特許 7147412 液体吐出装置及び配線部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】液体吐出装置及び配線部材

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20220928BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20220928BHJP

   B41J 2/155 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 611

B41J2/01 301

B41J2/155

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018178870

(22)【出願日】2018-09-25

(65)【公開番号】P2020049688

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154586

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 正広

(74)【代理人】

【識別番号】100182051

【弁理士】

【氏名又は名称】松川 直宏

(72)【発明者】

【氏名】垣内 徹

【審査官】亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１９４３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４５５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１０６９５４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／１４

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の平面に沿って第１方向に配置された複数の液体吐出モジュールと、
前記複数の液体吐出モジュールに共通に接合された配線部材とを備え、
前記配線部材は、
前記所定の平面に沿って前記第１方向に並んだ状態で、前記複数の液体吐出モジュールにそれぞれ接合された複数の接合部と、
複数の枝部であって、
前記複数の接合部から前記所定の平面に沿って前記第１方向と直交する第２方向にそれぞれ延びる複数の第１部分と、
前記所定の平面から離れる第３方向にそれぞれ延びる複数の第２部分と、
前記複数の第１部分の、前記第２方向における前記複数の接合部とは反対側の複数の第１端部と、前記複数の第２部分の、前記第３方向における前記所定の平面に近い側の複数の第２端部とにそれぞれ繋がる複数の折り曲げ部分とを有する、複数の枝部と、
前記複数の第２部分の、前記第３方向における前記所定の平面から遠い側の複数の第３端部に共通に繋がる幹部とを有し、
前記複数の枝部の各々の前記第１方向の幅は、前記幹部の前記第１方向の幅よりも小さいことを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

前記配線部材は、前記複数の接合部のうち前記第１方向に隣り合う２つの接合部どうしを繋げる少なくとも一つのリンク部をさらに備え、
前記複数の接合部と前記少なくとも一つのリンク部により、前記第１方向に連続して延びるブリッジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記ブリッジ部には、前記複数の液体吐出モジュールに対して共通の駆動信号を供給するための駆動信号配線が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記駆動信号配線は、それぞれが前記第１方向に延びる２つの駆動信号配線として形成され、
前記２つの駆動信号配線は、前記第２方向には重ならないことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記複数の枝部の各々には、前記複数の液体吐出モジュールのうちの少なくとも一つの液体吐出モジュールに対して定電位信号を供給するための、定電位配線が配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記複数の枝部の各々には、前記複数の液体吐出モジュールのうちの一つの液体吐出モジュールに対して制御信号を供給するための、制御配線が配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

前記複数の枝部の各々の前記第１方向の幅は、前記第１部分の前記第２方向の長さと前記第２部分の前記第３方向の長さの和よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項8】

前記複数の液体吐出モジュールの各々は、前記所定の平面に沿って、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第４方向に延びていることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【請求項9】

前記複数の液体吐出モジュールの各々は、前記所定の平面に沿って前記第４方向に配置された複数の圧電素子を有する請求項８に記載の液体吐出装置。

【請求項10】

前記複数の液体吐出モジュールの各々は、前記複数の圧電素子に重ねられ、前記複数の圧電素子と電気的に接続されたドライバＩＣを有することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置及び配線部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、第１方向に並べられた複数のヘッドチップと、複数のヘッドチップによるインクの吐出を制御する制御基板と、複数のヘッドチップと制御基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板とを備える液体吐出装置が知られている。この液体吐出装置において、フレキシブル配線基板は、第１方向と直交する第２方向に延び第１方向の幅が広い第１部分と、第２方向に延び第１方向の幅が第１部分よりも狭い第２部分とを有する。第１部分の先端は複数に枝分かれしており、複数の枝分かれ部分がそれぞれ、複数のヘッドチップに接続されている。一方、第２部分の第１部分と反対側の端部が、制御基板のコネクタに接続されている。つまり、複数のヘッドチップが、共通のフレキシブル配線基板を介して制御基板と接続されているため、制御基板のコネクタの数を減らすことができる（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１９６４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の液体吐出装置において、フレキシブル配線基板は、複数のヘッドチップと制御基板とを接続する際、第１方向の幅が広い第１部分において、複数のヘッドチップから離れる方向に折り曲げられている。詳細には、フレキシブル配線基板は、第１部分において、第１方向に延びる折り曲げ線に沿って、折り曲げられている。このため、フレキシブル配線基板の折り曲げ性が低く、例えば、制御基板のコネクタに接続する際にフレキシブル配線基板に外力が作用した場合に、フレキシブル配線基板の枝分かれ部分と複数のヘッドチップとの接合部分が剥離する虞がある。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フレキシブル配線基板の折り曲げ性が良く、フレキシブル配線基板とヘッドモジュールとの接合部分が剥離しにくい液体吐出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に従えば、所定の平面に沿って第１方向に配置された複数の液体吐出モジュールと、前記複数の液体吐出モジュールに共通に接合された配線部材とを備え、前記配線部材は、前記所定の平面に沿って前記第１方向に並んだ状態で、前記複数の液体吐出モジュールにそれぞれ接合された複数の接合部と、複数の枝部であって、前記複数の接合部から前記所定の平面に沿って前記第１方向と直交する第２方向にそれぞれ延びる複数の第１部分と、前記所定の平面から離れる第３方向にそれぞれ延びる複数の第２部分と、前記複数の第１部分の、前記第２方向における前記複数の接合部とは反対側の複数の第１端部と、前記複数の第２部分の、前記第３方向における前記所定の平面に近い側の複数の第２端部とにそれぞれ繋がる複数の折り曲げ部分とを有する、複数の枝部と、前記複数の第２部分の、前記第３方向における前記所定の平面から遠い側の複数の第３端部に共通に繋がる幹部とを有し、前記複数の枝部の各々の前記第１方向の幅は、前記幹部の前記第１方向の幅よりも小さいことを特徴とする液体吐出装置が提供される。

