(57)【要約】【課題】駆動に用いる各信号などの配線に高電圧の静電気サージが印加した場合であっても損傷することがない液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッド１は、液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子２３とエネルギー発生素子２３を駆動する駆動回路２４とが設けられた記録素子基板と２１、本体側との接続のための複数の接続端子４０を有し、記録素子基板２１に電気的に接続する配線手段２００と、を有する。配線手段２００において、複数の接続端子４０ごとに配線が接続し、配線のうち駆動回路２４に接続してエネルギー発生素子２３を駆動するための信号の伝送に用いられる少なくとも１つの信号配線に対し、その信号配線よりも相対的に電気容量が大きい配線との間に、印加電圧を所定の電圧以下に規制する機能素子６１を設ける。【選択図】図３
2018015933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体制御部を有する液体吐出装置に設けられる液体吐出ヘッドであって、
液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子と前記エネルギー発生素子を駆動する駆動回路とが設けられた記録素子基板と、
前記本体制御部との電気的な接続を確立するための複数の接続端子を有し、前記記録素子基板に電気的に接続する配線手段と、
を有し、
前記配線手段において、前記複数の接続端子ごとに配線が接続し、前記配線のうち前記駆動回路に接続して前記エネルギー発生素子を駆動するための信号の伝送に用いられる少なくとも１つの信号配線に対し、当該信号配線よりも相対的に電気容量が大きい配線との間に、印加電圧を所定の電圧以下に規制する機能素子が設けられていることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記配線手段は、前記複数の接続端子が形成されたコンタクト基板と、前記コンタクト基板と前記記録素子基板とを接続する配線部材とを備え、前記機能素子は前記コンタクト基板に設けられる、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子基板は半導体基板から形成され、前記記録素子基板での前記配線手段との接続部において、少なくとも１つの配線と接地配線との間に静電気から保護する保護素子が設けられている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
５ＭＨｚ以下の周波数で駆動される配線に対して前記機能素子が設けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記エネルギー発生素子を駆動するパルスを制御する信号の配線に対して前記機能素子が設けられる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記相対的に電気容量が大きい配線は、前記記録素子基板の基材に電気的に接続する接地配線である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記機能素子はツェナーダイオードである、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドに関し、特に、静電気サージによる破壊を防止する機能を有する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体に液体を吐出して記録を行う液体吐出装置では、液体を吐出する吐出口が形成された液体吐出ヘッドが設けられる。液体吐出ヘッドには、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられ、エネルギー発生素子は、例えば、電気信号によって駆動される発熱抵抗素子またはピエゾ素子などによって構成される。エネルギー発生素子は、例えば半導体基板からなる記録素子基板の上に集積して設けられ、記録素子基板には、各エネルギー発生素子に電気的に接続する配線なども形成される。記録素子基板には、液体吐出装置から供給される記録データに応じて各エネルギー発生素子を駆動する駆動回路が設けられてもよい。