JP2007168365A - Liquid discharge substrate, recording head and recorder - Google Patents

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理一 斎藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge substrate, a recording head and a recorder for protecting a penetration electrode provided with a liquid discharge substrate from outer environment and simultaneously eliminating a harmful effect associated with it. <P>SOLUTION: The liquid discharge substrate is provided comprising a substrate body 2, an energy generation means for generating energy for discharging a liquid, a nozzle structure 3 including a liquid discharge port 4 for discharging a liquid, a rear electrode 9, a penetration electrode 11 for penetrating the substrate body 2 and providing continuity between the rear electrode 9 and the energy generation means, wherein a portion of the penetration electrode 11 exposed on a surface side of the substrate body 2 is covered by an adhesive layer 7 that is a part of the nozzle structure 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク等の液体を吐出して記録を行う記録装置、この記録装置に適用される記録ヘッド、この記録ヘッドに適用される液体吐出基板に関するものである。尚、本発明は、一般的なプリント装置のほか、複写機、ファクシミリ、プリント部を有する各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置などに適用することができる。   The present invention relates to a recording apparatus that performs recording by discharging a liquid such as ink, a recording head applied to the recording apparatus, and a liquid discharge substrate applied to the recording head. The present invention can be applied not only to a general printing apparatus but also to a copying machine, a facsimile, an industrial recording apparatus combined with various processing apparatuses having a printing unit, and the like.

インクジェット記録ヘッドに適用される液体吐出基板と電気配線基板との接続に関しては、特許文献1や特許文献2に開示されている。すなわち、図6(a)(b)に示されるように、基板本体100の表面側には、ノズル構造体101と電極102とが設けられている。さらに、ノズル構造体101に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板103の電極104が電極102に電気的に接続されている。ここでの電気的接続には、ILB(Inner Lead Bonding)による金属間結合、または、異方性導電接着を用いた熱圧着が用いられている。   Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose the connection between a liquid discharge substrate and an electric wiring substrate applied to an ink jet recording head. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the nozzle structure 101 and the electrode 102 are provided on the surface side of the substrate body 100. Furthermore, an electrode 104 of an electric wiring board 103 that supplies an electric control signal and driving power to the nozzle structure 101 is electrically connected to the electrode 102. For this electrical connection, inter-metal bonding by ILB (Inner Lead Bonding) or thermocompression bonding using anisotropic conductive bonding is used.

さらに、プリンタなどに代表される製品においては、インク、及びインク滴や紙紛等のゴミを除去するゴムブレードによる拭き取り動作から電極102と電極103との接続部を保護するために、該接続部が封止材105により覆われている。   Further, in a product typified by a printer or the like, in order to protect the connection portion between the electrode 102 and the electrode 103 from a wiping operation by a rubber blade that removes ink and dust such as ink droplets and paper dust, the connection portion Is covered with a sealing material 105.

また、基板本体100を接着剤106を介して支持しつつ、インクを供給する支持部材107は、基板本体100の温度上昇によりインクの吐出性能が低下しないように、アルミナなど基板本体100と同等の熱伝導率を有する材料で形成されている。   Further, the support member 107 that supplies the ink while supporting the substrate main body 100 via the adhesive 106 is equivalent to the substrate main body 100 such as alumina so that the ink ejection performance does not deteriorate due to the temperature rise of the substrate main body 100. It is made of a material having thermal conductivity.

一方、特許文献3には、スケーラブルなワイドアレイインクジェットプリントヘッド及びその製作方法が開示されている。特許文献3に開示されているインクジェットプリントヘッドの概略を図7に示す。このインクジェットプリントヘッドは、複数のプリントヘッドダイ218の裏面が支持基板220の第1の面に装着され、複数の駆動回路230と複数の論理回路が支持基板220の第2の表面に装着されている。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a scalable wide array ink jet print head and a manufacturing method thereof. An outline of the ink jet print head disclosed in Patent Document 3 is shown in FIG. In the inkjet print head, the back surfaces of the plurality of print head dies 218 are mounted on the first surface of the support substrate 220, and the plurality of drive circuits 230 and the plurality of logic circuits are mounted on the second surface of the support substrate 220. Yes.

