction of the circuit of the recording head substrate is prevented, and a highly reliable recording head substrate is obtained.

【0019】前記電気熱変換素子が、液体を吐出して記
録を行うための熱エネルギーを発生するものであること
や、前記駆動回路が、パワートランジスタを用いて構成
されていることが好ましい。
It is preferable that the electrothermal conversion element generates heat energy for performing recording by discharging a liquid, and the drive circuit is configured using a power transistor.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施形態の記録ヘッド用基体を示す上面図である。
本実施形態の記録ヘッド用基体には多層配線技術が用い
られており、後述するように記録ヘッド用基体に形成さ
れた回路素子同士を電気的に接続する金属配線は、記録
ヘッド用基体において多層構造となっている。それぞれ
の配線層は、記録ヘッド用基体の所定の個所に形成され
たスルーホールを介して電気的に接続される。記録ヘッ
ド用基体に形成される金属配線の材質としては、アルミ
ニウムまたは、アルミニウムを含む合金が用いられてい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a top view showing a recording head substrate according to a first embodiment of the present invention.
A multi-layer wiring technique is used for the recording head substrate of the present embodiment. As described later, metal wiring for electrically connecting circuit elements formed on the recording head substrate is formed by multi-layer wiring in the recording head substrate. It has a structure. Each wiring layer is electrically connected through a through hole formed at a predetermined location on the recording head base. Aluminum or an alloy containing aluminum is used as the material of the metal wiring formed on the recording head base.

【0022】図1に示すように、本実施形態の記録ヘッ
ド用基体21の形状は長方形である。記録ヘッド用基体
21の、一方の長辺側の端部には、その一方の長辺に沿
ってヒーター形成領域1が延びている。ヒーター形成領
域1には、電気熱変換素子としてのヒーターが記録ヘッ
ド用基体21の長辺と平行な方向に複数個並べられてい
る。ヒーター形成領域1に形成されたヒーターは、液体
を吐出して記録を行うための熱エネルギーを発生するも
のである。
As shown in FIG. 1, the shape of the recording head base 21 of this embodiment is rectangular. At one end of the long side of the recording head base 21, the heater forming region 1 extends along one long side. In the heater forming area 1, a plurality of heaters as electrothermal transducers are arranged in a direction parallel to the long side of the recording head base 21. The heater formed in the heater formation region 1 generates thermal energy for performing recording by discharging a liquid.

【0023】また、記録ヘッド用基体21には、記録ヘ
ッド用基体21の長尺方向に延びるパワートランジスタ
形成領域2および駆動用ロジック回路領域3が設けられ
ている。パワートランジスタ形成領域2には、ヒーター
形成領域1のヒーターを駆動するためのパワートランジ
スタが複数形成され、駆動用ロジック回路領域3には、
図1に示していないが、従来の記録ヘッド用基体と同様
にシフトレジスタ、保持回路であるラッチ回路、および
スイッチが形成されている。この駆動用ロジック回路領
域3のスイッチと、駆動用ロジック回路領域3のパワー
トランジスタを用いて駆動回路が構成されている。
The recording head substrate 21 is provided with a power transistor forming region 2 and a driving logic circuit region 3 extending in the longitudinal direction of the recording head substrate 21. In the power transistor formation region 2, a plurality of power transistors for driving the heater in the heater formation region 1 are formed, and in the drive logic circuit region 3,
Although not shown in FIG. 1, a shift register, a latch circuit as a holding circuit, and a switch are formed in the same manner as in a conventional printhead base. A drive circuit is configured using the switches in the drive logic circuit area 3 and the power transistors in the drive logic circuit area 3.

【0024】シフトレジスタは、ヒーター形成領域1の
ヒーターの数に対応するビット数で入力された画像信号
を画像データとして一時的に格納するものである。ラッ
チ回路は、シフトレジスタに格納された画像信号をラッ
チして、その画像信号を画像データとして一時的に保持
するものである。また、記録ヘッド用基体21には、画
像信号が入力される入力端子および、ラッチ信号が入力
される入力端子が備えられている。
The shift register temporarily stores, as image data, an image signal input with the number of bits corresponding to the number of heaters in the heater forming area 1. The latch circuit latches the image signal stored in the shift register and temporarily holds the image signal as image data. The recording head base 21 is provided with an input terminal for inputting an image signal and an input terminal for inputting a latch signal.