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドでは、静電気印加によってエネルギー発生素子やその他の回路素子が破壊することがある、という課題がある。この静電破壊に対する対策として、特許文献１には、液体吐出ヘッド内のコンタクト基板において、電源配線と他の電気容量の大きい配線（例えば接地配線）との間に、印加電圧を所定の値以下に規制する機能素子を設けることが開示されている。コンタクト基板は、液体吐出装置の本体側から駆動に用いる各信号を受信するために液体吐出ヘッドに設けられるものであり、コンタクト基板は配線部材を介して記録素子基板と接続している。機能素子を設けることにより、電源配線に対して高電圧の静電気サージが印加されても、電気容量の大きい配線にサージ電流を逃がすことが可能となって、記録素子基板内での電源配線を保護することができる。ここで電気容量とは、孤立導体としての静電的に電荷を蓄える能力のことを指す。特許文献１に記載された対策は、エネルギー発生素子を駆動する電源配線や駆動回路への駆動回路の電源配線など、電位が安定している配線に対してより有効である。この対策は、電源配線からのサージ電流を寄生容量の大きい基準電位の配線に逃がす場合などに効果的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８４４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された対策は、電位が比較的安定している電源配線と例えば接地配線との間に機能素子を接続するものであって、電源配線に対して静電気サージが印加されたときの保護を実現するものである。しかしながらこの対策では、より高電圧の静電気サージが駆動に用いる信号の配線に印加されることにより、エネルギー発生素子や駆動回路を損傷する場合があった。静電気サージを逃がすための機能素子を配線に接続すると、その配線の寄生容量が増加して、その配線上を伝搬する信号に遅延がもたらされる。そのため、高い応答性が求められる信号の配線には静電気サージからの保護のための機能素子を接続することはできない、と考えられていた。
本発明の目的は、上記の課題を解決し、駆動に用いる各信号などの配線に高電圧の静電気サージが印加した場合であっても損傷することがない液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出ヘッドは、本体制御部を有する液体吐出装置に設けられる液体吐出ヘッドであって、液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子とエネルギー発生素子を駆動する駆動回路とが設けられた記録素子基板と、本体制御部との電気的な接続を確立するための複数の接続端子を有し、記録素子基板に電気的に接続する配線手段と、を有し、配線手段において、複数の接続端子ごとに配線が接続し、配線のうち駆動回路に接続してエネルギー発生素子を駆動するための信号の伝送に用いられる少なくとも１つの信号配線に対し、その信号配線よりも相対的に電気容量が大きい配線との間に、印加電圧を所定の電圧以下に規制する機能素子が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信号配線と相対的に電気容量の大きい他の配線との間に、印加電圧を規制する機能素子を配置しているので、信号配線に対し高電圧の静電気サージが印加されてもサージ電流を電気容量の大きい配線に逃がすことができる。これにより、記録素子基板内の駆動回路などの損傷を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】液体吐出装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】液体吐出ヘッドに対する駆動信号の波形の例を示す図である。