電気制御信号は、駆動回路230及び論理回路に支持基板220を介して供給され、支持基板220の貫通開口部210、濡れ金属276、はんだ278、濡れパッド268、プリントヘッドダイ218の相互接続280と伝達される。さらに、表面の導電性パターン207を通じて表面の印刷要素224に電気エネルギーが与えられ、プリントヘッドダイ218の表面のノズル開口部238からインクが吐出される。また、インクは、複数の駆動回路230と複数の論理回路を避けて開口された支持基板220のインク補充スロット232から供給され、プリントヘッドダイ218のインク補充流路242、供給流路244、ノズルチャンバ236へ供給される。
特公平8−25272号公報 特開平10−044418号公報 特開平11−192705号公報
Electrical control signals are supplied to the drive circuit 230 and the logic circuit via the support substrate 220, and the through-opening 210 of the support substrate 220, the wet metal 276, the solder 278, the wet pad 268, the interconnect 280 of the printhead die 218, Communicated. Further, electrical energy is applied to the printing element 224 on the surface through the conductive pattern 207 on the surface, and ink is ejected from the nozzle openings 238 on the surface of the printhead die 218. Further, the ink is supplied from the ink replenishment slot 232 of the support substrate 220 that is opened avoiding the plurality of drive circuits 230 and the plurality of logic circuits, and the ink replenishment flow path 242, the supply flow path 244, the nozzle of the print head die 218. It is supplied to the chamber 236.
Japanese Patent Publication No. 8-25272 Japanese Patent Laid-Open No. 10-044418 JP-A-11-192705

しかしながら、図6(a)(b)に示したインクジェット記録ヘッドには印字品位、信頼性等を低下させる以下のよう問題がある。   However, the ink jet recording head shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) has the following problems that deteriorate the print quality, reliability, and the like.

封止材105によって封止された電極102と電極104との接続部は、ノズル構造体101の表面より突出することになる。よって、この突出部の分だけ記録ヘッドと被記録媒体との間隔を取る必要が生じ、インクの被記録媒体への着弾精度が低下する。さらに、突出部は、ノズル構造体101の表面に付着したインク滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取り動作(ワイピング)に支障を来たす場合があり、ひいては印字品位に悪影響を及ぼす。   A connecting portion between the electrode 102 and the electrode 104 sealed with the sealing material 105 protrudes from the surface of the nozzle structure 101. Therefore, it is necessary to provide a gap between the recording head and the recording medium by the amount of the protruding portion, and the landing accuracy of ink on the recording medium is lowered. Further, the protruding portion may interfere with the wiping operation (wiping) by a rubber blade for removing dust such as ink droplets or paper dust adhering to the surface of the nozzle structure 101, and this may adversely affect the print quality. Effect.

一方、図7に示したスケーラブルなワイドアレイインクジェットプリントヘッドでは、プリントヘッドダイ218の表面側の導電性パターンの保護について考慮されていない。すなわち、プリントヘッドダイ208の表面側の導電性パターンを外部環境、特に、インクに代表される液体やワイピング動作の磨耗から保護するために、電極表面を封止する必要に迫られることが容易に推測できる。すると、前述の図6(a)(b)に示したインクジェット記録ヘッドと同様に、封止材によって封止された部分が突出することになり、この突出部の分だけ記録ヘッドと被記録媒体との間隔を取る必要がある。よって、インクの被記録媒体への着弾精度が低下する。さらに、突出部は、ワイピング動作の障害となり、ひいては印字品位に悪影響を及ぼす。また、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックといった、複数のインク流路を有するヘッドにおいては、支持基板220の第2の面に配置された駆動回路や論理回路が、インク流路を高密度に配置する上で妨げとなり、多色ヘッドの小型化を阻害する。   On the other hand, in the scalable wide array ink jet print head shown in FIG. 7, the protection of the conductive pattern on the surface side of the print head die 218 is not considered. That is, in order to protect the conductive pattern on the surface side of the print head die 208 from the external environment, in particular, the liquid represented by ink and the abrasion of the wiping operation, it is easily necessary to seal the electrode surface. I can guess. Then, similarly to the ink jet recording head shown in FIGS. 6A and 6B described above, the portion sealed by the sealing material protrudes, and the recording head and the recording medium correspond to the protruding portion. It is necessary to take an interval. Therefore, the accuracy of ink landing on the recording medium is reduced. Furthermore, the protruding portion becomes an obstacle to the wiping operation, and thus adversely affects the print quality. In the head having a plurality of ink flow paths such as yellow, cyan, magenta, and black, the drive circuit and the logic circuit arranged on the second surface of the support substrate 220 arrange the ink flow paths at high density. This hinders the downsizing of the multicolor head.

本発明の目的は、上記各問題を解決し、印字品位の劣化のない、安価でコンパクトな液体吐出基板及びそれを備えた記録ヘッドを提供することにある。さらには、その記録ヘッドを用いた記録装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an inexpensive and compact liquid discharge substrate that does not deteriorate print quality and a recording head including the same. Furthermore, it is providing the recording apparatus using the recording head.