【0025】記録ヘッド用基体21には、駆動用ロジッ
ク回路領域3と、記録ヘッド用基体21の他方の長辺と
の間の部分や所定の位置に、導体から成る電源パターン
としてのロジック用電源ライン4が形成されている。ロ
ジック用電源ライン4は、駆動用ロジック回路領域3の
ラッチ回路、シフトレジスタおよびスイッチに複数箇所
で電気的に接続されている。
The recording head base 21 has a logic power supply as a power supply pattern formed of a conductor at a portion or a predetermined position between the driving logic circuit area 3 and the other long side of the recording head base 21. Line 4 is formed. The logic power supply line 4 is electrically connected to the latch circuit, the shift register, and the switch in the driving logic circuit area 3 at a plurality of locations.

【0026】ここで、ロジック用電源ライン4は2層目
の配線層となっており、グランドパターンとしてのロジ
ック用グランド(GND)ライン5は1層目の配線層と
なっている。従って、ロジック用電源ライン4およびロ
ジック用GNDライン5は、互いに異なる別の配線層に
形成されている。ここで、ロジック用電源ライン4およ
びロジック用GNDライン5は絶縁層を介して重なるよ
うに形成されており、ロジック用電源ライン4とロジッ
ク用GNDライン5とは電気的に絶縁されている。ロジ
ック用GNDライン5には、駆動用ロジック回路領域3
のラッチ回路およびシフトレジスタなどからの電流が流
れ込む。
Here, the logic power supply line 4 is a second wiring layer, and the logic ground (GND) line 5 as a ground pattern is a first wiring layer. Therefore, the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are formed in different wiring layers different from each other. Here, the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are formed so as to overlap with an insulating layer interposed therebetween, and the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are electrically insulated. The logic GND line 5 includes a driving logic circuit area 3
Current flows from the latch circuit and the shift register.

【0027】ロジック用電源ライン4およびロジック用
GNDライン5の材質としては、アルミニウムまたは、
アルミニウムを含む合金が用いられている。
The material of the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 is aluminum or
An alloy containing aluminum is used.

【0028】また、記録ヘッド用基体21の、駆動用ロ
ジック回路領域3と他方の長辺との間の部分には、ロジ
ック電源用ボンディングパッド6およびロジックGND
用ボンディングパッド7が形成されている。ロジック電
源用ボンディングパッド6はロジック用電源ライン4と
電気的に接続され、ロジックGND用ボンディングパッ
ド7はロジック用GNDライン5と電気的に接続されて
いる。
In the portion between the driving logic circuit region 3 and the other long side of the recording head substrate 21, a bonding pad 6 for logic power supply and a logic GND are provided.
Bonding pad 7 is formed. The logic power supply bonding pad 6 is electrically connected to the logic power supply line 4, and the logic GND bonding pad 7 is electrically connected to the logic GND line 5.

【0029】さらに、本実施形態の記録ヘッド用基体2
1の所定の位置にスルーホール8が形成されている。こ
のスルーホール8を介して、ロジック用電源ライン4
が、ロジック用電源ライン4とは異なる別の配線層の配
線パターンと電気的に接続されている。
Further, the recording head substrate 2 of the present embodiment
1, a through hole 8 is formed at a predetermined position. The power supply line 4 for logic is
Are electrically connected to a wiring pattern of another wiring layer different from the logic power supply line 4.

【0030】以上で説明したように、本実施形態の記録
ヘッド用基体21では、ロジック用電源ライン4および
ロジック用GNDライン5が絶縁層を介して重なるよう
に配置されており、ロジック用電源ライン4とロジック
用GNDライン5との間に適当なキャパシタンスが構成
されている。また、ロジック用電源ライン4およびロジ
ック用GNDライン5は互いに異なる別の配線層に形成
されるため、それらの配線パターンを、駆動用ロジック
回路領域3の両側からそれぞれの回路素子と接続させる
ことができる。これにより、従来の記録ヘッド用基体と
比較して、ロジック用電源ラインおよびロジック用GN
Dラインを広くとることができ、それぞれの配線パター
ンの電圧降下を防止することができる。
As described above, in the recording head substrate 21 of the present embodiment, the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are arranged so as to overlap with the insulating layer interposed therebetween. A suitable capacitance is formed between the logic GND line 4 and the GND line 5 for logic. Since the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are formed on different wiring layers different from each other, their wiring patterns can be connected to respective circuit elements from both sides of the driving logic circuit region 3. it can. As a result, as compared with the conventional recording head substrate, the logic power supply line and the logic GN
The D line can be widened, and the voltage drop of each wiring pattern can be prevented.

