JP7346148B2 - liquid discharge head - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid ejection head.
液体を吐出する記録素子基板の吐出口が形成されている面側には、外部電源からの電力を、液体を加圧する圧力発生素子に供給するための電気接続部が形成されている。しかしながら、電気接続部が吐出口面側に形成されていると、吐出口から吐出された液体の所謂ミスト等がこの電気接続部に付着する場合があり、電気接続部の腐食等の問題が引き起こされることがある。 An electrical connection part for supplying power from an external power source to a pressure generating element that pressurizes the liquid is formed on the side of the recording element substrate that ejects the liquid, on which the ejection ports are formed. However, if the electrical connection is formed on the side of the discharge port, the so-called mist of the liquid discharged from the discharge port may adhere to the electrical connection, causing problems such as corrosion of the electrical connection. It may happen.
このため、電気接続部は吐出口が形成されている領域から離すことが望ましい。そこで、特許文献1には、吐出口面の裏面側に電気接続部を設ける方法が記載されている。それによると、吐出口面の裏面側に電気接続部を設けるため、シリコン基板の、吐出口を備える吐出口部材と接合される側の面の裏面側から複数の貫通孔を穿設する必要がある。
For this reason, it is desirable that the electrical connection portion be separated from the region where the discharge port is formed. Therefore,
シリコン基板を記録素子基板に用いる場合、一般に、(100)面を表面にもつシリコン基板が採用される。また、(100)面を表面にもつシリコン基板は、[110]方向に割れやすいことが知られている。したがって、シリコン基板の裏面側から穿設した複数の貫通孔の配列方向が[110]方向に沿う場合、シリコン基板に外力等が加わった際にシリコン基板が割れ、記録素子基板が破損する恐れがある。 When a silicon substrate is used as a recording element substrate, a silicon substrate having a (100) plane on the surface is generally employed. Furthermore, it is known that a silicon substrate having a (100) plane on its surface is easily broken in the [110] direction. Therefore, if the arrangement direction of the plurality of through holes drilled from the back side of the silicon substrate is along the [110] direction, there is a risk that the silicon substrate will crack and the recording element substrate will be damaged when an external force is applied to the silicon substrate. be.
本発明は、上記の課題を鑑みたものであり、複数の貫通孔が裏面から形成されている記録素子基板の破損を抑制することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid ejection head that can suppress damage to a recording element substrate in which a plurality of through holes are formed from the back side.
上記課題を解決するために、本発明は、液体を吐出する吐出口を備える吐出口形成部材と、前記液体を吐出するため当該液体を加圧するためのエネルギを発生する圧力発生素子と、前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、を備え、前記吐出口形成部材に接合されるシリコン基板と、を有する記録素子基板を備える液体吐出ヘッドにおいて、前記シリコン基板の前記吐出口形成部材が接合される側の面の裏面に、底部に前記電気接続部を備える第1の凹部及び第2の凹部を備え、前記裏面の結晶方位は(100)面であり、前記第1の凹部の開口部における辺のうち、前記シリコン基板の<110>方向に沿って延在する辺の延長線と、前記第2の凹部の開口部の辺のうち、前記<110>方向に沿って延在する辺の延長線とがずれるように前記第1の凹部と前記第2の凹部が隣接して配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a discharge port forming member that includes a discharge port that discharges a liquid, a pressure generating element that generates energy for pressurizing the liquid in order to discharge the liquid, and a pressure generating element that generates energy for pressurizing the liquid in order to discharge the liquid. a silicon substrate bonded to the discharge port forming member, the silicon substrate comprising: an electrical connection portion connected to the generation element via electrical wiring for supplying power to the pressure generation element to drive the pressure generation element; In the liquid ejection head including a recording element substrate having a recording element substrate, a first recess and a second recess each having the electrical connection portion at the bottom are formed on the back surface of the side of the silicon substrate to which the ejection port forming member is bonded. The crystal orientation of the back surface is the (100) plane, and the extension line of the side extending along the <110> direction of the silicon substrate among the sides at the opening of the first recess, and the The first recess and the second recess are arranged adjacent to each other such that the extension line of the side extending along the <110> direction among the sides of the opening of the second recess is offset. It is characterized by
本発明によれば、複数の凹部が裏面から形成されている記録素子基板の破損を抑制することができる液体吐出ヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid ejection head that can suppress damage to a recording element substrate in which a plurality of recesses are formed from the back side.