本発明の液体吐出基板は、電気信号に応じて液体を吐出させる液体吐出基板である。具体的には、基板本体と、基板本体の表面側に設けられ、液体を吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段とを有する。さらに、基板本体の表面側に設けられ、液体が吐出する液体吐出口を備えたノズル構造体と、基板本体の裏面側に設けられた電極と、基板本体を貫通し、電極とエネルギー発生手段との間を電気的に導通させる貫通電極とを有する。そして、貫通電極のうち、基板本体の表面側に露出している部分は、ノズル構造体によって覆われている。   The liquid discharge substrate of the present invention is a liquid discharge substrate that discharges liquid according to an electrical signal. Specifically, it includes a substrate body and energy generating means that is provided on the surface side of the substrate body and generates energy for discharging the liquid. Further, a nozzle structure provided on the front surface side of the substrate body and provided with a liquid discharge port for discharging liquid, an electrode provided on the back surface side of the substrate body, an electrode and energy generating means penetrating the substrate body And a through electrode for electrically connecting the two. And the part exposed to the surface side of a board | substrate body among penetration electrodes is covered with the nozzle structure.

本発明によれば、液体吐出基板に設けられた貫通電極が外部環境から保護され、印字品位の劣化が防止される。また、上記貫通電極がノズル構造体から突出しないので、記録ヘッドと被記録媒体との間隔を小さくし、液滴の被記録媒体への着弾精度を向上させることが可能である。   According to the present invention, the through electrode provided on the liquid discharge substrate is protected from the external environment, and the deterioration of the print quality is prevented. Further, since the through electrode does not protrude from the nozzle structure, it is possible to reduce the interval between the recording head and the recording medium and improve the landing accuracy of the droplets on the recording medium.

本発明の液体吐出基板では、基板本体の表面側に、駆動回路素子、論理回路素子及び発熱素子からなり、液体を吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段と、液体が吐出する複数の液体吐出口を備えたノズル構造体とが設けられている。さらに、基板本体の裏面側には裏面電極が設けられ、基板本体の内部には、裏面電極に入力された電気信号などをエネルギー発生手段に伝えるための貫通電極が設けられている。そして、貫通電極のうち、基板本体の表面側に露出している部分は、ノズル構造体によって覆われている。   In the liquid discharge substrate of the present invention, the surface of the substrate main body includes a drive circuit element, a logic circuit element, and a heating element, and energy generating means for generating energy for discharging the liquid, and a plurality of liquids from which the liquid is discharged And a nozzle structure having a discharge port. Further, a back electrode is provided on the back side of the substrate body, and a through electrode for transmitting an electric signal input to the back electrode to the energy generating means is provided inside the substrate body. And the part exposed to the surface side of a board | substrate body among penetration electrodes is covered with the nozzle structure.

以上の構造を有する本発明の液体吐出基板では、貫通電極の表面側が外部環境、特に、導電性のあるインクや、ワイピング動作による磨耗から保護される。また、保護された貫通電極の表面側は、ノズル構造体から突出しないため、記録ヘッドと被記録媒体との間隔を小さくし、インクの被記録媒体への着弾精度を向上させることが可能である。さらに、ワイピング動作に支障を来たすことがなく、印字品位が向上する。加えて、駆動回路素子、論理回路素子及び発熱素子からなるエネルギー発生手段を備えているので、複数のインク流路を用いる多色ヘッドの実現に際しては、インク流路を高密度に配置して小型化を図ることが可能である。以下、本発明の液体吐出基板の実施形態について詳細に説明する。
(実施形態1)
図1(a)(b)は、本実施形態に係る液体吐出基板1の上面の一部と、その断面をそれぞれ示している。基板本体2の表面側には、不図示のエネルギー発生手段と、ノズル構造体3とが設けられている。ノズル構造体3は、インクが吐出される複数の液体吐出口4と、液体吐出口4の下方に形成され、液体吐出口4にインクを供給するためのインク流路5とを形成するノズル部材6と、ノズル部材6を基板本体2の表面に固定する接着層7とを主要な構成要素とする。
In the liquid discharge substrate of the present invention having the above structure, the surface side of the through electrode is protected from the external environment, in particular, conductive ink and abrasion due to the wiping operation. Further, since the surface side of the protected through electrode does not protrude from the nozzle structure, it is possible to reduce the interval between the recording head and the recording medium and improve the landing accuracy of the ink on the recording medium. . Furthermore, the printing quality is improved without causing any trouble in the wiping operation. In addition, since energy generation means comprising a drive circuit element, a logic circuit element, and a heat generating element is provided, when realizing a multi-color head using a plurality of ink flow paths, the ink flow paths are arranged with high density to achieve a small size. Can be achieved. Hereinafter, embodiments of the liquid discharge substrate of the present invention will be described in detail.
(Embodiment 1)
FIGS. 1A and 1B respectively show a part of the upper surface of the liquid ejection substrate 1 according to the present embodiment and a cross section thereof. On the surface side of the substrate body 2, energy generation means (not shown) and the nozzle structure 3 are provided. The nozzle structure 3 is a nozzle member that forms a plurality of liquid discharge ports 4 through which ink is discharged and an ink flow path 5 that is formed below the liquid discharge ports 4 and supplies ink to the liquid discharge ports 4. 6 and an adhesive layer 7 for fixing the nozzle member 6 to the surface of the substrate body 2 are main components.