【図５】第２の実施形態の液体吐出ヘッドの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。一例として、以下の説明では、液体吐出装置が、液体としてインク等の記録液を吐出するインクジェット記録装置である場合を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明に基づく液体吐出ヘッド１が適用される液体吐出装置１００の構成を示している。液体吐出ヘッド１は、記録液を吐出する複数の吐出口からなる吐出口列を備えており、液体吐出装置１００のキャリッジ２に搭載されている。液体吐出ヘッド１は、記録液を格納するタンク１８を搭載することができる。イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の記録液に対応して、４個のタンク１８が液体吐出ヘッド１に搭載されている。キャリッジ２は、シャフト１２に嵌合するとともに、ベルト１３を介してモータ１４から駆動力を受けることにより、被記録媒体１５が搬送される方向に対して直交する走査方向に走査される。キャリッジ２に接続されたキャリッジエンコーダ１６をキャリッジ位置センサ（不図示）により検知することで、キャリッジ２の位置を検出することができる。液体吐出ヘッド１から記録液を吐出して被記録媒体１５に対して記録を行く記録動作時には、紙などの被記録媒体１５は、紙送りモータ８から駆動ギヤ７，９を介して駆動される送りローラ６によって搬送される。紙送りローラ６に対して被記録媒体１５を押し付けるための補助ローラ５も設けられている。また、紙送りモータ８に同期して紙送りエンコーダ１０が回転し、紙送りエンコーダ１０に記されたスリットをセンサ１１が読み取ることで被記録媒体１５の位置を検出し、記録動作にフィードバックされる。
【００１１】
液体吐出ヘッド１の吐出口から記録液を吐出する液体吐出ヘッド１の駆動タイミング、キャリッジ２の走査、及び、被記録媒体１５の搬送のそれぞれが同期制御されることで、被記録媒体１５の所定の位置に記録液が吐出される。液体吐出ヘッド１から吐出された記録液によって記録された被記録媒体１５は、排出部４に設けられた排紙ローラ３の回転に伴って、液体吐出装置１００の外へ搬送される。
【００１２】
図２は、液体吐出ヘッド１の外観構成を示している。液体吐出ヘッド１は、記録素子基板２１（図３参照）を備えるとともに、メモリ２５（図３参照）も備え、そのメモリ２５の内部にその液体吐出ヘッド１に固有の情報を保有する。液体吐出装置１００の本体側に設けられた本体制御部２８（図３参照）は、液体吐出ヘッド１のこのメモリ２５の情報を読み取ることで、その液体吐出ヘッド１の特性にあった最適な条件を選択して液体吐出ヘッド１の駆動制御を行うことができる。液体吐出ヘッド１は、筺体５００と、液体吐出装置１００の本体１０１との電気的接続を行うコンタクト基板２００と、コンタクト基板２００に接合される配線部材３００と、記録素子基板ユニット４００とから構成されている。記録素子基板ユニット４００には記録素子基板２１が設けられており、記録素子基板２１は、配線部材３００に接合し、これによりコンタクト基板２００に対して電気的に接続している。コンタクト基板２００と配線部材３００は配線手段を構成する。コンタクト基板２００、配線部材３００及び記録素子基板ユニット４００は、筺体５００に固定されている。筺体５００は、タンク１８を搭載して固定するためにタンク側の突起部が嵌合する開口５１０を備え、また、タンク１８から供給された記録液を記録素子基板ユニット４００に誘導する流路を内部に備えている。記録素子基板ユニット４００とそれに設置される記録素子基板２１には、筺体５００より供給された記録液をエネルギー発生素子２３の位置にまで供給する流路が備えられている。
【００１３】
コンタクト基板２００には複数の接続端子４０が備えられている。液体吐出ヘッド１をキャリッジ２に搭載することでコンタクト基板２００の接続端子４０がキャリッジ２側の接続端子と電気的に接触し、液体吐出装置１００の本体１０１の制御基板１０２（図３参照）との電気的導通が確立されることになる。液体吐出装置１００の本体に設けられる本体制御部２８は、制御基板１０２上に設けられている。メモリ２５は、記録素子基板２１とは別個の半導体集積回路チップとして形成されるものであって、コンタクト基板２００の裏面側、すなわち筺体５００に向いた面に設置され、筺体５００に設けられた堀形状の溝の中に収納されている。
【００１４】