【0007】

本発明の第２の態様に従えば、所定の方向に延びる幹部と、前記幹部の前記所定の方向の一方側の端部から、それぞれが前記所定の方向に延びる複数の枝部と、前記所定の方向と直交する直交方向に延びて、前記複数の枝部の前記所定の方向の一方側の複数の端部どうしを繋げるブリッジ部とを備え、前記複数の枝部の各々において、前記直交方向の幅は、前記所定の方向の長さよりも小さく、且つ、前記幹部の前記直交方向の幅よりも小さいことを特徴とする配線部材が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。

【図2】インクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】ラインヘッドに取り付けられたヘッドユニットの底面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。

【図5】液体吐出ヘッドの構成を示す図であって、配線基板とドライバＩＣとを破断して圧電素子を露出させた状態で示す平面図である。

【図6】圧電素子を駆動するための駆動信号が圧電素子に出力される回路構成を示す回路ブロック図である。

【図7】配線基板に入力される電圧信号の波形図である。

【図8】折り曲げる前のフレキシブル配線基板の平面形状を示す平面図である。

【図9】フレキシブル配線基板における配線の配置を示す平面図である。

【図10】フレキシブル配線基板がインクジェットプリンタに実装される際に、枝部が折り曲げられた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜インクジェットプリンタ１１の概略構成＞
本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ１１（以下、「プリンタ１１」と呼ぶ）の概略構成について、図１を参照しつつ説明する。プリンタ１１は、本発明の液体吐出装置の一例である。なお、以下に説明する実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更することができる。図１は、プリンタ１１が水平面に載置された状態を示している。以下では、図１の紙面手前側をプリンタ１１の「上方」、紙面向こう側をプリンタ１１の「下方」と定義する。また、図１に示す前後方向及び左右方向をそれぞれ、搬送方向及び装置幅方向と定義する。水平面は、本発明の所定の平面の一例である。搬送方向は、本発明の第２方向及び所定の方向の一例である。装置幅方向は本発明の第１方向及び直交方向の一例である。以下、前後、左右、上下の各方向語を適宜使用して説明する。

【0010】

図１に示すように、プリンタ１１は、ラインヘッド１３、プラテン１４、搬送機構１５、及びコントローラ１００等を主に備えている。ラインヘッド１３は、装置幅方向に沿って配置された複数のヘッドユニット２０を有する。なお、本実施形態のラインヘッド１３は、６個のヘッドユニット２０を有している。複数のヘッドユニット２０はそれぞれ同じ構成を有している。図３に示すように、各ヘッドユニット２０は、複数のヘッドモジュール２３を有している。各ヘッドモジュール２３は、液体吐出モジュールの一例である。各ヘッドモジュール２３の下面には、複数のノズルＮが開口している。図３に示すように、複数のノズルＮは、搬送方向及び装置幅方向と交差する、ノズル配列方向に沿って配列されている。ノズル配列方向は、本発明の第４方向の一例である。ヘッドユニット２０の詳細については後述する。

【0011】

プラテン１４は、記録媒体１２が載置される台であり、各ヘッドモジュール２３の下面と対向して配置されている。搬送機構１５は、プラテン１４を搬送方向に挟むように配置された２つの搬送ローラ１５ａ，１５ｂと、搬送モータ１５ｃ（図２参照）とを有する。２つの搬送ローラ１５ａ，１５ｂは、搬送モータ１５ｃによって互いに同期して駆動される。搬送機構１５は、２つの搬送ローラ１５ａ，１５ｂによって、プラテン１４に載置された記録媒体１２を搬送方向に搬送する。

【0012】

コントローラ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１４０等を含む。ＲＯＭ１２０には、ＣＰＵ１１０が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ１３０には、プログラム実行時に必要なデータ（印刷データ等）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣ１４０は、ラインヘッド１３、搬送モータ１５ｃ等、プリンタ１１の様々な装置あるいは駆動部と接続されている。また、ＡＳＩＣ１４０は、通信インターフェース１５０を介してＰＣ等の外部装置１６０と接続されている。