ここで、接着層14の一例としては、ポリエーテルアミド樹脂層が挙げられる。また、ノズル部材6は、感光性エポキシ樹脂によって形成することができる。   Here, an example of the adhesive layer 14 includes a polyetheramide resin layer. The nozzle member 6 can be formed of a photosensitive epoxy resin.

ノズル部材6に設けられている複数の液体吐出口4の一部は、直線上に配列されて第1の液体吐出口列を形成し、他の一部は、前記直線と平行な別な直線上に配列されて第2の液体吐出口列を形成している。要するに、複数の液体吐出口4は、複数列(本例では2列)に開口しており、それら液体吐出口列は平行に並んでいる。尚、エネルギー発生手段を構成する発熱素子(本例では、ヒータ)は、各液体吐出口4の下方に配置されている。そして、各発熱素子が発熱すると、インク流路内のインクに熱エネルギーが与えられ、このときの相変化により生じるインクの発泡時(沸騰時)の気泡圧力によって、インクが対応する液体吐出口4から吐出される。   A part of the plurality of liquid discharge ports 4 provided in the nozzle member 6 is arranged on a straight line to form a first liquid discharge port array, and the other part is another straight line parallel to the straight line. A second liquid discharge port array is formed on the upper side. In short, the plurality of liquid discharge ports 4 are opened in a plurality of rows (in this example, two rows), and the liquid discharge port rows are arranged in parallel. Note that the heating elements (heaters in this example) constituting the energy generating means are disposed below the liquid discharge ports 4. When each heating element generates heat, thermal energy is given to the ink in the ink flow path, and the liquid discharge port 4 to which the ink corresponds is generated by the bubble pressure at the time of foaming (boiling) of the ink caused by the phase change at this time. It is discharged from.

基板本体2には、インク流路5にインクを供給するためのインク供給口8が形成されている。このインク供給口8は、基板本体2の表裏面に貫通しており、表面側の開口部の上にノズル部材6が被せられている。換言すれば、2つの液体吐出口列の下方にインク供給口8が設けられている。インク供給口8は、液体吐出口列の長さとほぼ等しい長さを有し、その内側面は、基板本体2の表面側から裏面側に向けて次第に裾広がりになるテーパー状に形成されている。   An ink supply port 8 for supplying ink to the ink flow path 5 is formed in the substrate body 2. The ink supply port 8 penetrates the front and back surfaces of the substrate body 2, and the nozzle member 6 is covered on the opening on the front surface side. In other words, the ink supply port 8 is provided below the two liquid discharge port arrays. The ink supply port 8 has a length substantially equal to the length of the liquid discharge port array, and the inner surface thereof is formed in a tapered shape that gradually widens from the front surface side to the back surface side of the substrate body 2. .

一方、基板本体2の裏面には、裏面電極9が設けられている。この裏面電極9に入力された電気信号などは、絶縁層10によって基板本体2と絶縁された貫通電極11を介して基板本体2の表面側に伝達される。さらに、基板本体2の表面側に伝達された電気信号などは、直接、または不図示の回路パターンを介して駆動回路素子、論理回路素子又は熱変換素子に供給される。ここで、基板本体2には、シリコンなどの半導体基板を用いることが望ましい。   On the other hand, a back electrode 9 is provided on the back surface of the substrate body 2. An electric signal or the like input to the back electrode 9 is transmitted to the front surface side of the substrate body 2 through the through electrode 11 insulated from the substrate body 2 by the insulating layer 10. Furthermore, an electrical signal transmitted to the front surface side of the substrate body 2 is supplied to a drive circuit element, a logic circuit element, or a heat conversion element directly or via a circuit pattern (not shown). Here, it is desirable to use a semiconductor substrate such as silicon for the substrate body 2.

