JP2004034293A

JP2004034293A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Info

Publication number: JP2004034293A
Application number: JP2002190022A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Miyata; 宮田　佳直
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP4344116B2

Abstract

【課題】ヘッドの小型化を図ることができると共に、ノズル開口の配列数を増加させることのできる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】流路形成基板１０の圧電素子３００側に接合される接合基板３０を有し、接合基板３０上には外部配線１３０が接続される配線パターン１２０と、圧電素子３００を駆動するための少なくとも２つの駆動ＩＣ１１０が圧力発生室１２の並設方向に沿って所定間隔で搭載され、且つこれらの駆動ＩＣ１１０には、圧電素子３００に分配される駆動電圧が供給される駆動電圧供給パッド１１３が設けられていると共に、配線パターン１２０から延設される入力配線１１５が接続されて所定の駆動信号が入力される信号入力パッド１１６と、入力された駆動信号の一部が出力される信号出力パッド１１７とが配設され、隣接する一方の駆動ＩＣ１１０Ａの信号出力パッド１１７と他方の駆動ＩＣ１１０Ｂの信号入力パッド１１６Ａとを連結配線１１９によって接続する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室に供給された液体を圧電素子を介して加圧することによって、ノズル開口から液滴を吐出させる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置としては、例えば、圧電素子や発熱素子によりインク滴吐出のための圧力を発生させる複数の圧力発生室と、各圧力発生室にインクを供給する共通のリザーバと、各圧力発生室に連通するノズル開口とを備えたインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置があり、このインクジェット式記録装置では、印字信号に対応するノズルと連通した圧力発生室内のインクに吐出エネルギを印加してノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドには、前述したように圧力発生室として圧力発生室内に駆動信号によりジュール熱を発生する抵抗線等の発熱素子を設け、この発熱素子の発生するバブルによってノズル開口からインク滴を吐出させるものと、圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させてノズル開口からインク滴を吐出させる圧電振動式の２種類のものに大別される。
【０００４】
また、圧電振動式のインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子を軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。
【０００５】
前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００６】
これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。
【０００７】
一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、特開平５−２８６１３１号公報に見られるように、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案されている。
【０００８】
これによれば圧電素子を振動板に貼付ける作業が不要となって、リソグラフィ法という精密で、かつ簡便な手法で圧電素子を作り付けることができるばかりでなく、圧電素子の厚みを薄くできて高速駆動が可能になるという利点がある。
【０００９】
そして、このような薄膜で形成された圧電素子を用いることにより、印刷品質及び印刷速度を向上することができるが、近年、印刷品質及び印刷速度のさらなる向上が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような要望には、ノズル開口の配列数を増やすことによって応えることはできるが、ノズル開口の配列数の増加に伴い圧電素子を駆動するための駆動ＩＣを大型化しなければならないという問題がある。
【００１１】
すなわち、駆動ＩＣを比較的大きく形成すると、著しくコストが増加してしまうという問題がある。また、駆動ＩＣを大型化しようとすると、電圧降下等の発生の虞があり、それを防止するために配線の面積を比較的大きく確保する必要がある。したがって、駆動ＩＣが必要以上に大型化してしまうという問題がある。
【００１２】
さらに、駆動ＩＣは、一定の長さ以上の大きさで形成するのが困難であり、ノズルの配列数の増加に対応しきれない虞がある。
【００１３】
また、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑み、ヘッドの小型化を図ることができると共に、ノズル開口の配列数を増加させることのできる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が画成される流路形成基板と、該流路形成基板に振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子とを具備する液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合される接合基板を有し、該接合基板上には外部配線が接続される配線パターンと、前記圧電素子を駆動するための少なくとも２つの駆動ＩＣが前記圧力発生室の並設方向に沿って所定間隔で搭載され、且つこれらの駆動ＩＣには、前記圧電素子に分配される駆動電圧が供給される駆動電圧供給パッドが設けられていると共に、前記配線パターンから延設される入力配線が接続されて所定の駆動信号が入力される信号入力パッドと、入力された駆動信号の一部が出力される信号出力パッドとが配設され、隣接する一方の駆動ＩＣの信号出力パッドと他方の駆動ＩＣの信号入力パッドとが連結配線によって接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１６】