【0013】

コントローラ１００は、外部装置１６０から受信した印刷指示に基づいて、ラインヘッド１３のヘッドユニット２０や搬送モータ１５ｃ等を制御し、記録媒体１２に画像等を印刷する印刷処理を実行する。この際、コントローラ１００は、ラインヘッド１３からインクを吐出させるための電気信号を、ヘッドユニット２０へ供給する。なお、コントローラ１００とヘッドユニット２０との間は、電気信号が伝送されるフレキシブル配線基板７０（図３参照）によって、電気的に接続されている。

【0014】

上記の説明では、コントローラ１００が行う各種処理は、ＣＰＵ１１０が行うものとして説明したが、ＣＰＵ１１０と、ＡＳＩＣ１４０との協動により行ってもよい。また、コントローラ１００が複数のＣＰＵ１１０を備え、複数のＣＰＵ１１０によって処理を分担して行ってもよい。また、コントローラ１００が複数のＡＳＩＣ１４０を備え、複数のＡＳＩＣ１４０によって処理を分担してもよい。あるいは、１つのＡＳＩＣ１４０が単独で処理を行ってもよい。

【0015】

＜ヘッドユニット２０＞
図３に示すように、各ヘッドユニット２０は、装置幅方向に平行な一組の対辺と、ノズル配列方向に平行な一組の対辺とからなる平行四辺形の外形を有する。各ヘッドユニット２０は、装置幅方向に沿って並べられた６個のヘッドモジュール２３を有する。各ヘッドモジュール２３は、ノズル配列方向に延在する。６個のヘッドモジュール２３はそれぞれ同じ構成を有しており、６個のヘッドモジュール２３のそれぞれに対応した電気信号が、１個のフレキシブル配線基板７０を介してそれぞれのヘッドモジュール２３に伝送される。

【0016】

＜ヘッドモジュール２３＞
図３に示すように、各ヘッドモジュール２３の底面には、インクを吐出する複数のノズルＮが形成されている。複数のノズルＮは、ノズル配列方向と直交する方向に並ぶ２列のノズル列ＮＲ１，ＮＲ２を形成しており、各ノズル列はノズル配列方向に沿って形成されている。２列のノズル列ＮＲ１，ＮＲ２は、ノズル配列方向の位置がずれた状態で形成されている。なお、２列のノズル列ＮＲ１，ＮＲ２はそれぞれ、同じ数のノズルから形成されており、各ノズル列おいて、複数のノズルＮは等間隔に形成されている。また、本実施形態では、１列のノズル列から２種類、２列のノズル列から４種類のインクが吐出されるように構成されている。例えば、ノズル列ＮＲ１からは、イエローインクとＹシアンインクＣが吐出され、ノズル列ＮＲ２からは、マゼンタインクＭとブラックインクＢｋが吐出されるように構成されている。

【0017】

図４に示すように、ヘッドモジュール２３は、インクの流路を形成する流路ユニット３０と、ノズルＮからインクを吐出させる液体吐出ヘッド４０と、モジュールケース２５とから構成されている。流路ユニット３０と液体吐出ヘッド４０とは、上下方向に積層された状態でモジュールケース２５に取り付けられている。

【0018】

流路ユニット３０は、下側から順に、複数のノズルＮが形成されたノズル板３１と、流路基板３２と、圧力室基板３３と、振動板４１とを備える。ノズル板３１と、流路基板３２と、圧力室基板３３と、振動板４１とは、積層状態で互いに固定されている。流路ユニット３０には、各ノズルＮに連通するディセンダ３５と、ディセンダ３５に連通する圧力室３６と、圧力室３６に連通する液体供給路３７と、液体供給路３７に連通する共通液室３８とが形成されている。このうち、ディセンダ３５、圧力室３６及び液体供給路３７は各ノズルＮに対応して形成されている。これに対し、１つのヘッドモジュール２３には、４種類のインクにそれぞれ対応する４つの共通液室３８が形成されており、各共通液室３８は、同じ種類のインクを吐出する複数のノズルＮと連通している。

【0019】

モジュールケース２５は略箱状の部材である。モジュールケース２５の内部には、図示しないインク供給源から、流路ユニット３０における共通液室３８にインクを導入するための、液体導入路３９が形成されている。液体導入路３９は、共通液室３８と共に、流路ユニット３０に複数並設された圧力室３６に共通なインクが貯留される空間である。本実施形態では、４種類のインクに対応して４つの液体導入路３９が形成されている。

【0020】

液体吐出ヘッド４０は、下側から順に、圧電素子ＰＺが形成された振動板４１と、配線基板６０と、所定の出力電圧を出力するドライバＩＣ６５とを備えている。つまり、配線基板６０は、ドライバＩＣ６５と対向する第１面６０ａと、振動板４１と対向する第２面６０ｂとを有する。