記録素子基板２１は、上述したように液体吐出ヘッド１の吐出口から記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子２３を備えている。記録素子基板２１は、エネルギー発生素子２３を駆動するためのトランジスタ及びロジック回路からなる駆動回路２４を備えており、エネルギー発生素子２３及び駆動回路２４を有する半導体集積回路チップとして構成されている。ここでエネルギー発生素子２３は、例えば、電気信号を熱に変換することのできるヒータである。このヒータの駆動によって記録液中に膜沸騰を発生させ、その圧力によってヒータ近傍に設けられた吐出口より記録液の吐出を行うことができる。あるいは、エネルギー発生素子２３として、電気信号によって機械的に変形し、この変形の作用を記録液に及ぼして吐出口から記録液を吐出させるピエゾ素子を用いることもできる。いずれにせよ、エネルギー発生素子２３は、電気信号によって駆動されて吐出のためのエネルギーを記録液などの液体に付与するものである。
【００１５】
液体吐出装置１００では、その本体１０１に設けられた本体制御部２８で生成された信号を液体吐出ヘッド１が受信し、その信号に基づいて液体吐出ヘッド１が駆動される。このとき、液体吐出ヘッド１では、本体１０１からの電力及び信号はコンタクト基板２００の接続端子４０を介して記録素子基板２１に供給される。駆動回路２４は、本体１０１から伝送されてきた信号に応じた駆動制御が行われ、この信号に含まれる記録データに応じた記録が行われるように、エネルギー発生素子２３に印加される電気信号を生成する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図３は、液体吐出ヘッド１の構成、特に、液体吐出装置１００の本体１０１と液体吐出ヘッド１との間の配線構成を示している。コンタクト基板２００の接続端子４０は、大別すると、電力供給用の接続端子と、信号伝送用の接続端子すなわち信号端子とからなっている。電力供給用の接続端子は、エネルギー発生素子用の電源端子ＶＨ及び接地端子ＧＮＤＨと、トランジスタ用の電源端子ＶＨＴと、ロジック回路用の電源端子ＶＤＤ及び接地端子ＶＳＳとからなる。電力供給用の接続端子は、すべて記録素子基板２１の駆動回路２４に電気的に接続している。また信号端子は、記録データ用のデータ端子ＤＡＴＡと、クロック信号端子ＣＬＫと、ラッチ信号端子ＬＴと、ヒート信号端子ＨＥとを含み、これらは駆動回路２４に電気的に接続している。また駆動回路２４には接続しない信号端子として、いずれもメモリ２５のためのものであるデータ信号端子ＳＤＡとクロック端子ＳＣＬとライトプロテクト端子ＷＰとがある。ここでは説明のため、接続端子４０について、アルファベットの２〜４文字からなる略号を与えているが、各接続端子に接続する配線、各接続端子に供給される電位及び信号についても、当該接続端子に割り当てられたものと同じ略号で表すものとする。特に、信号端子に接続する配線のことを信号配線と呼ぶ。
【００１７】
まず、各電源端子及び接地端子について説明する。電源ＶＨは、エネルギー発生素子２３の駆動電源であり、例えば、２４Ｖの電圧が印加される。電源ＶＨＴは、エネルギー発生素子２３を駆動するために設けられているトランジスタを駆動するための電源であり、例えば、２４Ｖの電圧が印加される。ロジック回路用の電源ＶＤＤの配線には、例えば、３．３Ｖの電圧が印加される。接地端子ＧＮＤＨは、エネルギー発生素子のコモングランドとなる端子である。これに対し、接地端子ＶＳＳは、駆動回路２４に含まれるロジック回路のコモングランドとなる端子であるとともに、駆動回路２４における基準電位を与えるものであって、記録素子基板２１の基材と電気的に接続されている。このため、接地端子ＶＳＳには、接続端子４０中の他の端子に比べ、相対的に大きい電気容量が等価的に接続されていることになる。
【００１８】
つぎに、信号端子を説明する。端子ＤＡＴＡは各エネルギー発生素子を個別にオン／オフするための記録データが、シリアルデータとして転送される端子である。端子ＣＬＫは、端子ＤＡＴＡに入力される記録データの転送の同期をとるためのクロック信号を転送する端子である。端子ＬＴは、記録素子基板２１内で記録データを駆動回路２４内の保持回路に移動するトリガとなるラッチ信号ＬＴを転送する端子である。端子ＨＥは、エネルギー発生素子２３に対する電源電圧ＶＨの印加時間をパルス長で制御するためのパルス信号（ヒートイネーブル信号ＨＥ）を転送する端子である。
【００１９】