さらに、貫通電極11のうち、基板本体2の表面側に露出している部分(以下「貫通電極の表面側11a」)は、ノズル構造体3の一部(接着層7)によって覆われている。   Further, a portion of the through electrode 11 exposed on the surface side of the substrate body 2 (hereinafter, “surface side 11a of the through electrode”) is covered with a part of the nozzle structure 3 (adhesive layer 7). .

以上の通り、貫通電極11の表面側11aは接着層7で覆われているので、外部環境、特に、導電性のあるインクや、ノズル部材6の表面に付着したインク滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取り動作の磨耗から保護される。   As described above, since the surface side 11 a of the through electrode 11 is covered with the adhesive layer 7, the external environment, in particular, conductive ink, dust such as ink droplets or paper dust adhering to the surface of the nozzle member 6. It is protected from the abrasion of the wiping operation by the rubber blade for removing the water.

また、接着層7はノズル構造体3(ノズル部材6)を基板本体2の表面に固定するために、該表面とノズル部材6との間に介在している。よって、接着層7及びこれに覆われている貫通電極11の表面側11aは、ノズル部材6(ノズル構造体3)から突出しない。従って、当該液体吐出基板1を用いた記録ヘッドでは、該ヘッドと被記録媒体との間隔を小さくし、インクの被記録媒体への着弾精度を向上させることが可能となる。さらに、ゴムブレードによる拭き取り動作に支障を来たさず、印字品位が向上する。
(実施形態2)
ところで、図1に示す構造の場合、インクの種類によっては、ノズル部材6と貫通電極11の表面側11aを保護している接着層7との間の段差(角部12)に付着したインクが乾燥し、堆積、固着する可能性がある。さらに、固着したインクがノズル構造体3から突出する可能性がある。
The adhesive layer 7 is interposed between the surface and the nozzle member 6 in order to fix the nozzle structure 3 (nozzle member 6) to the surface of the substrate body 2. Therefore, the adhesive layer 7 and the surface side 11a of the through electrode 11 covered with the adhesive layer 7 do not protrude from the nozzle member 6 (nozzle structure 3). Therefore, in the recording head using the liquid discharge substrate 1, it is possible to reduce the interval between the head and the recording medium and improve the landing accuracy of the ink on the recording medium. Further, the printing quality is improved without causing any trouble in the wiping operation by the rubber blade.
(Embodiment 2)
In the case of the structure shown in FIG. 1, depending on the type of ink, ink attached to the step (corner portion 12) between the nozzle member 6 and the adhesive layer 7 protecting the surface side 11 a of the through electrode 11 may be present. There is a possibility of drying, deposition and sticking. Further, the fixed ink may protrude from the nozzle structure 3.

よって、上記可能性があるインクを使用する場合には、何らかの方法によって図1(b)に示す角部12を解消することが望ましい。例えば、図2に示すように、ノズル部材6を拡大するか、図1に示す位置からオフセットさせるかして、接着層7の全面或いは略全面をノズル部材6で覆う。換言すれば、接着層7のうち、貫通電極11の表面側11aを覆っている領域をノズル部材6で覆う。これによって、同図に示すように、角部12が解消される。この場合、貫通電極11の表面側11aは、接着層7及びノズル部材6で覆われることとなる。   Therefore, when using ink with the above possibility, it is desirable to eliminate the corner 12 shown in FIG. For example, as shown in FIG. 2, the nozzle member 6 is enlarged or offset from the position shown in FIG. In other words, a region of the adhesive layer 7 that covers the surface side 11 a of the through electrode 11 is covered with the nozzle member 6. As a result, the corner 12 is eliminated as shown in FIG. In this case, the surface side 11 a of the through electrode 11 is covered with the adhesive layer 7 and the nozzle member 6.

図2に示す構造によっても、貫通電極11の表面側11aがノズル構造体3から突出していない点において実施形態1と共通であり、実施形態1と同様の作用効果が得られる。
(実施形態3)
図3に示すように、ノズル構造体3は、平坦なオリフィス部材20と、該オリフィス部材20と基板本体2との間にインク流路5を形成する隔壁部材21とによって形成することもできる。かかる構造においては、貫通電極11の表面側11aを隔壁部材21によって覆うことが望ましい。
The structure shown in FIG. 2 is the same as that of the first embodiment in that the surface side 11a of the through electrode 11 does not protrude from the nozzle structure 3, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 3, the nozzle structure 3 can also be formed by a flat orifice member 20 and a partition member 21 that forms an ink flow path 5 between the orifice member 20 and the substrate body 2. In such a structure, it is desirable to cover the surface side 11 a of the through electrode 11 with the partition member 21.