【0021】

振動板４１は、弾性的に振動可能な板状の部材である。振動板４１の下面は流路ユニット３０の圧力室３６を構成し、振動板４１の上面には、複数のノズルＮにそれぞれ対応する複数の圧電素子ＰＺが形成されている。各圧電素子ＰＺは、電界が作用することによって伸縮する圧電体４２と、この圧電体４２を上下方向に挟むように配置された、第１の電極４３と第２の電極４４とを有している。第１の電極４３は、各圧力室３６（各ノズルＮ）に対応して圧電体４２の上面に形成された個別の電極である。第２の電極４４は、振動板４１の上面に複数の圧力室３６（複数のノズルＮ）に対応して形成された、複数の圧電素子ＰＺに共通する電極である。第１の電極４３及び第２の電極４４に電圧が印加され、圧電体４２の、第１の電極４３と第２の電極４４とで挟まれる部分に電界が作用すると、その部分が圧力室３６に向かって凸となるように変形する。これにより、振動板４１が湾曲し、圧力室３６内のインクが加圧される。このとき、ノズルＮからインクが吐出される。なお、ここでは、圧電素子ＰＺが形成された振動板４１を圧電素子形成基板４５と呼ぶ。

【0022】

配線基板６０の第１面６０ａには、複数の第１の出力端子９１と、第２の出力端子９２とが形成されている。複数の第１の出力端子９１と、第２の出力端子９２とは、ドライバＩＣ６５と電気的に接続され、ドライバＩＣ６５から出力される出力電圧が伝送される。すなわち、ドライバＩＣ６５には、複数の圧電素子ＰＺに対して選択的に出力電圧を供給するための電気回路などが搭載され、その回路形成面である能動面にバンプ６９ａとバンプ６９ｂとが形成されている。そして、ドライバＩＣ６５は、バンプ６９ａによって第１の出力端子９１と電気的に接続されるとともにバンプ６９ｂによって第２の出力端子９２と電気的に接続されている。つまり、ドライバＩＣ６５は、所謂フリップチップ（Flip Chip）実装により配線基板６０の第１面６０ａに取り付けられている。

【0023】

また、配線基板６０には、第１の出力端子９１および第２の出力端子９２とそれぞれ電気的に接続された複数の貫通配線６３が形成されている。さらに、配線基板６０の第２面６０ｂには、複数の貫通配線６３とそれぞれ電気的に接続された接続配線６３ａおよび接続配線６３ｂが形成されている。すなわち、配線基板６０の第１面６０ａ側に形成された第１の出力端子９１および第２の出力端子９２は、配線基板６０に設けられた貫通配線６３を介して、配線基板６０の第２面６０ｂ側に設けられた接続配線６３ａおよび接続配線６３ｂと電気的に接続される。

【0024】

さらに、配線基板６０の第２面６０ｂには、圧電素子形成基板４５とそれぞれ電気的に接続された第１の導通端子６１および第２の導通端子６２が形成されている。本実施形態において、第１の導通端子６１は、内部樹脂６４ａと、この内部樹脂６４ａを覆うように形成された接続配線６３ａとによって構成された樹脂バンプである。また、第２の導通端子６２は、内部樹脂６４ｂと、この内部樹脂６４ｂを覆うように形成された接続配線６３ｂとによって構成された樹脂バンプである。したがって、ドライバＩＣ６５から出力された出力電圧は、配線基板６０の第２面６０ｂ側に設けられた第１の導通端子６１に伝送されるとともに、配線基板６０の第２面６０ｂ側に設けられた第２の導通端子６２に伝送される。そして、第１の導通端子６１に伝送された出力電圧が圧電素子形成基板４５の第１の電極４３に供給され、第２の導通端子６２に伝送された出力電圧が圧電素子形成基板４５の第２の電極４４に供給されることにより、各ノズルＮからインクが吐出される。

【0025】

また、第１の導通端子６１および第２の導通端子６２は、液体吐出ヘッド４０において、圧電素子形成基板４５、及び、圧電素子形成基板４５と対向する配線基板６０の間に、所定の寸法を有する隙間を形成する。すなわち、複数設けられた第１の導通端子６１、及び、第２の導通端子６２は、圧電素子形成基板４５と配線基板６０との間に、上下方向へ変位する振動板４１が配線基板６０と接触しないように、隙間を形成する。

【0026】

なお、圧電素子形成基板４５と配線基板６０との間に第１の導通端子６１が複数接続されたのち、隣接する第１の導通端子６１の間において、圧電素子形成基板４５と配線基板６０との間を、樹脂製の封止材４６により埋めてもよい。これにより、圧電素子形成基板４５、配線基板６０、第１の導通端子６１および封止材４６によって囲まれた空間が、圧電素子ＰＺを封止する封止空間ＳＣを形成する（図４参照）。この意味において、配線基板６０は圧電素子ＰＺを封止する封止基板でもある。

【0027】

ここで、図５を参照して、液体吐出ヘッド４０の構造を説明する。なお、図５では、圧電体４２が省略されて図示されている。 図５に示すように、複数の第１の電極４３は、圧電素子形成基板４５においてノズル列ＮＲ１の各ノズルＮに対応するようにノズル配列方向に並べられた電極列と、ノズル列ＮＲ２の各ノズルＮに対応するようにノズル配列方向に並べられた電極列とを形成している。