かかる第１の態様では、複数の駆動ＩＣを並設することにより、ノズル開口の配列数を増加させた液体噴射ヘッドを比較的容易に実現できる。また、駆動ＩＣに供給する駆動信号を供給するための配線を形成するスペースを小さく抑えることができるため、ヘッドの小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記駆動ＩＣがその長手方向に沿って所定間隔で並設され、前記信号入力パッドが前記駆動ＩＣの長手方向の一端部近傍に配設されると共に、前記信号出力パッドが前記駆動ＩＣの長手方向の他端部近傍に配設されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１８】
かかる第２の態様では、駆動ＩＣと接続パターンとが、駆動ＩＣの長手方向端部側で接続されるため、ヘッドの幅を縮小することができる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記駆動ＩＣの長手方向他端部近傍には、前記信号出力パッドを介して出力される信号を除く少なくとも一部の駆動信号に対応する信号入力パッドがさらに設けられていることを特徴する液体噴射ヘッドにある。
【００２０】
かかる第３の態様では、例えば、駆動ＩＣを駆動するための電源信号等の所定の駆動信号を駆動ＩＣの長手方向両側から入力できるため、電圧降下等の発生を防止して常に良好な液滴を吐出させることができる。
【００２１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記入力配線が前記駆動ＩＣの幅の内側で前記配線パターンと接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２２】
かかる第４の態様では、駆動ＩＣの幅方向外側に配線パターンと入力配線とを接続するためのスペースを確保する必要がないため、ヘッドの大きさ、特に幅を縮小することができる。
【００２３】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記駆動ＩＣがシリアルパラレル変換型のドライバＩＣであり、前記信号出力パッドを介して出力される駆動信号が、少なくともクロック信号及びラッチ信号を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２４】
かかる第５の態様では、電圧降下等を発生させることなく且つヘッドの小型化を図ることができる。
【００２５】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記入力配線を介して前記信号入力パッドから入力される駆動信号には、少なくともグランド信号及び駆動用電源信号を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２６】
かかる第６の態様では、電圧降下等を発生させることなく且つヘッドの小型化を図ることができる。
【００２７】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラフィ法により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２８】
かかる第７の態様では、高密度のノズル開口を有する液体噴射ヘッドを大量に且つ比較的容易に製造することができる。
【００２９】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００３０】
かかる第８の態様では、印刷品質を向上すると共に、小型化された液体噴射装置を実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの概略を示す分解斜視図であり、図２は、図１の概略平面図及び断面図であり、図３は、駆動ＩＣと接続配線との接続状態を示す図であり、図４は、インクジェット式記録ヘッドの要部を概略的に示す断面図である。
【００３３】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。
【００３４】
この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が幅方向に２列並設され、その長手方向外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成され、各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００３５】
ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０であるという性質を利用して行われる。かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室１２を高密度に配列することができる。
【００３６】