以下、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドおよびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として、本実施形態では液体吐出ヘッドとして発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式が採用されているが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。また、本実施形態の液体吐出ヘッドとして、被記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ページワイド型ヘッドを図示するが、被記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用できる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインク用、およびカラーインク用記録素子基板を各1つずつ搭載する構成があげられる。 Hereinafter, a liquid ejection head and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following description does not limit the scope of the present invention. As an example, in this embodiment, a thermal method is used as the liquid ejection head in which the liquid is ejected by generating bubbles using a heating element, but liquid ejection heads employing a piezo method and various other liquid ejection methods may also be used. The present invention can be applied. Furthermore, as the liquid ejection head of this embodiment, a so-called page wide type head having a length corresponding to the width of the recording medium is illustrated, but a so-called serial type head that performs recording while scanning the recording medium is illustrated. The present invention can also be applied to a type of liquid ejection head. An example of a serial liquid ejection head is a configuration in which one recording element substrate for black ink and one recording element substrate for color ink are mounted.
(第1の実施形態)
(液体吐出ヘッド)
本実施形態に係る液体吐出ヘッドについて、図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る液体吐出ヘッド100を示す斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド100は、C/M/Y/Kの4色のインクを吐出できる記録素子基板30を直線状に16個配列(インラインに配置)したページワイド型の液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド100は、各記録素子基板30と、フレキシブルな電気配線部材31と、板状の電気配線基板90と、信号入力端子91と、電力供給端子92と、を有する。信号入力端子91及び電力供給端子92は、被記録媒体(不図示)を搬送する搬送部(不図示)及び液体吐出ヘッド100を有する記録装置本体(不図示)の制御部と電気的に接続される。そして、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を、電気配線部材31を介して記録素子基板30に供給する。電気配線部材31は、例えば、FPCである。電気配線基板90の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子91及び電力供給端子92の設置数を記録素子基板30の数と比べて少なくできる。これにより、記録装置本体に対して液体吐出ヘッド100を着脱するときに、取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。
(First embodiment)
(Liquid discharge head)
A liquid ejection head according to this embodiment will be explained using FIG. 1. FIG. 1 is a perspective view showing a
なお、図1において、記録素子基板30を液体吐出ヘッドの長手方向に直線状に配置したページワイド型の液体吐出ヘッドを示したが、本発明はこれに限られず、記録素子基板30を長手方向に千鳥状に配置したページワイド型の液体吐出ヘッドでもよい。
Although FIG. 1 shows a page-wide liquid ejection head in which the
(記録素子基板)
本発明の特徴部である記録素子基板について、図2乃至図4を参照しながら説明する。まず、記録素子基板30と電気配線部材31の電気接続について、図2を参照しながら説明する。図2は、液体吐出ヘッド100に設けられる複数の記録素子基板30と電気配線部材31のうち、1つの記録素子基板30と電気配線部材31を示す斜視図であり、記録素子基板30の吐出口が設けられる面の裏面(以下、単に、裏面と称す。)を示している。図2(a)は、記録素子基板30と電気配線部材31とを電気接続する前の状態を示す斜視図である。図2(b)は、夫々を電気接続した際の状態を示す斜視図である。