【0028】

複数の第１の電極４３には、圧電素子形成基板４５の外周に向かって張り出した、矩形状の張出電極４３ａがそれぞれ形成されている。この張出電極４３ａに対して、図５において黒丸で示すように、ノズル配列方向に沿って配置された複数の第１の導通端子６１がそれぞれ接続される。また、複数の第２の導通端子６２はノズル配列方向に沿って配置され、図５において黒丸で示すように、圧電素子ＰＺの第２の電極４４に接続される。

【0029】

本実施形態の液体吐出ヘッド４０において、コントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送された電気信号は配線基板６０に入力される。そして、ドライバＩＣ６５は、配線基板６０に入力された電気信号に基づいて所定の出力電圧（駆動電圧）を出力する。

【0030】

ここで、図６を参照して、フレキシブル配線基板７０を介してコントローラ１００から伝送される電気信号と、ドライバＩＣ６５から出力される出力電圧について説明する。なお、本実施形態では、ヘッドユニット２０に配列された６個のヘッドモジュール２３において、フレキシブル配線基板７０を介して伝送される電気信号の生成や圧電素子ＰＺに出力される出力電圧の生成は、同様の回路構成で行われる。したがって、ここでは、１つのヘッドモジュール２３について説明する。

【0031】

図６に示すように、コントローラ１００には、メイン制御部５２と、２つの電圧信号生成回路５３，５４と、定電圧生成回路５５とが設けられている。また、液体吐出ヘッド４０が有するドライバＩＣ６５には、圧電素子ＰＺの第１の電極４３に駆動電圧ＶＴを出力し、且つ、第２の電極４４に定電圧ＶＢＳを出力するための電気回路が構成されている。

【0032】

メイン制御部５２は、印刷対象となる画像データがＰＣ等の外部装置１６０から供給されたときに、電圧信号生成回路５３，５４やドライバＩＣ６５の電気回路を制御するための各種の制御信号等を出力する。具体的には、メイン制御部５２は、一方の電圧信号生成回路５３にデジタルデータｄＡを繰り返して供給し、他方の電圧信号生成回路５４にデジタルデータｄＢを繰り返して供給する。ここで、データｄＡは、液体吐出ヘッド４０に伝送される電気信号である第１の電圧信号の信号波形を規定し、データｄＢは、液体吐出ヘッド４０に伝送される電気信号である第２の電圧信号の信号波形を規定する。

【0033】

一方の電圧信号生成回路５３は、繰り返し供給されるデータｄＡをアナログ電圧に変換した後に、例えばＤ級増幅により増幅したアナログの第１の電圧信号を、駆動信号ＣＯＭ－Ａとして液体吐出ヘッド４０に出力する。同様に、他方の電圧信号生成回路５４は、繰り返し供給されるデータｄＢをアナログ電圧に変換した後に、例えばＤ級増幅により増幅したアナログの第２の電圧信号を、駆動信号ＣＯＭ－Ｂとして液体吐出ヘッド４０に供給する。なお、２つの電圧信号生成回路５３，５４については、入力するデータおよび出力する電圧信号の信号波形が異なるのみであり、その回路構成は同一であって、一定の電圧ＶＨが電源として用いられる。

【0034】

また、メイン制御部５２は、搬送モータ１５ｃの駆動を制御して、記録媒体１２の搬送を制御する制御信号Ｓｃを出力するとともに、この制御信号Ｓｃに同期して、液体吐出ヘッド４０に、各種の制御信号Ｃｔｒを電気信号として供給する。なお、液体吐出ヘッド４０に供給される制御信号Ｃｔｒはデジタル（２値電圧）の電圧信号である。本実施形態では、制御信号Ｃｔｒには、ノズルＮから吐出させるインクの量を規定する印刷データ、当該印刷データの転送に用いるクロック信号、印刷周期等を規定するタイミング信号等が含まれる。

【0035】

また、コントローラ１００からは、駆動信号ＣＯＭ－Ａ，ＣＯＭ－Ｂおよび制御信号Ｃｔｒの他に、定電圧生成回路５５が生成した定電圧ＶＢＳがフレキシブル配線基板７０を介して供給される。さらに、ドライバＩＣ６５の電気回路を動作させるための電源としての一定の電位である電圧ＶＨと、この電圧ＶＨよりも低い一定の電位である電圧ＶＬと、各電圧の基準となる一定の電位である接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）とが、フレキシブル配線基板７０を介して供給される。換言すれば、一定の電位である電圧ＶＨ，ＶＬと接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）は定電位信号としてフレキシブル配線基板７０を介して供給される。

【0036】

図７に示すように、本実施形態における駆動信号ＣＯＭ－Ａは、印刷周期のうち、前半期間に配置された台形波形Ａｄｐ１と、後半期間に配置された台形波形Ａｄｐ２とを連続させた信号波形である。台形波形Ａｄｐ１と台形波形Ａｄｐ２とはほぼ同一の波形であり、いずれの波形も、圧電素子ＰＺの第１の電極４３に供給された場合、その圧電素子ＰＺに対応するノズルＮから中程度の量のインクを吐出させる電圧変化を示す。