このような信号端子に入力された信号によるエネルギー発生素子２３の駆動制御の流れは下記の通りとなる。まず、端子ＤＡＴＡを介して入力された記録データは、ＣＬＫ信号に同期して、記録素子基板２１の駆動回路２５内のシフトレジスタ回路（不図示）に転送される。シフトレジスタ回路に入力されたデータ群は、ＬＴ信号の入力によって、駆動回路２５内のラッチ回路（不図示）に保持され、この保持されたデータとＨＥ信号とを論理積（ＡＮＤ）処理することでパルス状の駆動信号が生成される。このパルス状の駆動信号によってエネルギー発生素子駆動用のトランジスタがオン／オフされ、それによってエネルギー発生素子２３の駆動がオン／オフされる。
【００２０】
液体吐出ヘッド１においてコンタクト基板２００に設けられるメモリ２５は、例えば、Ｉ２ＣタイプのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ）である。端子ＳＤＡは、メモリ２５に対するデータ書込み及びデータ読出しの端子であり、端子ＳＣＬは、メモリ２５でのデータ転送のクロック信号の端子である。端子ＷＰは、メモリ２５に対してライトプロテクトを行うための端子である。メモリ２５には、アドレス端子Ａ０，Ａ１，Ａ２が設けられているが、ここではアドレス端子Ａ０，Ａ１，Ａ２のすべては接地電位ＶＳＳに接続されており、アドレス“０”の設定となっている。
【００２１】
本実施形態では、コンタクト基板２００において、１以上の信号端子に接続する配線と、この配線よりも相対的に電気容量の大きい他の配線との間の印加電圧を所定の電圧以下に規制する機能素子が設けられている。図示した例では、コンタクト基板２００において、１以上の信号端子に接続する配線とロジック回路用の接地端子ＶＳＳに接続する接地配線との間に、機能素子を接続している。ここでは機能素子として、信号端子側がアノード、接地端子ＶＳＳ側がカソードとなるように、ツェナーダイオード６１が接続している。信号端子そのものと接地端子ＶＳＳそのものとの間にツェナーダイオード６１を接続してもよい。以下の説明において、端子に接続する配線を介して当該端子にツェナーダイオード６１が接続している場合も含めて、「ツェナーダイオード６１が端子に接続している」という。どの信号端子に対してツェナーダイオード６１を接続するかには制限はないが、図示したものでは、端子ＨＥと接地端子ＶＳＳとの間にツェナーダイオード６１が設けられている。複数の信号端子にツェナーダイオード６１を接続する場合には、信号端子ごとにツェナーダイオード６１が設けられる。ツェナーダイオード６１は、メモリ２５と同様に、コンタクト基板２００の裏面、すなわち筺体５００に向いた面において、コンタクト基板２００に実装されている。このように実装するのは、吐出口から吐出した液体がミスト状のものとなってツェナーダイオードの表面に付着したり基板との隙間に堆積してツェナーダイオードのアノードとカソードとの間を短絡することを防ぐためである。ツェナーダイオード６１のツェナー電圧は、接続される信号端子に入力される信号の振幅や、その信号端子に許容される入力最大電圧に応じて定められる。
【００２２】
このような構成によって、例えば端子ＨＥに高いサージ電圧が印加された場合、ツェナー電圧を超える電圧成分はツェナーダイオード６１内を流れて接地配線ＶＳＳに流出することができる。そのため、液体吐出ヘッド１内部の各配線には高電圧が印加されことがなく、半導体基板である記録素子基板２１やメモリ２５の内部絶縁膜が破壊・損傷するのを避けることができる。なお、ここでは、端子ＨＥに接続されるツェナーダイオード６１について、ロジック信号に対する電源電圧ＶＳＳである３．３Ｖよりも高いツェナー電圧を有するもの、具体的にはツェナー電圧が６．２Ｖのものを採用した。そうすることで、配線ＨＥにおいては、対応する電源電圧ＶＳＳがツェナー電圧よりも低いので、配線ＨＥと接地配線ＶＳＳとの間はツェナーダイオード６１を介しては電気的に絶縁した状態となる。さらにここでは、記録素子基板２１内において、配線ＨＥに対する耐圧限界は７Ｖであり、設置されるツェナーダイオード６１として、ツェナー電圧値がそれ以下のものを選定している。
【００２３】