(Recording element substrate)
The recording element substrate, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. 2 to 4. First, the electrical connection between the
本実施形態においては、図2(b)に示すように、記録素子基板30の裏面に形成された電気接続部17と、電気配線部材31の端子51とは、金属のワイヤー7(図3)を用いて電気接続されている。そして、その夫々の電気接続部は、封止部材63により覆われており、封止部材63の一部は凹部3内に充填されている(図3)。本実施形態においては図2(b)示すように記録素子基板30と電気配線部材31とが接続された状態を1つのモジュールとして、総計16個のモジュールを配列することでページワイド型の液体吐出ヘッドを構成している。このようにモジュール形態とすることで、搭載するモジュールの数を適宜変更することで必要とする長さの液体吐出ヘッドを提供することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
次に、図3を参照して、記録素子基板30の構成を詳しく説明する。図3は、図2(b)のB-B断面の一部を示した概略図である。なお、図2(b)においては、流路部材120を図示していないが、図3においては説明のため図示している。電気配線部材31はシリコン基板1の裏面上に載置され、所謂ワイヤーボンディングにより、電気配線部材31の端子51と記録素子基板30の電気接続部17とが電気接続されている。記録素子基板30は、封止部材121を介して流路部材120と密着している。流路部材120により形成されたインク供給口20から吐出口19にインクが供給される。
Next, the configuration of the
図3に示すように、記録素子基板30は、シリコン基板1、電気配線22、吐出口部材21を含んでいる。記録素子基板30にはインク供給口20が形成されており、インク供給口20から供給されたインクは、圧力発生素子18により加圧され、吐出口19から吐出される。後述するシリコン基板の[110]方向に沿って複数の圧力発生素子18が配列されることにより、圧力発生素子列が形成されている。なお、本実施形態においては、圧力発生素子18は熱エネルギを発生するヒータであり、加熱によりインク中に気泡を発生させ、気泡の発泡圧力によりインクを吐出する。圧力発生素子18は電気配線22を介して電気接続部17と電気接続されており、電気接続部17が記録素子基板30の外部と接続されることにより、圧力発生素子18を駆動するための電力が圧力発生素子18に供給される。シリコン基板1の裏面には所謂ドライエッチング法により貫通孔3が形成されており、貫通孔の底部16に電気接続部17が位置している。したがって、貫通孔3は、電気接続部17を露出させている。また、圧力発生素子列と、電気接続部17とから電気配線層が構成されている。図3に示すように、シリコン基板1は、吐出口部材と21と電気配線層を表面に有している。
As shown in FIG. 3, the
なお、次に述べる記録素子基板30(図4)における貫通孔3と、図3における貫通孔3の形状とは異なるが、本発明はどちらの形態にも適用可能である。説明のため、図3においては、図4における記録素子基板30よりも簡易に示したに過ぎない。
Note that although the shapes of the through
次に、図4を用いて、記録素子基板30における貫通孔3の形成箇所について説明する。図4(a)は、複数の記録素子基板30が形成されているウエハおよびその一部の拡大図を示す図である。図4(b)は、図4(a2)に示すウエハのA-A´断面を示す図である。(100)面を表面にもつウエハ32を使用することにより、シリコン基板1の裏面が(100)面となるようにしている。(100)面を表面に有するシリコン基板は、矢印53に示すミラー指数[110]方向に割れやすい。ここで、図(a2)に示すように、本実施形態における貫通孔3の形状は、[110]方向と略直交する辺を有する長方形である。また、図4(a2)に示すように、ウエハをダイシングするライン9の近くに形成された第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに対しておおよそ貫通孔3の1つ分の長さだけライン9から離れた位置に形成された第2の貫通孔3bがある。第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bは、インク供給口20を境に、紙面左側のシリコン基板1に形成されている。すなわち、第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bは、Y方向に配列される複数の圧力発生素子列18からなる1列の圧力発生素子列に対応している。また、図4に示すように、第2の貫通孔3bは、[110]方向において、第1の貫通孔3aに最も近い位置にある。
Next, the formation locations of the through
シリコン基板1の裏面に形成される、第1の貫通孔3aの開口部52における辺のうち、[110]方向に沿って延在する辺の延長線4aをその辺に引いたとする。同様に、第2の貫通孔3bの[110]方向に沿って延在する辺の延長線4bをその辺に引いたとする。とき、延長線4aと延長線4bが[110]方向と直交する方向(X方向)にずれるように貫通孔3a及び貫通孔3bが配置される。なお、第1の貫通孔3aには、[110]方向に沿って延在する辺が2つあるが、図4(a2)においては第2の貫通孔3b側の辺の延長線4aのみ図示している。第2の貫通孔3bにおいても同様であり、第1の貫通孔3a側の辺の延長線4bの図示している。本発明は、第1の貫通孔3aおよび第2の貫通孔の開口部における辺のうち、[110]方向に沿って延在するすべての辺の延長線が、[110]方向と直交する方向(X方向)に互いにずれるように、第1の貫通孔3aおよび第2の貫通孔3bを配置する。このように配置することにより、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺と一致する辺を有する、[110]方向における第1の貫通孔3aに最も近い貫通孔は、第3の貫通孔3cとなる。したがって、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が大きくなることによりシリコン基板の剛性が向上する。これにより、外力等が加わった際に[110]方向においてシリコン基板1が破損することを抑制することができる。