【0037】

また、本実施形態における駆動信号ＣＯＭ－Ｂは、印刷周期のうち、前半期間に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、後半期間に配置された台形波形Ｂｄｐ２とを連続させた信号波形である。台形波形Ｂｄｐ１と台形波形Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、台形波形Ｂｄｐ１は、ノズルＮの付近におけるインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形である。すなわち、台形波形Ｂｄｐ１は、それが圧電素子ＰＺの第１の電極４３に印加された場合、その圧電素子ＰＺに対応するノズルＮからインク（インク滴）が吐出されない電圧変化を示す。また、台形波形Ｂｄｐ２は、それが圧電素子ＰＺの第１の電極４３に印加された場合、その圧電素子ＰＺに対応するノズルＮから、台形波形Ａｄｐ１または台形波形Ａｄｐ２が第１の電極４３に印加された場合に吐出する中程度の量よりも少ない小程度の量のインクを吐出させる電圧変化を示す。

【0038】

これに対して、本実施形態における他の定電圧ＶＢＳ、電圧ＶＨ、電圧ＶＬ、接地電圧ＧＮＤは、いずれも印刷周期内において電圧値が変化しないか変化が僅かな一定の電圧である。なお、定電圧ＶＢＳは、定電圧生成回路５５において、例えば図７において破線で示すように、１つの印刷周期を単位期間として電圧値が変動するように生成されてもよい。また、電圧ＶＨあるいは電圧ＶＬは、定電圧生成回路５５によって生成されてもよい。

【0039】

図６に戻り、液体吐出ヘッド４０に備えられたドライバＩＣ６５は、選択制御部６６と、圧電素子ＰＺに一対一に対応した選択部６７とを、複数の圧電素子ＰＺに対して選択的に電圧を供給するための電気回路として有している。すなわち、ドライバＩＣ６５は、コントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送される駆動信号ＣＯＭ－Ａと駆動信号ＣＯＭ－Ｂとを選択的に１つの圧電素子ＰＺの第１の電極４３へ出力する。

【0040】

詳しくは、選択制御部６６は、コントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送されるクロック信号と、このクロック信号に同期してコントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送される印刷データを、ヘッドユニット２０のノズルＮ（圧電素子ＰＺ）の個数分、一旦蓄積する。そして蓄積した印刷データに従って、各選択部６７に対し、駆動信号ＣＯＭ－Ａ，ＣＯＭ－Ｂの選択を、コントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送されるタイミング信号で規定される印刷周期（前半期間、後半期間）の開始タイミングで指示する。各選択部６７は、選択制御部６６による指示にしたがって、駆動信号ＣＯＭ－Ａ，ＣＯＭ－Ｂのいずれかを選択し（または、いずれも選択せずに）、対応する圧電素子ＰＺに印加する駆動電圧ＶＴとして第１の導通端子６１を介して第１の電極４３に出力する。

【0041】

また、ドライバＩＣ６５は、一定の電圧を１つの圧電素子ＰＺの第２の電極４４に出力する。すなわち、本実施形態では、コントローラ１００からフレキシブル配線基板７０を介して伝送される定電圧ＶＢＳが、配線基板６０を介してドライバＩＣ６５に入力される。その後、入力された定電圧ＶＢＳは、ドライバＩＣ６５から再び配線基板６０に設けられた第２の導通端子６２を介して、液体吐出ヘッド４０の複数の圧電素子ＰＺの第２の電極４４に対して出力される。

【0042】

このようにドライバＩＣ６５から各圧電素子ＰＺに駆動電圧ＶＴが選択的に出力されることによって、各圧電素子ＰＺの第１の電極４３には駆動電圧ＶＴが印加され、第２の電極４４には定電圧ＶＢＳが印加される。その結果、圧電素子ＰＺには、駆動電圧ＶＴと定電圧ＶＢＳとの差分電圧（電位差）に応じた伸縮が生じ、この伸縮に伴って各ノズルＮからインクが吐出される。そして、吐出されるインク量に応じて、用紙Ｐに異なるサイズのドットが形成される。したがって、定電圧ＶＢＳも駆動信号の１つとみなすこともできる。

【0043】

＜フレキシブル配線基板７０＞
次に、本実施形態のフレキシブル配線基板７０について説明する。まず、図８を参照しつつ、フレキシブル配線基板７０の平面形状について説明する。フレキシブル配線基板７０は、図８に示される折り曲げられる前の状態において、幹部７１と、幹部７１から枝分かれした６本の枝部７２と、６本の枝部７２の端部どうしを繋げるブリッジ部７３とからなる。換言すると、フレキシブル配線基板７０には、幹部７１と、６本の枝部７２と、ブリッジ部７３によって画定される、５個の貫通孔７７が形成されている。

【0044】

幹部７１は、幅広部７１ａ、テーパ部７１ｂ、及び幅狭部７１ｃからなる。幅広部７１ａの装置幅方向の幅Ｗ１は、幅狭部７１ｃの装置幅方向の幅Ｗ２よりも大きい。そして、テーパ部７１ｂの装置幅方向の幅は、幅広部７１ａから幅狭部７１ｃに向かって小さくなっている。幅狭部７１ｃには、コントローラ１００のコネクタに接続される入力端子７４が配置されている。