すなわち、貫通電極11の表面側11aを隔壁部材21で覆うことによって、貫通電極11の表面側11aを外部環境から保護することができる。特に、導電性のあるインクやオリフィス部材20の表面に付着したインク滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取り動作の磨耗から貫通電極11の表面側11aを保護することができる。   That is, by covering the surface side 11a of the through electrode 11 with the partition member 21, the surface side 11a of the through electrode 11 can be protected from the external environment. In particular, it is possible to protect the surface side 11a of the through electrode 11 from the abrasion of a wiping operation by a rubber blade for removing conductive ink and dust such as ink droplets and paper dust adhering to the surface of the orifice member 20. .

隔壁部材21は、オリフィス部材20と基板本体2の表面との間にインク流路5を形成するために、オリフィス部材20と基板本体2との間に介在している。よって、隔壁部材21及びこれに覆われている貫通電極11の表面側11aは、オリフィス部材20(ノズル構造体3)から突出しない。従って、当該液体吐出基板1を用いた記録ヘッドでは、該ヘッドと被記録媒体との間隔を小さくし、インクの被記録媒体への着弾精度を向上させることが可能となる。さらに、ゴムブレードによる拭き取り動作に支障を来たさず、印字品位が向上する。
(実施形態4)
ところで、図3に示す構造の場合、インクの種類によっては、オリフィス部材20と貫通電極11の表面側11aを保護している隔壁部材21との間の段差(角部22)に付着したインクが乾燥し、堆積、固着する可能性がある。さらに、固着したインクは、ノズル構造体3から突出する可能性がある。
The partition member 21 is interposed between the orifice member 20 and the substrate body 2 in order to form the ink flow path 5 between the orifice member 20 and the surface of the substrate body 2. Therefore, the partition wall member 21 and the surface side 11a of the through electrode 11 covered with the partition member 21 do not protrude from the orifice member 20 (nozzle structure 3). Therefore, in the recording head using the liquid discharge substrate 1, it is possible to reduce the interval between the head and the recording medium and improve the landing accuracy of the ink on the recording medium. Further, the printing quality is improved without causing any trouble in the wiping operation by the rubber blade.
(Embodiment 4)
In the case of the structure shown in FIG. 3, depending on the type of ink, ink adhering to the step (corner portion 22) between the orifice member 20 and the partition member 21 protecting the surface side 11a of the through electrode 11 may be removed. There is a possibility of drying, deposition and sticking. Further, the fixed ink may protrude from the nozzle structure 3.

よって、上記可能性があるインクを使用する場合には、何らかの方法によって角部22を解消することが望ましい。例えば、図4に示すように、オリフィス部材20を拡大するか、図3に示す位置からオフセットさせるかして、隔壁部材21の全面或いは略全面をオリフィス部材20で覆う。換言すれば、隔壁部材21のうち、貫通電極11の表面側11aを覆っている領域をオリフィス部材20で覆う。これによって、同図に示すように、角部22が解消される。この場合、貫通電極11の表面側11aは、隔壁部材21及びオリフィス部材20によって覆われることとなる。   Therefore, when using ink with the above possibility, it is desirable to eliminate the corner 22 by some method. For example, as shown in FIG. 4, the orifice member 20 is enlarged or offset from the position shown in FIG. In other words, the region of the partition wall member 21 that covers the surface side 11 a of the through electrode 11 is covered with the orifice member 20. As a result, the corner 22 is eliminated as shown in FIG. In this case, the surface side 11 a of the through electrode 11 is covered with the partition member 21 and the orifice member 20.

図4に示す構造によっても、貫通電極11の表面側11aがノズル構造体3から突出していない点において実施形態3と共通であり、実施形態3と同様の作用効果が得られる。
(実施形態5)
次に、本発明の記録ヘッドの実施形態の一例について図5を参照しながら説明する。本実施形態に係る記録ヘッド30は、実施形態1の液体吐出基板1と、該液体吐出基板1に電気制御信号及び駆動電力を供給する電気配線基板31と、液体吐出基板1を支持し液体を供給する支持部材32とを有する。
The structure shown in FIG. 4 is the same as that of the third embodiment in that the surface side 11a of the through electrode 11 does not protrude from the nozzle structure 3, and the same effects as those of the third embodiment can be obtained.
(Embodiment 5)
Next, an example of an embodiment of the recording head of the present invention will be described with reference to FIG. The recording head 30 according to the present embodiment includes a liquid discharge substrate 1 according to the first embodiment, an electric wiring substrate 31 that supplies an electric control signal and driving power to the liquid discharge substrate 1, and a liquid that supports the liquid discharge substrate 1. And a support member 32 to be supplied.