本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングすることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一端に連通する各インク供給路１４は、圧力発生室１２より浅く形成されており、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。すなわち、インク供給路１４は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中までエッチング（ハーフエッチング）することにより形成されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時間の調整により行われる。
【００３７】
このような流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２を配列密度に合わせて最適な厚さを選択すればよく、圧力発生室１２の配列密度が、例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度であれば、流路形成基板１０の厚さは、２２０μｍ程度であればよいが、例えば、２００ｄｐｉ以上と比較的高密度に配列する場合には、流路形成基板１０の厚さは１００μｍ以下と比較的薄くするのが好ましい。これは、隣接する圧力発生室１２間の隔壁１１の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるからである。
【００３８】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０^−６／℃］であるガラスセラミックス、又は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、シリコン単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果たす。
【００３９】
ここで、インク滴吐出圧力をインクに与える圧力発生室１２の大きさと、インク滴を吐出するノズル開口２１の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合、ノズル開口２１は数十μｍの直径で精度よく形成する必要がある。
【００４０】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約０．５〜５μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．１μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室１２毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。なお、上述した例では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板として作用する。
【００４１】
なお、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍から引き出されて圧力発生室１２の列間に対向する領域の弾性膜５０上まで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００４２】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有しこの空間を密封可能な圧電素子保持部３１を有する封止基板３０が接合されている。また、この封止基板３０には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２が設けられている。リザーバ部３２は、本実施形態では、封止基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。
【００４３】
このようなリザーバ形成基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００４４】
また、封止基板３０の略中央部、すなわち、圧力発生室１２の列間に対向する領域には、封止基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の先端部近傍がこの貫通孔３３内で露出され、後述する駆動ＩＣ１１０とボンディングワイヤからなる駆動配線１１１によって接続されている。
【００４５】
また、封止基板３０上には、複数の駆動ＩＣ１１０（第１の駆動ＩＣ１１０Ａ，第２の駆動ＩＣ１１０Ｂ）が、各圧力発生室１２の列に対応する領域のそれぞれに、圧力発生室１２の並設方向に沿って配置されている。例えば、本実施形態では、封止基板３０の各圧力発生室１２の列に対向する領域に、第１の駆動ＩＣ１１０Ａ及び第２の駆動ＩＣ１１０Ｂがその長手方向に沿って所定間隔で固定されている。
【００４６】
また、これらの駆動ＩＣ１１０は、ボンディングワイヤからなる入力配線１１５によって封止基板３０上に設けられた配線パターン１２０に接続され、この配線パターン１２０は、封止基板３０の端部近傍でＦＰＣ等の外部配線１３０と接続されている。そして、外部配線１３０から供給される信号は、配線パターン１２０を介して各駆動ＩＣ１１０にそれぞれ供給されるようになっている。
【００４７】
詳細には、図３及び図４に示すように、第１の駆動ＩＣ１１０Ａ及び第２の駆動ＩＣ１１０Ｂが、封止基板３０上に外部配線１３０側からその長手方向に沿って並設されている。そして、これら第１及び第２の駆動ＩＣ１１０Ａ及び１１０Ｂ上には、各圧電素子３００を駆動するための駆動電圧が入力される複数の駆動電圧供給パッド１１３が長手方向に亘って間欠的に複数設けられている。また各駆動電圧供給パッド１１３は、隣接する駆動電圧供給パッド１１３同士がボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線１１４によって接続されている。そして、並設された両端の各駆動電圧供給パッド１１３は、ボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる入力配線１１５によって配線パターン１２０に接続されている。
【００４８】