【0031】これらのことから、高速に記録を行うため
にヒーター形成領域1のヒーターの数を増やし、記録ヘ
ッド用基体21が長尺化した場合でも、ヒーターを駆動
した時のスイッチングノイズが吸収され、ロジック用電
源ライン4およびロジック用GNDライン5の電圧変動
が抑制される。その結果、記録ヘッド用基体21の回路
の誤動作が防止され、信頼性の高い記録ヘッド用基体2
1が得られる。
From these facts, even if the number of heaters in the heater forming area 1 is increased to perform high-speed recording and the recording head base 21 is lengthened, switching noise when the heaters are driven is absorbed. In addition, voltage fluctuations of the logic power supply line 4 and the logic GND line 5 are suppressed. As a result, malfunction of the circuit of the recording head substrate 21 is prevented, and the highly reliable recording head substrate 2
1 is obtained.

【0032】次に、上述した本実施形態の記録ヘッド用
基体21を有する記録ヘッドが搭載された記録ヘッドカ
ートリッジについて説明する。
Next, a description will be given of a printhead cartridge on which a printhead having the printhead substrate 21 of the above-described embodiment is mounted.

【0033】図2は、前述した記録ヘッド用基体21を
有する記録ヘッドが備えられた記録ヘッドカートリッジ
の模式的分解斜視図であり、記録ヘッドカートリッジは
主に、記録ヘッド500と、液体容器590とから概略
構成されている。
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a recording head cartridge provided with a recording head having the above-described recording head substrate 21. The recording head cartridge mainly includes a recording head 500, a liquid container 590, and a liquid container 590. It is roughly constituted from.

【0034】記録ヘッド500は、記録ヘッド用基体2
1、分離壁530、溝付天板550、押さえバネ57
8、液体供給部材580、支持体570等から成ってい
る。記録ヘッド用基体21には、前述のように液体に熱
を与えるためのヒーター1が、複数個、列状に設けられ
ており、また、このヒーター1を選択的に駆動するため
の機能素子が複数設けられている。この記録ヘッド用基
体21と溝付天板550との接合によって、吐出される
吐出液体が流通する吐出流路(不図示)が形成される。
The recording head 500 is composed of the recording head base 2.
1. Separation wall 530, grooved top plate 550, holding spring 57
8, a liquid supply member 580, a support 570, and the like. As described above, the recording head base 21 is provided with a plurality of heaters 1 for applying heat to the liquid in a row, and a functional element for selectively driving the heater 1 is provided. A plurality is provided. By joining the recording head base 21 and the grooved top plate 550, an ejection flow path (not shown) through which the ejection liquid to be ejected flows is formed.

【0035】押さえバネ578は、溝付天板550に記
録ヘッド用基体21方向への付勢力を作用させる部材で
あり、この付勢力により記録ヘッド用基体21、溝付天
板550と、後述する支持体570とを良好に一体化さ
せている。
The pressing spring 578 is a member for applying a biasing force to the grooved top plate 550 in the direction of the recording head base 21, and this biasing force causes the recording head base 21 and the grooved top plate 550 to be described later. The support 570 and the support 570 are integrated well.

【0036】支持体570は、記録ヘッド用基体21等
を支持するためのものであり、この支持体570上には
さらに記録ヘッド用基体21に接続し電気信号を供給す
るための回路基板571や、装置側と接続することで装
置側と電気信号のやりとりを行うためのコンタクトパッ
ド572が配置されている。
The support 570 is for supporting the recording head base 21 and the like. On the support 570, a circuit board 571 for connecting to the recording head base 21 and supplying an electric signal is further provided. A contact pad 572 for exchanging electrical signals with the device by connecting to the device is disposed.

【0037】液体容器509は、記録ヘッドに供給され
るインク等の吐出液体を内部に収容して、吐出液体を保
持している。液体容器590の外側には、記録ヘッドと
液体容器との接続を行う液体供給部材580を配置する
ための位置決め部594と接続部を固定するための固定
軸595が設けられている。吐出液体の供給は、液体容
器590の吐出液体供給路592から液体供給部材58
0の供給路581を介して液体供給部材580の吐出液
体供給路583に供給され、各部材の吐出液体供給路5
79,521を介して共通液室に供給される。
The liquid container 509 contains a discharge liquid such as ink supplied to the recording head and holds the discharge liquid. Outside the liquid container 590, a positioning portion 594 for disposing a liquid supply member 580 for connecting the recording head to the liquid container and a fixed shaft 595 for fixing the connection portion are provided. The supply of the discharged liquid is performed through the discharged liquid supply path 592 of the liquid container 590 and the liquid supply member 58.
The liquid is supplied to the discharge liquid supply path 583 of the liquid supply member 580 through the supply path
It is supplied to the common liquid chamber via 79 and 521.