次に、ツェナーダイオード６１を端子ＨＥに接続したときの配線ＨＥでの規制容量に対する影響を説明する。端子ＨＥにツェナーダイオードを接続したときとしないときで、端子ＨＥについての端子容量と、端子ＨＥにおけるＨＥ信号の波形を測定した。端子ＨＥの端子容量は、ツェナーダイオードが接続されない場合には５ｐＦ、ツェナーダイオードが接続された場合には１３．５ｐＦであった。図４は、ツェナーダイオード有無での信号ＨＥの波形の違いを示すための図である。ここで図４（ａ）は、一般的なＨＥ信号の立ち下がり波形の例を示している。参考のため、ＤＡＴＡ信号とＬＴ信号についても波形を示している。図４（ｂ）はツェナーダイオードが接続しない場合の立ち下がり部の拡大図であり、図４（ｃ）はツェナーダイオードを接続する場合の立ち下がり部の拡大図であって、いずれも図４（ａ）において枠で囲まれた部分を時間軸に関して拡大したものである。信号振幅に対してその８０％から２０％まで変化する時間（図におけるＣ１とＣ２との時間差）を立ち下がり時間と定義する。図４（ｂ），（ｃ）から、ツェナーダイオードがないときの立ち下がり時間は０．０１２μｓであり、ツェナーダイオードを設けたときに立ち下がり時間は０．０１３２μｓであった。この差は０．００１２μｓである。ＨＥ信号における立ち上がり波形でもほぼ同様の差であった。容量での１０ｐＦの差で約０．００１μｓの遅延が生じることがわかった。通常の場合、ＨＥ信号の時間幅は０．５〜１．０μｓであるため、ツェナーダイオードの有無の差はエネルギー発生素子の駆動に対してほぼ影響を与えないことが分かった。
【００２４】
回路シミュレーションによる計算値も求めたが、上述した測定での環境と同じ環境を設定したところ、ツェナーダイオードの追加による遅延時間は０．００１５μｓであり、ほぼ同じ結果が得られた。しかしながら、環境温度を変化させた回路シミュレーションを行ったところ、低温環境では、ツェナーダイオードの追加による遅延時間が０．００４８５μｓまで増加した。この場合であっても、エネルギー発生素子の駆動に対してほぼ影響を与えないものと考えられる。
【００２５】
次に、ツェナーダイオードの接続による上述した遅延時間を考慮して、どの信号端子に対してツェナーダイオードを接続できるかを考える。遅延の最悪値が約０．００５μｓであるため、セットアップ／ホールド時間には遅延の１０倍が必要であるとすれば、約０．０５μｓが必要であると考える。このため、各パルスの時間幅は最小で０．１μｓとということになり、１周期であるとすれば０．２μｓとなる。１／０．２μｓ＝５ＭＨｚであるので、ロジック信号の周波数が５ＭＨｚ程度以下であれば、ツェナーダイオードを接続してもその寄生容量の影響を受けないと考えられる。ロジック信号のうち、ＬＴ信号やＨＥ信号はＣＬＫ信号やＤＡＴＡ信号に比べて低速であるので、端子ＬＴや端子ＨＥに対しては十分にツェナーダイオードを接続することができる。また、ＤＡＴＡ信号やＣＬＫ信号であっても、５ＭＨｚ以下の周波数であれば、ツェナーダイオードを接続しても寄生容量の影響なく液体吐出ヘッド１を駆動することができる。本実施形態によれば、信号端子と電気容量が大きい接地端子ＶＳＳとの間にツェナーダイオードを接続することにより、高いサージ電圧が印加される場合であってもサージ電流をＶＳＳ配線に逃がすことができ、記録素子基板２１などの損傷を防止できる。
【００２６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、コンタクト基板２００内に設けたツェナーダイオードによって静電気サージに対する保護を行っているが、第２の実施形態では、静電気からの保護のためにさらなる保護素子を設ける例を説明する。図５は、第２の実施形態の液体吐出ヘッド１の要部の構成を示している。
【００２７】
本実施形態では、コンタクト基板２００において、第１の実施形態と同様に、端子ＨＥと接地端子ＶＳＳとの間にツェナーダイオード６１を設けている。さらに、記録素子基板２１の内部において配線ＨＥに対し、一定の印加電圧以上で降伏するダイオード６２を静電気から保護する保護素子として設けている。このダイオード６２は、カソードが配線ＨＥに接続し、アノードが接地配線ＶＳＳに接続している。ダイオード６２の位置は、記録素子基板２１の内部であってかつ配線部材３００との接続位置にきわめて近い位置にあることが好ましい。具体的には、ダイオード６２の位置は、配線部材３００に対して記録素子基板２１が接続されて位置とその近接部とを含む接続部６０に設けることが好ましい。ダイオード６２の降伏電圧は例えば１５Ｖであり、記録素子基板２１上において配線ＨＥに１５Ｖ以上が印加された場合、接地配線ＶＳＳに電流が流れて配線ＨＥと接地配線ＶＳＳとの電位差が１５Ｖ未満に抑えられる。本実施形態では、端子ＨＥ以外の信号端子（例えば図５における端子ＣＬＫ）にはコンタクト基板２００においてツェナーダイオードは設けられない。しかしながら、そのようなロジック端子であっても、記録素子基板２１の内部では、配線ＨＥと同様に、そのロジック端子に対応する配線に対し、一定の印加電圧以上で降伏するダイオード６２が保護素子として接続されている。