【0045】

６本の枝部７２はそれぞれ、６個のヘッドモジュール２３に対応しており、搬送方向に延びている。各枝部７２の装置幅方向の幅Ｗ３は、幅広部の幅Ｗ１よりも小さく、幅狭部の幅Ｗ２よりも小さい。つまり、各枝部７２の装置幅方向の幅Ｗ３は、幹部７１の装置幅方向の幅よりも小さい。各枝部７２は、図８に破線で示す折り曲げ線Ｆよりもブリッジ部７３側の第１部分７２ａと、折り曲げ線Ｆよりも幹部７１側の第２部分７２ｂとからなる。なお、各第１部分７２ａの、ブリッジ部７３との仮想的な境界線は、ノズル配列方向と直交する方向に延びている。このため、各第１部分７２ａは、装置幅方向の右側の辺を短辺、左側の辺を長辺とする台形の形状を有する。以下の説明において、台形状の第１部分７２ａの短辺の長さを、「第１部分７２ａの搬送方向の長さＬ１」と定義する。また、第１部分７２ａの搬送方向の長さＬ１と、第２部分７２ｂの搬送方向の長さＬ２の和を、「枝部７２の搬送方向の長さＬ」と定義する。本実施形態の各枝部７２において、装置幅方向の幅Ｗ３は、搬送方向の長さＬよりも小さい。

【0046】

ブリッジ部７３は、装置幅方向に並ぶ６か所の接合部７３ａと、５か所のリンク部７３ｂからなる。各接合部７３ａは矩形状であり、ノズル配列方向に延びている。各接合部７３ａのノズル配列方向の一端部は、対応する枝部７２の第１部分７２ａと連続している。一方、各接合部７３ａのノズル配列方向の他端部には、接合領域７５が設けられている。接合領域７５は、ヘッドモジュール２３の配線基板６０と接合される領域であり、配線基板６０の接点と接合される出力端子が配置されている。各リンク部７３ｂは、装置幅方向に隣り合う２か所の接合部７３ａと連続している。換言すると、装置幅方向に隣り合う２か所の接合部７３ａは、各リンク部７３ｂによって繋がっている。６か所の接合部７３ａと５か所のリンク部７３ｂとにより、装置幅方向に延びるブリッジ部７３が形成されている。

【0047】

次に、フレキシブル配線基板７０の配線の配置について、図９を参照しつつ説明する。まず、入力端子７４からフレキシブル配線基板７０の外形に沿って、駆動信号ＣＯＭ－Ａを伝送するためのＣＯＭ－Ａ配線７６ａが配置されている。ＣＯＭ－Ａ配線７６ａは、本発明の駆動信号配線の一例である。そして、ＣＯＭ－Ａ配線７６ａと同様に、入力端子７４からフレキシブル配線基板７０の外形に沿って、駆動信号ＣＯＭ－Ｂを伝送するためのＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂが配置されている。ＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂも、本発明の駆動信号配線の一例である。ＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂはＣＯＭ－Ａ配線７６ａの内側に配置されている。なお、ＣＯＭ－Ａ配線７６ａ及びＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂはともに、ブリッジ部７３における装置幅方向の中央部分において分断されている。これにより、一つの接合部７３ａには、左からの信号又は右からの信号が入力され、左右両方から信号が入力されるのを防ぐことができる。

【0048】

ＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂよりもさらに内側には、フレキシブル配線基板７０の外形及び５個の貫通孔７７の外形に沿うように、ＧＮＤ配線７６ｃが環状に配置されている。つまり、ＧＮＤ配線７６ｃは、６個のヘッドモジュール２３に対して共通に設けられている。ＧＮＤ配線７６ｃで囲まれる部分の内側には、入力端子７４から６か所の接合部７３ａに向かってそれぞれ引き伸ばされた、６本のＶ－ｈｉｇｈ配線７６ｄが配置されている。各Ｖ－ｈｉｇｈ配線７６ｄには定電位信号が伝送される。なお、ＧＮＤ配線７６ｃは、各接合部７３ａの装置幅方向の中央部から入力端子７４まで、当該接合部７３ａから引き伸ばされたＶ－ｈｉｇｈ配線７６ｄに沿うように、引き伸ばされている。さらに、ＧＮＤ配線７６ｃで囲まれる部分の内側には、入力端子７４から６か所の接合部７３ａに向かってそれぞれ引き伸ばされた、制御配線７６ｅ等が配置されている。各制御配線７６ｅには制御信号ＣＴｒが伝送される。

【0049】

図９に示されるように各種配線を配置することにより、各Ｖ－ｈｉｇｈ配線７６ｄの片側或いは両側に、当該Ｖ－ｈｉｇｈ配線７６ｄに沿ってＧＮＤ配線７６ｃが配置される。これにより、Ｖ－ｈｉｇｈ配線７６ｄを流れる電流によりＣＯＭ－Ａ配線７６ａやＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂ等に及ぶノイズを、低減させることができる。