支持部材32には、液体吐出基板1に開口されているインク供給口8に、インクを供給するためのインク供給口33が設けられている。そして、液体吐出基板1のインク供給口8の外周部と、支持部材32のインク供給口33の外周部とは、封止材34によって密着されており、インクを液体吐出基板1の1つ以上の液体吐出口4(図1)へ供給可能となっている。   The support member 32 is provided with an ink supply port 33 for supplying ink to the ink supply port 8 opened in the liquid ejection substrate 1. The outer peripheral portion of the ink supply port 8 of the liquid discharge substrate 1 and the outer peripheral portion of the ink supply port 33 of the support member 32 are in close contact with each other by the sealing material 34, and the ink is supplied to one or more of the liquid discharge substrate 1. The liquid discharge port 4 (FIG. 1) can be supplied.

尚、封止材34は、液体吐出基板1のインク供給口8の外周部と、支持部材32のインク供給口9の外周部との双方或いは一方に設けることができる。   The sealing material 34 can be provided on both or one of the outer peripheral portion of the ink supply port 8 of the liquid discharge substrate 1 and the outer peripheral portion of the ink supply port 9 of the support member 32.

また、例えば、液体吐出基板1の裏面電極9に金メッキ処理を施し、支持部材32上の電気配線基板31の端子35にスタッドバンブ工法により金バンプ35aを形成し、金属間結合又は接触によって、電気接続することは、好適である。   Further, for example, the back electrode 9 of the liquid discharge substrate 1 is subjected to gold plating treatment, and gold bumps 35a are formed on the terminals 35 of the electric wiring substrate 31 on the support member 32 by a stud bump method. It is preferable to connect.

本実施形態の記録ヘッド30では、貫通電極11の表面側11aが接着層7で覆われていることにより、外部環境、特に、導電性のあるインクやインク滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取り動作の磨耗から該表面側11aが保護される。   In the recording head 30 of the present embodiment, the surface 11a of the through electrode 11 is covered with the adhesive layer 7, thereby removing external environment, particularly dust such as conductive ink, ink droplets and paper dust. Therefore, the surface side 11a is protected from the wear of the wiping operation by the rubber blade.

また、接着層7がノズル構造体3から突出していないので、記録ヘッド30と被記録媒体との間隔を小さくし、インクの被記録媒体への着弾精度を向上させることが可能である。さらに、ゴムブレードによる拭き取り動作に支障を来たさず、印字品位が向上する。   Further, since the adhesive layer 7 does not protrude from the nozzle structure 3, it is possible to reduce the interval between the recording head 30 and the recording medium and improve the ink landing accuracy on the recording medium. Further, the printing quality is improved without causing any trouble in the wiping operation by the rubber blade.

また、記録ヘッド30に実装されている液体吐出基板1は、基板本体2の表面側に電気信号に応じて液体吐出口4(図1)から液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備えている。そして、そのエネルギー発生手段は、駆動回路素子、論理回路素子及び発熱素子を有している。よって、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックといった、複数のインク流路を有する記録ヘッドとした場合、インク流路を高密度に配置した多色ヘッドの小型化が可能である。   Further, the liquid discharge substrate 1 mounted on the recording head 30 generates energy used to discharge liquid from the liquid discharge port 4 (FIG. 1) in accordance with an electrical signal on the surface side of the substrate body 2. It has energy generation means. The energy generating means includes a drive circuit element, a logic circuit element, and a heating element. Therefore, when a recording head having a plurality of ink channels such as yellow, cyan, magenta, and black is used, it is possible to reduce the size of the multicolor head in which the ink channels are arranged at high density.

さらに、本実施形態の記録ヘッド30を用いて記録装置を製造することによって、これまで説明した作用効果を有する記録装置が実現されることは容易に理解できる。   Furthermore, it can be easily understood that a recording apparatus having the effects described so far is realized by manufacturing a recording apparatus using the recording head 30 of the present embodiment.

また、本実施形態では、実施形態1の液体吐出基板1を用いた例を説明したが、他の実施形態の液体吐出基板はそれ以外の本発明の液体吐出基板を用いても同様の作用効果が得られる記録ヘッド及び記録装置を実現可能であることも容易に理解できる。   Further, in the present embodiment, the example using the liquid discharge substrate 1 of the first embodiment has been described. However, the liquid discharge substrates of other embodiments may have the same effects even if other liquid discharge substrates of the present invention are used. It can be easily understood that a recording head and a recording apparatus that can obtain the above can be realized.