したがって、外部配線１３０から入力された駆動電圧は、各駆動ＩＣ１１０の長手方向に沿って延設されている配線パターン１２０を介して、その長手方向両端部側からそれぞれ供給されるようになっている。
【００４９】
また、各駆動ＩＣ１１０の長手方向一端部、本実施形態では、外部配線１３０側の端部近傍には、主に制御系の信号である駆動信号が入力される複数の信号入力パッド１１６がそれぞれ配設されている。また、各駆動ＩＣ１１０の長手方向他端部近傍には、信号入力パッド１１６を介して入力された駆動信号の一部が出力される複数の信号出力パッド１１７がそれぞれ配設されている。そして、第１の駆動ＩＣ１１０Ａの各信号入力パッド１１６には、各駆動信号に対応する配線パターン１２０から延設された入力配線１１５がそれぞれ接続されている。
【００５０】
さらに、本実施形態では、各駆動ＩＣ１１０の長手方向他端部側にも、駆動信号の一部が入力される信号入力パッド１１８が設けられ、これらの信号入力パッド１１８は、第１の駆動ＩＣ１１０Ａと第２の駆動ＩＣ１１０Ｂとの間隙部分で、入力配線１１５によって配線パターン１２０と接続されている。すなわち、所定の駆動信号は、各駆動ＩＣ１１０の長手方向両端部側から入力されるようになっている。
【００５１】
一方、第２の駆動ＩＣ１１０Ｂの信号入力パッド１１６の一部には、第１の駆動ＩＣ１１０Ａの信号入力パッド１１８と同様に、第１の駆動ＩＣ１１０Ａと第２の駆動ＩＣ１１０Ｂとの間隙部分の配線パターン１２０から引き出された入力配線１１５が接続されるが、所定の駆動信号に対応する入力信号パッド１１６、すなわち、第１の駆動ＩＣ１１０Ａに設けられた信号出力パッド１１７に対応する信号入力パッド１１６（１１６Ａ）には、この信号出力パッド１１７から延設されたボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる連結配線１１９が接続されている。すなわち、駆動信号の一部は、第１の駆動ＩＣ１１０Ａを介して第２の駆動ＩＣ１１０Ｂに入力されるようになっている。
【００５２】
ここで、駆動信号とは、例えば、駆動ＩＣを駆動するための電源信号及びグランド信号や、シリアル信号、あるいはクロック信号、ラッチ信号等の各種制御系信号を含む。そして、第１及び２の駆動ＩＣ１１０Ａ，１１０Ｂに供給される駆動信号のうち、電圧降下の影響を受けやすい駆動信号、例えば、電源信号やグランド信号等は、各駆動ＩＣ１１０に接続配線１１４から入力配線１１５を介して供給することが望ましい。
【００５３】
このため、本実施形態では、電源信号（ＶＤＤ）、グランド信号（ＧＮＤ）等に対応する信号入力パッドを第１及び第２の駆動ＩＣの長手方向両側に設けるようにした。
【００５４】
これに対し、制御系の駆動信号であるクロック信号、ラッチ信号等は、電圧降下の影響が少ないため、第１の駆動ＩＣ１１０Ａを介して第２の駆動ＩＣ１１０Ｂに入力するようにしても、すなわち、第１の駆動ＩＣ１１０Ａの所定の信号出力パッド１１７と第２の駆動ＩＣ１１０Ｂの信号入力パッド１１６とを連結配線１１９で接続するようにしても、印刷品質を低下させることはない。
【００５５】
このため、本実施形態では、制御系の駆動信号であるラッチ信号（ＬＡＴ）、クロック信号（ＳＣＬＫ）等が、第１の駆動ＩＣ１１０Ａの信号出力パッド１１７から連結配線１１９を介して第２の駆動ＩＣ１１０Ｂの信号入力パッド１１６（１１６Ａ）に入力されるようにした。なお、図３では、信号入力パッド１１６の数等を一部省略しているため、実際とは異なっている。
【００５６】
なお、シリアル信号も、第１の駆動ＩＣ１１０Ａを介して第２の駆動ＩＣ１１０Ｂに供給するようにしてもよいが、クロック信号を高くする必要があり、必要以上に周波数を高くするとＥＭＣ対策等によりコストアップにつながってしまうため、あまり好ましくない。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の構成では、配線パターン１２０から入力配線１１５を引き出すためのスペースを小さく抑えることができるため、比較的容易にヘッドの小型化を図ることができる。また、複数の駆動ＩＣ１１０を容易に並設することができるため、大幅なコストアップを抑えて、多ノズル化、例えば、一列当たりのノズル開口数を３６０個程度としたインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、各信号入力パッド１１６，１１８を第１及び第２の駆動ＩＣ１１０Ａ，１１０Ｂの長手方向端部近傍に設け、入力配線１１５をその長手方向に沿って延設するようにした。すなわち、入力配線１１５が、駆動ＩＣ１１０の幅の内側で配線パターン１２０と接続されるようにした。これにより、各駆動ＩＣ１１０の幅方向外側に、入力配線１１５を引き出すためのスペースを確保する必要がなく、ヘッドの幅を大幅に縮小することができる。
【００５９】
なお、図１及び図２に示すように、このような第１及び第２の駆動ＩＣが搭載された封止基板３０上には、さらに、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００６０】
また、図示しないが、封止基板３０及びコンプライアンス基板４０には、リザーバ１００と外部とを連通するインク導入口が形成されており、このインク導入口からリザーバ１００内にインクが供給される。
【００６１】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ１１０Ａ，１１０Ｂによって、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００６２】
（他の実施形態）
以上、本発明について説明したが、勿論、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６３】
例えば、上述の実施形態では、各圧力発生室の列に対向する領域に、２つの駆動ＩＣをそれぞれ併設するようにしたが、勿論、３つ以上の駆動ＩＣを並設するようにしてもよい。
【００６４】