【0050】

なお、本実施形態のフレキシブル配線基板７０は、図１０に示されるように枝部７２において上方に折り曲げられた状態で、プリンタ１１に実装される。この状態において、枝部７２の第１部分７２ａは水平面に沿って搬送方向に延びており、枝部７２の第２部分７２ｂはヘッドモジュール２３から離れるように上方向に延びている。上下方向は、本発明の第３方向の一例である。そして、図８において、各枝部７２の、折り曲げ線Ｆと重なる部分が、図１０に示される折り曲げ部分７２ｃに相当する。換言すると、各折り曲げ部分７２ｃは、対応する第１部分７２ａの、搬送方向における接合部７３ａとは反対側の端部と、対応する第２部分７２ｂの下側の端部とにそれぞれ繋がっている。各第１部分７２ａの、搬送方向における接合部７３ａとは反対側の端部は、本発明の第１端部の一例である。各第２部分７２ｂの下側の端部は、本発明の第２端部の一例である。また、各第２部分７２ｂの上側の端部は、本発明の第３端部の一例である。

【0051】

以上説明した本実施形態のプリンタ１１によれば、１個のヘッドユニット２０に対して１個のフレキシブル配線基板７０が接続される。そして、１個のヘッドユニット２０には、６個のヘッドモジュール２３が含まれている。つまり、６個のヘッドモジュール２３に対して共通のフレキシブル配線基板７０が接続される。このため、ヘッドモジュールごとにフレキシブル配線基板を接続する場合と比べて、フレキシブル配線基板の数を減らすことができ、その結果、コントローラのコネクタの数を減らすことができる。

【0052】

また、本実施形態のプリンタ１１において、フレキシブル配線基板７０は、幹部７１と、複数の枝部７２と、ブリッジ部７３とを有している。各枝部７２の装置幅方向の幅は、幹部７１の装置幅方向の幅よりも小さい。そして、フレキシブル配線基板７０は、各枝部７２において上方向に折り曲げられた状態で、プリンタ１１に実装される。このため、フレキシブル配線基板７０は折り曲げ性が良く、プリンタ１１に実装する際にフレキシブル配線基板に外力が作用したとしても、フレキシブル配線基板７０と複数のヘッドモジュール２３との接合部分が剥離しにくい。

【0053】

また、本実施形態のプリンタ１１において、フレキシブル配線基板７０は、各ヘッドモジュール２３のノズル配列方向の端部に接続されている。このため、各ヘッドモジュールの２列のノズル列の間にフレキシブル配線基板が接続される場合と比べて、各ヘッドモジュール２３のノズル配列方向と直交する方向の幅を小さくすることができる。

【0054】

また、本実施形態のプリンタ１１において、フレキシブル配線基板７０には５個の貫通孔７７が形成されている。このため、フレキシブル配線基板７０を６個のヘッドモジュール２３と接合する際、フレキシブル配線基板７０と６個のヘッドモジュール２３とを容易に位置合わせすることができる。

【0055】

また、本実施形態のプリンタ１１において、フレキシブル配線基板７０には、６個の枝部７２から連続するブリッジ部７３が設けられている。そして、複数のヘッドモジュール２３に共通するように、ＣＯＭ－Ａ配線７６ａ及びＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂがブリッジ部７３に配置されている。このため各ヘッドモジュール２３に対してこれらの配線を設ける場合と比べて、配線の本数を減らすことができる。

【0056】

なお、本実施形態において、フレキシブル配線基板７０に配置されるＣＯＭ－Ａ配線７６ａ及びＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂの幅は、均一でなくてもよい。つまり、６個のヘッドモジュール２３（ドライバＩＣ６５）に到達する経路のインピーダンスが略同じになるように、これらの配線の幅を調整してもよい。例えば、ＣＯＭ－Ａ配線７６ａ及びＣＯＭ－Ｂ配線７６ｂはいずれも、フレキシブル配線基板７０のブリッジ部７３において、装置幅方向の外側から中央側に向かって幅が広くなっていてもよい。本実施形態のように、これらの配線を、フレキシブル配線基板７０の外形に沿って配置し、装置幅方向の中央部分で分断する場合、装置幅方向の中央側で接合されるヘッドモジュール２３までの距離は、装置幅方向の外側で接合されるヘッドモジュール２３までの距離よりも長くなる。このため、装置幅方向の外側から中央側に向かって配線の幅を広げることにより、経路間のインピーダンスの差を小さくすることができる。そして、経路間のインピーダンスの差をさらに小さくする観点から、複数のヘッドモジュール２３の間で、フレキシブル配線基板７０との接続端子の配置位置が異なっていてもよい。例えば、装置幅方向の中央側に配置されているヘッドモジュール２３は、装置幅方向の外側に配置されているヘッドモジュール２３に比べて、接続端子からドライバＩＣ６５までの距離が短くなるように、接続端子が配置されていてもよい。

【0057】

以上説明した実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッドに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置にも本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。

【符号の説明】

【0058】

１１ インクジェットプリンタ
１３ ラインヘッド
２０ ヘッドユニット
２３ ヘッドモジュール
６０ 配線基板
６５ ドライバＩＣ
７０ フレキシブル配線基板
７１ 幹部
７２ 枝部
７３ ブリッジ部
１００ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】