本発明の液体吐出基板の実施形態の一例を示す図であって、(a)は上面図、(b)は断面図である。2A and 2B are diagrams illustrating an example of an embodiment of a liquid discharge substrate according to the present invention, in which FIG. 本発明の液体吐出基板の実施形態の他例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of the liquid discharge substrate of this invention. 本発明の液体吐出基板の実施形態の他例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of the liquid discharge substrate of this invention. 本発明の液体吐出基板の実施形態の他例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of the liquid discharge substrate of this invention. 本発明の記録ヘッドの実施形態の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of an embodiment of a recording head of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 液体吐出基板
2 基板本体
3 ノズル構造体
4 液体吐出口
5 インク流路
6 ノズル部材
7 接着層
9 裏面電極
11 貫通電極
20 オリフィス部材
21 隔壁部材
30 記録ヘッド
31 電気配線基板
32 支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge board | substrate 2 Substrate body 3 Nozzle structure 4 Liquid discharge port 5 Ink flow path 6 Nozzle member 7 Adhesive layer 9 Back surface electrode 11 Through electrode 20 Orifice member 21 Bulkhead member 30 Recording head 31 Electric wiring board 32 Support member

Claims (6)

電気信号に応じて液体を吐出させる液体吐出基板であって、
基板本体と、
前記基板本体の表面側に設けられ、液体を吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段と、
前記基板本体の表面側に設けられ、液体が吐出される液体吐出口を備えたノズル構造体と、
前記基板本体の裏面側に設けられた電極と、
前記基板本体を貫通し、前記電極と前記エネルギー発生手段との間を電気的に導通させる貫通電極と、を有し、
前記貫通電極のうち、前記基板本体の表面側に露出している部分が、前記ノズル構造体によって覆われていることを特徴とする、
液体吐出基板。
A liquid ejection substrate that ejects liquid in response to an electrical signal,
A substrate body;
Energy generating means provided on the surface side of the substrate body for generating energy for discharging liquid;
A nozzle structure provided on the surface side of the substrate body and provided with a liquid discharge port through which liquid is discharged;
An electrode provided on the back side of the substrate body;
A through electrode penetrating through the substrate body and electrically conducting between the electrode and the energy generating means,
Of the through electrode, a portion exposed to the surface side of the substrate body is covered with the nozzle structure.
Liquid discharge substrate.
請求項1記載の液体吐出基板において、
前記ノズル構造体が、前記液体吐出口が形成されたノズル部材と、該ノズル部材を前記基板本体に固定するための接着層とを有し、
前記貫通電極のうち、前記基板本体の表面側に露出している部分が、前記接着層又は前記接着剤層と前記ノズル部材とによって覆われていることを特徴とする、
液体吐出基板。
The liquid ejection substrate according to claim 1,
The nozzle structure includes a nozzle member in which the liquid discharge port is formed, and an adhesive layer for fixing the nozzle member to the substrate body,
Of the through electrode, a portion exposed to the surface side of the substrate body is covered with the adhesive layer or the adhesive layer and the nozzle member.
Liquid discharge substrate.
請求項1記載の液体吐出基板において、
前記ノズル構造体が、前記液体吐出口が形成されたオリフィス部材と、該オリフィス部材と前記基板本体との間に流路を形成する隔壁部材とを有し、
前記貫通電極のうち、前記基板本体の表面側に露出している部分が、前記隔壁部材によって覆われていることを特徴とする、
液体吐出基板。
The liquid ejection substrate according to claim 1,
The nozzle structure has an orifice member in which the liquid discharge port is formed, and a partition member that forms a flow path between the orifice member and the substrate body,
Of the through electrode, a portion exposed to the surface side of the substrate body is covered with the partition member,
Liquid discharge substrate.
請求項4記載の液体吐出基板において、
前記貫通電極のうち、前記基板本体の表面側に露出している部分が、前記隔壁部材又は前記隔壁部材と前記オリフィス部材とによって覆われていることを特徴とする液体吐出基板。
The liquid ejection substrate according to claim 4,
A portion of the through electrode exposed on the surface side of the substrate body is covered with the partition member or the partition member and the orifice member.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液体吐出基板と、
前記液体吐出基板に対して電気制御信号と駆動電力とを供給する電気配線基板と、
前記液体吐出基板を支持する支持部材と、を有することを特徴とする、
記録ヘッド。
A liquid discharge substrate according to any one of claims 1 to 4,
An electric wiring board for supplying an electric control signal and driving power to the liquid discharge board;
A support member that supports the liquid discharge substrate.
Recording head.
請求項5記載の記録ヘッドを備えたことを特徴とする記録装置。

A recording apparatus comprising the recording head according to claim 5.

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JP2009292004A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Canon Inc Ink discharge substrate head and ink discharge recording head equipped with this

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