【0038】図3は、上記の記録ヘッドを装着して適用
可能なインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図
である。図3において、符号601は上述した形態の記
録ヘッド500と液体容器590とが一体となった、あ
るいは液体容器590が着脱可能な記録ヘッドカートリ
ッジを示す。この記録ヘッドカートリッジ601は、駆
動モータ602の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア6
03および604を介して回転するリードスクリュー6
05の螺旋溝606に対して係合するキャリッジ607
上に搭載されており、上記駆動モータ602の動力によ
ってキャリッジ607と共にガイド608に沿って矢印
aおよびb方向に往復移動される。図示しない記録媒体
供給装置によってプラテン609上を搬送される記録媒
体としてのプリント用紙Pの紙押さえ板610は、キャ
リッジ移動方向にわたってプリント用紙Pをプラテンロ
ーラ609に対して押圧する。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of an ink-jet recording apparatus to which the above-mentioned recording head is mounted and applicable. In FIG. 3, reference numeral 601 denotes a recording head cartridge in which the recording head 500 and the liquid container 590 in the above-described embodiment are integrated or the liquid container 590 is detachable. The recording head cartridge 601 is driven by the driving force transmission gear 6 in conjunction with the forward / reverse rotation of the driving motor 602.
Lead screw 6 rotating through 03 and 604
Carriage 607 engaging with the spiral groove 606 of FIG.
And is reciprocated in the directions of arrows a and b along the guide 608 together with the carriage 607 by the power of the drive motor 602. A paper press plate 610 for a print sheet P as a recording medium conveyed on a platen 609 by a recording medium supply device (not shown) presses the print sheet P against a platen roller 609 in the carriage movement direction.

【0039】上記リードスクリュー605の一端の近傍
には、フォトカプラ611および612が配設されてい
る。これらはキャリッジ607のレバー607aのこの
域での存在を確認して駆動モータ602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手段である。
同図において、符号613は上述の記録ヘッドの吐出口
のある前面を覆うキャップ部材614を支持する支持部
材を示している。また、符号615はキャップ部材61
4の内部に記録ヘッドカートリッジ601の記録ヘッド
から空吐出等されて溜まったインクを吸引するインク吸
引手段を示している。この吸引手段615によりキャッ
プ内開口部を介して記録ヘッドカートリッジ601の記
録ヘッドの吸引回復が行われる。符号617はクリーニ
ングブレードを示し、符号618はブレード617を前
後方向(上記キャリッジ607の移動方向に直交する方
向)に移動可能にする移動部材を示しており、ブレード
617および移動部材618は本体支持体619に支持
されている。上記ブレード617はこの形態に限らず、
他の周知のクリーニングブレードであってもよい。符号
620は吸引回復操作にあたって、吸引を開始するため
のレバーであり、キャリッジ607と係合するカム62
1の移動に伴って移動し、駆動モータ602からの駆動
力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御さ
れる。上記記録ヘッドカートリッジ601の記録ヘッド
に設けられた発熱体202に信号を付与したり、前述し
た各機構の駆動制御を司ったりするインクジェット記録
制御部は装置本体側に設けられており、ここには図示し
ない。
In the vicinity of one end of the lead screw 605, photocouplers 611 and 612 are provided. These are home position detecting means for confirming the presence of the lever 607a of the carriage 607 in this area and switching the rotation direction of the drive motor 602 and the like.
In the figure, reference numeral 613 denotes a support member that supports a cap member 614 that covers the front surface of the above-described recording head having the ejection openings. Reference numeral 615 indicates the cap member 61.
4 shows an ink suction means for sucking ink accumulated by the idle discharge from the print head of the print head cartridge 601 inside the print head cartridge 601. The suction unit 615 performs suction recovery of the recording head of the recording head cartridge 601 through the opening in the cap. Reference numeral 617 denotes a cleaning blade, and reference numeral 618 denotes a moving member that enables the blade 617 to move in the front-rear direction (a direction orthogonal to the moving direction of the carriage 607). The blade 617 and the moving member 618 are body support members. 619. The blade 617 is not limited to this form,
Other well-known cleaning blades may be used. Reference numeral 620 denotes a lever for starting suction in the suction recovery operation, and the cam 62 engaged with the carriage 607.
1 and the driving force from the driving motor 602 is controlled by a known transmission means such as clutch switching. An ink jet recording control unit for giving a signal to the heating element 202 provided on the recording head of the recording head cartridge 601 and controlling the driving of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side. Is not shown.