It is assumed that among the sides of the
また、本発明によれば、ウエハ32のダイシング時においても、シリコン基板1が破損することを抑制することができる。ライン9との距離が相対的に近い第1の貫通孔3aと遠い第2の貫通孔3bとが、交互に配置されることにより、ライン9付近におけるウエハ32の剛性が大きくなるからである。
Further, according to the present invention, damage to the
なお、図4(a1)、(a2)においては、ダイシングライン9、即ち記録素子基板30の端部に沿って第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bを配置したが、本実施形態はこれに限られない。すなわち、例えば、ダイシングライン9とインク供給口20との間の領域に第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bを配置してもよい(図4(c))。この場合にも、図4(a)におけるシリコン基板1と同様な効果が得られる。また、図4(a1)に示すように、外形形状が長方形であるシリコン基板1を用いて以上説明を行ったが、本発明は図11に示すように、外形形状が平行四辺形であるシリコン基板1を用いてもよい。
Note that in FIGS. 4A1 and 4A2, the first through
(比較例)
本発明に対する比較例について、図12を参照しながら説明する。図12は、比較例に係るシリコン基板を示す概略図である。比較例に係るシリコン基板1が上述した本発明に係るシリコン基板1と異なる点は、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と、第2の貫通孔3bの[110]方向に延在する辺の延長線とが一致することである。したがって、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が小さくなることによりシリコン基板の剛性が小さくなる。これにより、シリコン基板が[110]方向に破損しやすくなる。
(Comparative example)
A comparative example for the present invention will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is a schematic diagram showing a silicon substrate according to a comparative example. The
一方、本願の実施形態で説明したように第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bを配置すると、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線上にある貫通孔は第3の貫通孔3cとなり、貫通孔の配置間隔が大きくなる。これによりシリコン基板の剛性が向上し、外力等が加わった際に[110]方向においてシリコン基板1が破損することを抑制することができる。
On the other hand, when the first through
(液体吐出ヘッドの製造方法)
本実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法について、図5及び図6を参照しながら説明する。図5は、各製造工程を示すフローチャート図である。図6は、図5に示す各製造工程に対応した記録素子基板30の、図4(a2)に示すA-A´断面を示す概略図である。
(Method for manufacturing liquid ejection head)
A method for manufacturing a liquid ejection head according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a flowchart showing each manufacturing process. FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line AA′ shown in FIG. 4(a2) of the
まず、吐出口部材21等が設けられたシリコン基板1を用意する(図5の工程1、図6(a))。次に、テンティングレジスト41を用いたパターニングでシリコン基板1の裏面10にマスクを形成する(図5の工程2、図6(b))。次に、テンティングレジスト41をマスクとして電気接続用の穴をリアクティブイオンエッチング(RIE)で穿設する。この際、シリコン基板1を貫通させても良いし、二段形状にする場合は、下記に述べるテンティングレジスト42を用いて二段形状にすることもできる(図5の工程3、図6(c))。
First, a
次に、テンティングレジスト41を除去した後、テンティングレジスト41の開口部よりも小さい開口部を有するテンティングレジスト42をシリコン基板1の裏面に形成する。テンティングレジスト42をマスクとして、シリコン基板1をRIEで加工することで、二段形状貫通孔3を形成する。さらに、そのマスクを利用して電気接続用の電極部(電気接続部)17上の絶縁層(不図示)を除去し電気接続部17を露出させる(図5の工程4、図6(d))。
Next, after removing the tenting resist 41, a tenting resist 42 having an opening smaller than the opening of the tenting resist 41 is formed on the back surface of the
次に、ダイシングライン9に沿ってシリコン基板1をダイシングすることで個々のチップ形態とする。その後、実装部材43に形成された電気配線部材31と裏面に形成された電気接続部17とをAuワイヤ7のような柔軟性のある配線を用いて、ワイヤーボンディング方式で電気的に接続する。その後、貫通孔3の内部に、電気接続の箇所を覆う封止部材63を充填する(図5の工程5、図6(e))。なお、図6(e)における電気配線部材31の位置と、図3における電気配線部材31の位置とは異なっているが、本発明はどちらでもよく、更にはこのどちらかに限られるものではない。
Next, the