また、例えば、上述した実施形態では、各駆動ＩＣ１１０の長手方向両端部側から圧電素子３００を駆動するための駆動電圧が入力されるようにしたが、勿論、駆動ＩＣ１１０の長手方向の何れか一端側のみから入力されるようにしてもよい。
【００６５】
さらに、例えば、上述の実施形態では、成膜及びリソグラフィ法を応用して製造される薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される圧膜型のインクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
【００６６】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００６７】
図５に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００６８】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００６９】
また、上述の実施形態では、液体噴射ヘッドとして、印刷媒体に所定の画像や文字を印刷するインクジェット式記録ヘッドを一例として説明したが、勿論、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、接合基板上に少なくとも２つの駆動ＩＣを並設し、一方の駆動ＩＣの信号出力パッドと他方の駆動ＩＣの信号入力パッドとを直接接続し、駆動信号の一部が一方の駆動ＩＣを介して他方の駆動ＩＣに入力されるようにしたので、各駆動ＩＣと配線パターンとを接続するスペースを小さく抑えることができ、ヘッドを小型化することができる。
【００７１】
また、複数の駆動ＩＣを並設することにより実質的に長尺の駆動ＩＣとすることができるため、一列あたりのノズル開口数を大幅に増加したインクジェット式記録ヘッドを比較的容易に実現することができ、大幅なコストアップも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの概略を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの概略を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る駆動ＩＣと接続配線との接続状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【符号の説明】
１０　流路形成基板
１２　圧力発生室
２０　ノズルプレート
２１　ノズル開口
３０　封止基板
３１　圧電素子保持部
３２　リザーバ部
４０　コンプライアンス基板
６０　下電極膜
７０　圧電体層
８０　上電極膜
９０　リード電極
１００　リザーバ
１１０Ａ　第１の駆動ＩＣ
１１０Ｂ　第２の駆動ＩＣ
１１１　駆動配線
１１３　駆動電圧供給パッド
１１４　接続配線
１１５　入力配線
１１６，１１６Ａ，１１８　信号入力パッド
１１７　信号出力パッド
１１９　連結配線
１２０　配線パターン
１３０　外部配線
３００　圧電素子

Claims

ノズル開口に連通する圧力発生室が画成される流路形成基板と、該流路形成基板に振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子とを具備する液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合される接合基板を有し、該接合基板上には外部配線が接続される配線パターンと、前記圧電素子を駆動するための少なくとも２つの駆動ＩＣが前記圧力発生室の並設方向に沿って所定間隔で搭載され、且つこれらの駆動ＩＣには、前記圧電素子に分配される駆動電圧が供給される駆動電圧供給パッドが設けられていると共に、前記配線パターンから延設される入力配線が接続されて所定の駆動信号が入力される信号入力パッドと、入力された駆動信号の一部が出力される信号出力パッドとが配設され、隣接する一方の駆動ＩＣの信号出力パッドと他方の駆動ＩＣの信号入力パッドとが連結配線によって接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１において、前記駆動ＩＣがその長手方向に沿って所定間隔で並設され、前記信号入力パッドが前記駆動ＩＣの長手方向の一端部近傍に配設されると共に、前記信号出力パッドが前記駆動ＩＣの長手方向の他端部近傍に配設されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項２において、前記駆動ＩＣの長手方向他端部近傍には、前記信号出力パッドを介して出力される信号を除く少なくとも一部の駆動信号に対応する信号入力パッドがさらに設けられていることを特徴する液体噴射ヘッド。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記入力配線が前記駆動ＩＣの幅の内側で前記配線パターンと接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記駆動ＩＣがシリアルパラレル変換型のドライバＩＣであり、前記信号出力パッドを介して出力される駆動信号が、少なくともクロック信号及びラッチ信号を含むことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜５の何れかにおいて、前記入力配線を介して前記信号入力パッドから入力される駆動信号には、少なくともグランド信号及び駆動用電源信号を含むことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜６の何れかにおいて、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラフィ法により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜７の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。