【００２８】
配線部材３００における配線長が短く、インピーダンスが小さいときは、記録素子基板２１内に保護素子を設ける場合を考える。この場合であっても、コンタクト基板２００にツェナーダイオード６１を設けることにより、静電気サージからより効果的にエネルギー発生素子２３やメモリ２５を保護することができる。記録素子基板２１上で保護素子として設けられる、一定の印加電圧以上で降伏する特性を持つダイオードは、信号端子だけでなく、電力供給用の接続端子に接続する配線すなわち電源系の配線に対しても設けられることが好ましい。具体的には、配線ＶＨ，ＶＨＴ，ＶＤＤの各々と接地配線ＶＳＳとの間にも保護素子を設けることが好ましい。電源系の配線は、記録素子基板２１内で広範囲に引き回されてその配線面積が大きいため、高電圧のサージが電源系の配線に印加された場合、種々の経路で信号端子やエネルギー発生素子からの電流が回り込んだり、回り込ませりすることがある。電源系の配線にも保護素子としてのダイオードを設けたときには、ダイオードの降伏電圧を超える電圧によるサージ電流はそのダイオードを通じて接地配線ＶＳＳに流出する。したがって電源系の配線に高電圧のサージが印加された場合であっても、記録素子基板２１の破壊を防ぐことができる。配線ＶＨ，ＶＨＴに接続されるダイオードの降伏電圧は、４０Ｖ程度であればよい。配線ＶＨ，ＶＨＴには、通常、２４Ｖが印加され、これはダイオードの降伏電圧よりも低いため、通常時にはダイオードを介しては電源配線ＶＨ，ＶＨＴと接地配線ＶＳＳとの間は電気的に絶縁される。
【００２９】
上述した第１及び第２の実施形態においては、コンタクト基板２００に備えられるツェナーダイオード６１は、以下の理由により、端子ＨＥと端子ＶＳＳとの間のみに設けることが好ましい。近年、高速記録への需要が高まるにつれて液体吐出ヘッドの駆動周波数は向上しており、また記録データの転送速度も向上しているから、ＣＬＫ信号やＤＡＴＡ信号の周波数を１０ＭＨｚ以上とすることが一般的になっている。また、ＬＴ信号のパルス幅を長くすることは、ＣＬＫ信号やＤＡＴＡ信号におけるマージンを減らすこととなるから、ＬＴ信号における遅延は好ましくない。これに対し、ＨＥ信号では、ＤＡＴＡ信号やＬＴ信号に比べて厳しいタイミングでのスイッチングは行われないため、信号遅延に対してマージンが大きい。このため、コンタクト基板２００において、端子ＣＬＫ，ＤＡＴＡ，ＬＴではなく端子ＨＥと端子ＶＳＳとの間にツェナーダイオード６１を設けることが好ましい。
【００３０】
以上説明した各実施形態では、コンタクト基板２００に設けられる機能素子として、ツェナーダイオードを用いたが、ツェナーダイオードのかわりにバリスタを用いてもよい。また、ここでは図示しなかったが、液体吐出ヘッド１の構成のバリエーションとして、コンタクト基板２００を設けないこととし、その代わりに配線部材３００自体に接続端子４０を設ける構成とすることも可能である。例えば、配線部材３００がフレキシブル配線基板からなるとして、配線部材３００表面の絶縁フィルムに複数の開口をあけ、内部の配線を端子として露出させ、それを液体吐出装置１００の本体１０１との接続に用いる接続端子とすればよい。このとき、ツェナーダイオードなどの機能素子は、配線部材３００表面の絶縁フィルムに開口を設けて内部の配線を露出させ、露出した配線に対して接続される。
【符号の説明】
【００３１】
１    液体吐出ヘッド
２３    エネルギー発生素子
２４    駆動回路
４０    接続端子
６１    ツェナーダイオード
２００    コンタクト基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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