(第2の実施形態)
本発明に係る第2の実施形態について、図7を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の箇所は同一の符号を付し、説明は省略する。図7は、第2の実施形態におけるシリコン基板1を示す図である。図7(a)はシリコン基板1の裏面の上面図、図7(b)は図7(a)に示すD-D´断面の概略図、図7(c)は記録素子基板30と電気配線部材31を電気接続した際の概略図をそれぞれ示す図である。
(Second embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. FIG. 7 is a diagram showing a
本実施形態と第1の実施形態との違いは、インク供給口20を対称軸として、第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bと非対称となる位置に貫通孔3d及び貫通孔3eが形成されていることである。シリコン基板は[110]方向と直交するX方向においても割れやすいことが知られている。したがって、本実施形態のような貫通孔3の配置とすることにより、[110]方向と直交するX方向においてもシリコン基板1の剛性を大きくすることができるため、X方向におけるシリコン基板1の破損を抑制することができる。すなわち、本実施形態においては、[110]方向におけるシリコン基板1の破損を抑制しつつ、X方向における破損も抑制することができる。
The difference between this embodiment and the first embodiment is that the through
(第3の実施形態)
本発明に係る第3の実施形態について、図8を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の特徴部は、液体吐出ヘッド100の吐出口19が形成されている吐出口側にカバー部材110が取り付けられていることである。
(Third embodiment)
A third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 8. Note that the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. A feature of this embodiment is that a
図8(a)は、図2(b)に示すB―B断面で記録素子基板30を見たときの一部を示す概略図である。図8(b)は、カバー部材110に取り付けられた複数の記録素子基板30およびカバー部材110を、記録素子基板30の裏面側から見た概略図である。図8(b)に示すように、カバー部材110は記録素子基板30を露出するための開口部を備える枠体形状をしており、接着剤(不図示)を用いて枠体の内面側と記録素子基板30とを固定している。
FIG. 8(a) is a schematic diagram showing a part of the
記録素子基板30の裏面には貫通孔3が形成されているため、その部位の基板の厚みが薄くなり強度が低下し、基板が変形したり割れたりする恐れがある。本実施形態において、貫通孔3が設けられている位置に対応してカバー部材110が設けられている。つまり吐出口面からみて、貫通孔3とカバー部材110の枠部とが重複する位置にある。したがって、本実施形態は、記録素子基板30の貫通孔3がある部分の強度が向上する点で好ましい。カバー部材110の材料としては樹脂や金属等、各種材料が適用可能であるが、強度の点からはSUS等の金属が好ましい。また、樹脂も適用可能であるが、強度の点からはフィラーを含有させた樹脂を適用することが好ましい。
Since the through
(他の実施形態)
本発明に係る他の実施形態について、図9乃至図11を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の箇所は同一の符号を付し、説明は省略する。図9乃至図11は、それぞれ第1の実施形態と同様の効果を有するシリコン基板における貫通孔3の配置の変形例である。図9は、第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bをX方向に並列して配置したもの、を、[110]方向に配列したシリコン基板1を示す概略図である。すなわち第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の二等分線上(不図示)に第2の貫通孔3bが配置されている。このようにすることにより、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が大きくなる。これにより、シリコン基板1の剛性が向上することでシリコン基板1の破損を抑制することができる。
(Other embodiments)
Other embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11. Note that the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 9 to 11 each show a modification of the arrangement of the through
図10は、X方向に延在する辺が第2の貫通孔3bの辺よりも大きい辺を有する第1の貫通孔3aを配置したシリコン基板1の概略図である。なお、図10における貫通孔については、第1の貫通孔3aの[110]方向に交差する辺の二等分線(不図示)と、第2の貫通孔3bの[110]方向に交差する辺の二等分線(不図示)とが重なるように配置されている。図10における貫通孔についても、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線4aと、第2の貫通孔3bの[110]方向に延在する辺の延長線4bとが、第1の実施形態で示した図4のようにX方向にずれている。したがって、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔は第3の貫通孔3cとなる。これにより、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が大きくなる。ゆえに、シリコン基板の剛性が向上し、外力等が加わった際に[110]方向においてシリコン基板1が破損することを抑制することができる。
FIG. 10 is a schematic diagram of a