【0040】上述の構成を有するインクジェット記録装
置600は、図示しない記録媒体供給装置によりプラテ
ン609上を搬送されるプリント用紙Pに対し、記録ヘ
ッドカートリッジ601は用紙Pの全幅にわたって往復
移動しながら記録を行う。
In the ink jet recording apparatus 600 having the above-described configuration, the recording head cartridge 601 performs recording while reciprocating over the entire width of the paper P on the printing paper P conveyed on the platen 609 by a recording medium supply device (not shown). Do.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、駆動回路
および保持回路のそれぞれが、電源パターンおよびグラ
ンドパターンのそれぞれと電気的に接続され、電源パタ
ーンおよびグランドパターンが、絶縁層を介して重なる
ように互いに異なる別の配線層に形成されることによ
り、高速に記録を行うために電気熱変換素子の数を増や
して記録ヘッド用基体が長尺化した場合でも、電源パタ
ーンおよびグランドパターンの電圧変動が抑制され、記
録ヘッド用基体の回路の誤動作が防止されるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, each of the driving circuit and the holding circuit is electrically connected to each of the power supply pattern and the ground pattern, and the power supply pattern and the ground pattern overlap via the insulating layer. Thus, even when the number of electrothermal transducers is increased to perform high-speed recording and the printhead base is made longer by forming them on different wiring layers different from each other, the voltage of the power supply pattern and the ground pattern is increased. This has the effect of suppressing fluctuations and preventing erroneous operation of the circuit of the printhead base.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の記録ヘッド用基体を
示す上面図である。
FIG. 1 is a top view showing a printhead base according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した記録ヘッド用基体を有する記録ヘ
ッドが備えられた記録ヘッドカートリッジの分解斜視図
である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a recording head cartridge provided with a recording head having the recording head substrate shown in FIG.

【図3】図2に示した記録ヘッドを装着して適用可能な
インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus to which the recording head shown in FIG. 2 can be attached and applied.

【図4】従来のインクジェット方式の記録装置に搭載さ
れる記録ヘッドの回路の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a circuit of a recording head mounted on a conventional inkjet recording apparatus.

【図5】図4に示した記録ヘッドの回路を駆動するため
の各種信号のタイミングチャートである。
5 is a timing chart of various signals for driving the circuit of the recording head shown in FIG.