図11は、平行四辺形のシリコン基板1に貫通孔を配置したときの概略図である。図11(a)はシリコン基板1の長辺に沿って貫通孔を形成した場合、図11(b)はシリコン基板1の短辺に沿って貫通孔を形成した場合をそれぞれ示す。図11においても第1の実施形態と同様に、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線4aと、第2の貫通孔3bの[110]方向に延在する辺の延長線4bとが、第1の実施形態で示した図4のようにX方向にずれている。したがって、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔は第3の貫通孔3cとなる。これにより、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が大きくなる。ゆえに、シリコン基板の剛性が向上し、外力等が加わった際に[110]方向においてシリコン基板1が破損することを抑制することができる。
FIG. 11 is a schematic diagram when through holes are arranged in a
1 シリコン基板
3a 第1の凹部3a
3b 第2の凹部3b
4a 延長線
4b 延長線
16 裏面
17 電気接続部
18 圧力発生素子
19 吐出口
21 吐出口形成部材
22 電気配線
30 記録素子基板
52 開口部
100 液体吐出ヘッド
1
Claims (14)
前記液体を吐出するため当該液体を加圧する圧力発生素子が配列する圧力発生素子列と、前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、を備える電気配線層と、
前記吐出口部材および前記電気配線層を表面に有するシリコン基板と、
を有する記録素子基板を備える液体吐出ヘッドにおいて、
前記シリコン基板は、前記シリコン基板を貫通し、前記電気接続部を露出させる第1の貫通孔および第2の貫通孔であって、1列の前記圧力発生素子列に対応する第1の貫通孔および第2の貫通孔を備え、
前記シリコン基板の裏面に、前記第1の貫通孔の開口部および前記第2の貫通孔の開口部が開口しており、前記第2の貫通孔の開口部は、前記シリコン基板の[110]方向において前記第1の貫通孔の開口部に最も近い位置にあり、
前記シリコン基板の裏面は(100)面であり、
前記第1の貫通孔の開口部における辺のうち、前記[110]方向に沿って延在する辺の延長線と、前記第2の貫通孔の開口部の辺のうち、前記[110]方向に沿って延在する辺の延長線とは、いずれも前記[110]方向と直交する方向にずれていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 a discharge port member including a discharge port for discharging liquid;
A pressure generating element row in which pressure generating elements that pressurize the liquid in order to discharge the liquid is connected to the pressure generating elements via electrical wiring, and power for driving the pressure generating elements is supplied to the pressure generating elements. an electrical wiring layer comprising an electrical connection for supplying;
a silicon substrate having the discharge port member and the electrical wiring layer on its surface;
In a liquid ejection head including a recording element substrate having
The silicon substrate has a first through hole and a second through hole that penetrate the silicon substrate and expose the electrical connection portion, the first through hole corresponding to one row of the pressure generating element rows. and a second through hole,
An opening of the first through-hole and an opening of the second through-hole are opened on the back surface of the silicon substrate, and the opening of the second through-hole is formed in the [110] of the silicon substrate. located at a position closest to the opening of the first through hole in the direction;
The back surface of the silicon substrate is a (100) plane,
Among the sides at the opening of the first through-hole, an extension line of the side extending along the [110] direction, and among the sides at the opening of the second through-hole, the [110] direction The liquid ejection head is characterized in that the extension lines of the sides extending along are deviated from each other in a direction perpendicular to the [110] direction.
前記第1の貫通孔の前記交差する辺の長さは、前記第2の貫通孔の前記交差する辺の長さよりも長いことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The bisector of the side of the first through hole that intersects in the [110] direction and the bisector of the side of the second through hole that intersects in the [110] direction overlap so that the first through hole and the second through hole are arranged,
5. The length of the intersecting side of the first through hole is longer than the length of the intersecting side of the second through hole. The liquid ejection head described.
前記インク供給口を対称軸として、前記裏面の前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔と非対称となる位置に、底部に前記電気接続部を備える第3の貫通孔及び第4の貫通孔を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 An ink supply port for supplying the liquid to the ejection port is further formed in the silicon substrate,
A third through hole and a fourth through hole having the electrical connection portion at the bottom thereof are located at positions asymmetrical to the first through hole and the second through hole on the back surface with the ink supply port as an axis of symmetry. The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the liquid ejection head has a hole.
前記第1及び第2の貫通孔の内部に、前記電気接続部と前記ワイヤーとの接続部を覆う封止部材が充填されていることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 further comprising an electrical wiring member electrically connected to the electrical connection part via a wire and for supplying the electric power to the electrical connection part,
14. Any one of claims 1 to 13, wherein the first and second through-holes are filled with a sealing member that covers a connection between the electrical connection section and the wire. The liquid ejection head described in .
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
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US20020066182A1 (en) | 2000-12-05 | 2002-06-06 | Hostetler Timothy S. | Slotted substrates and techniques for forming same |
JP2006027109A (en) | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Canon Inc | Substrate for liquid discharge element, liquid discharge element, and their manufacturing method |
JP2007220781A (en) | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fujikura Ltd | Through electrode substrate, and manufacturing method thereof |
JP2008260152A (en) | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Canon Inc | Ink jet recording head and its manufacturing process |
JP2011121968A (en) | 2004-06-11 | 2011-06-23 | Dsm Ip Assets Bv | PROCESS FOR MANUFACTURE OF CHROMAN DERIVATIVE, ESPECIALLY alpha-TOCOPHEROL AND ALKANOATE THEREOF |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002029057A (en) | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Casio Comput Co Ltd | Ink jet printing head |
US20020066182A1 (en) | 2000-12-05 | 2002-06-06 | Hostetler Timothy S. | Slotted substrates and techniques for forming same |
JP2011121968A (en) | 2004-06-11 | 2011-06-23 | Dsm Ip Assets Bv | PROCESS FOR MANUFACTURE OF CHROMAN DERIVATIVE, ESPECIALLY alpha-TOCOPHEROL AND ALKANOATE THEREOF |
JP2006027109A (en) | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Canon Inc | Substrate for liquid discharge element, liquid discharge element, and their manufacturing method |
JP2007220781A (en) | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fujikura Ltd | Through electrode substrate, and manufacturing method thereof |
JP2008260152A (en) | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Canon Inc | Ink jet recording head and its manufacturing process |
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