【図6】図4および図5に基づいて説明した記録ヘッド
に備えられる記録ヘッド用基体を示す上面図である。
FIG. 6 is a top view showing a printhead base provided in the printhead described with reference to FIGS. 4 and 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒーター形成領域 2 パワートランジスタ形成領域 3 駆動用ロジック回路領域 4 ロジック用電源ライン 5 ロジック用GNDライン 6 ロジック電源用ボンディングパッド 7 ロジックGND用ボンディングパッド 8 スルーホール 21 記録ヘッド用基体 500 記録ヘッド 521 吐出液体供給路 530 分離壁 550 溝付天板 570 支持体 571 回路基板 572 コンタクトパッド 578 押さえバネ 579 吐出液体供給路 580 液体供給部材 581 供給路 583 吐出液体供給路 590 液体容器 592 吐出液体供給路 594 位置決め部 595 固定軸 600 インクジェット記録装置 601 記録ヘッドカートリッジ 602 駆動モータ 603、604 駆動力伝達ギア 605 リードスクリュー 606 螺旋溝 607 キャリッジ 607a レバー 608 ガイド 609 プラテン 610 紙押さえ板 611、612 フォトカプラ 613 支持部材 614 キャップ部材 615 インク吸引手段 617 クリーニングブレード 618 移動部材 619 本体支持体 620 レバー 621 カム P プリント用紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater formation area 2 Power transistor formation area 3 Drive logic circuit area 4 Logic power supply line 5 Logic GND line 6 Logic power supply bonding pad 7 Logic GND bonding pad 8 Through hole 21 Recording head base 500 Recording head 521 Ejection Liquid supply path 530 Separation wall 550 Top plate with groove 570 Support 571 Circuit board 572 Contact pad 578 Pressing spring 579 Discharge liquid supply path 580 Liquid supply member 581 Supply path 583 Discharge liquid supply path 590 Liquid container 592 Discharge liquid supply path 594 Positioning Unit 595 Fixed shaft 600 Inkjet recording device 601 Recording head cartridge 602 Driving motor 603, 604 Driving force transmission gear 605 Lead screw 606 Spiral groove 607 Carry Di 607a lever 608 guide 609 platen 610 paper pressing plate 611, 612 photocoupler 613 supporting member 614 cap member 615 ink suction means 617 cleaning blade 618 moves member 619 main support 620 lever 621 cams P print paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣木 知之 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 小川 正彦 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 Fターム(参考) 2C057 AF35 AF71 AG46 AG84 AG92 AG94 BA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Tomoyuki Hiroki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masahiko Ogawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon In-house F-term (reference) 2C057 AF35 AF71 AG46 AG84 AG92 AG94 BA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電気熱変換素子と、該複数の電気
熱変換素子を駆動する駆動回路と、前記電気熱変換素子
を駆動するための画像データを保持する保持回路と、前
記駆動回路および前記保持回路と電気的に接続され、前
記駆動回路および前記保持回路に電源を供給するための
電源パターンと、前記駆動回路および前記保持回路から
の電流が流れ込むグランドパターンとが、複数の配線層
を有する基板に形成されて成る記録ヘッド用基体におい
て、 前記電源パターンおよび前記グランドパターンがそれぞ
れ、複数箇所で前記駆動回路および前記保持回路のそれ
ぞれと電気的に接続され、かつ、前記電源パターンおよ
び前記グランドパターンが、絶縁層を介して重なるよう
に互いに異なる別の配線層に形成されていることを特徴
とする記録ヘッド用基体。
A plurality of electrothermal transducers; a driving circuit for driving the plurality of electrothermal transducers; a holding circuit for holding image data for driving the electrothermal transducers; A power supply pattern that is electrically connected to the holding circuit and supplies power to the driving circuit and the holding circuit, and a ground pattern into which current from the driving circuit and the holding circuit flows, form a plurality of wiring layers. Wherein the power supply pattern and the ground pattern are electrically connected to the drive circuit and the holding circuit at a plurality of locations, respectively, and the power supply pattern and the ground are provided. The pattern is formed on different wiring layers different from each other so as to overlap with each other via an insulating layer. De for the substrate.
【請求項2】 前記電気熱変換素子が、液体を吐出して
記録を行うための熱エネルギーを発生するものである請
求項1に記載の記録ヘッド用基体。
2. The recording head substrate according to claim 1, wherein the electrothermal conversion element generates thermal energy for performing recording by discharging a liquid.
【請求項3】 前記駆動回路が、パワートランジスタを
用いて構成されている請求項1または2に記載の記録ヘ
ッド用基体。
3. The printhead base according to claim 1, wherein the drive circuit is configured using a power transistor.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の記
録ヘッド用基体を有し、該記録ヘッド用基体の前記電気
熱変換素子を駆動して液体を吐出することで記録媒体に
記録を行う記録ヘッド。
4. A recording medium comprising a substrate for a recording head according to claim 1, wherein the recording medium is driven by driving the electrothermal transducers of the recording head substrate to discharge a liquid. A recording head that performs recording.
【請求項5】 請求項4に記載の記録ヘッドと、該記録
ヘッドに供給される液体を保持する液体容器とを有する
記録ヘッドカートリッジ。
5. A recording head cartridge comprising: the recording head according to claim 4; and a liquid container for holding a liquid supplied to the recording head.
【請求項6】 請求項4に記載の記録ヘッドと、該記録
ヘッドから吐出された液体を受ける記録媒体を搬送する
記録媒体供給装置とを有する記録装置。
6. A recording apparatus comprising: the recording head according to claim 4; and a recording medium supply device that conveys a recording medium that receives a liquid discharged from the recording head.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005104142A (en) * 2003-09-08 2005-04-21 Canon Inc Semiconductor device for liquid ejection head, and liquid ejection head and liquid ejection apparatus
KR101029892B1 (en) 2007-06-04 2011-04-18 캐논 가부시끼가이샤 Element substrate, recording head, head cartridge, recording device, and method for checking the electrical connection between the recording head and the recording device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005104142A (en) * 2003-09-08 2005-04-21 Canon Inc Semiconductor device for liquid ejection head, and liquid ejection head and liquid ejection apparatus
KR101029892B1 (en) 2007-06-04 2011-04-18 캐논 가부시끼가이샤 Element substrate, recording head, head cartridge, recording device, and method for checking the electrical connection between the recording head and the recording device

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