(57)【要約】【課題】レイアウト設計の効率化を実施しつつ、記録素子基板内を流れる液体に作用する機能素子の効果を維持すること。【解決手段】記録素子基板の積層方向における記録素子以下の層では、記録素子と駆動回路とが、液体が吐出される吐出口が開口する側から見て、基板中心に対して点対称となるように配置され、記録素子よりも積層方向における上の層では、供給口から記録素子の上側を通り回収口へ液体が流れる液体の流れ方向に合わせて、機能素子が配置される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための記録素子が第１の方向に配列された複数の記録素子と、外部から液体を流入させるための供給口と、外部に液体を流出させるための回収口と、前記記録素子を駆動するための駆動回路と、を含む記録素子列が、前記第１の方向に交差する第２の方向に少なくとも１つ以上配置されている記録素子列群を有する記録素子基板であって、
前記記録素子基板の積層方向における前記記録素子以下の層では、前記記録素子と前記駆動回路とが、液体が吐出される吐出口が開口する側から見て、基板中心に対して点対称となるように配置され、
前記記録素子よりも前記積層方向における上の層では、前記供給口から前記記録素子の上側を通り前記回収口へ液体が流れる液体の流れ方向に合わせて、機能素子が配置されることを特徴とする記録素子基板。
【請求項２】
前記記録素子と電気的に接続される外部接続端子を有し、
前記外部接続端子は、前記基板中心に対して点対称となるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項３】
前記記録素子基板は、前記記録素子列群と、前記外部接続端子とをそれぞれ有する第１の領域および第２の領域を備え、
前記液体の流れ方向は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かう前記第２の方向であることを特徴とする請求項２に記載の記録素子基板。
【請求項４】
前記記録素子基板は、前記記録素子列群と、前記外部接続端子とをそれぞれ有する第１の領域および第２の領域を備え、
前記第１の領域における記録素子列群は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かう前記第２の方向に、駆動回路、供給口、記録素子、回収口の順に配置した記録素子列を有し、
前記第２の領域における記録素子列群は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かう前記第２の方向に、供給口、記録素子、回収口、駆動回路の順に配置した記録素子列を有することを特徴とする請求項２または３に記載の記録素子基板。
【請求項５】
前記機能素子は、記録素子列毎に少なくとも１種類以上配置され、
前記機能素子は、前記第１の領域および前記第２の領域のいずれにおいても、前記記録素子よりも前記第２の方向において供給口側または回収口側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の記録素子基板。
【請求項６】
前記機能素子のうち、前記回収口側に配置された機能素子は、記録素子毎に形成された第１電極を含む保護層パターンと、回収口毎に形成された第２電極を含む保護層パターンとを含み、
前記第１電極は、前記記録素子の直上に配置され、前記第２電極は、前記回収口の近傍に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の記録素子基板。
【請求項７】
前記第１電極を含む前記保護層パターンおよび前記第２電極を含む前記保護層パターンは、前記第１の領域および前記第２の領域において、それぞれ前記外部接続端子と電気的に接続され、
前記第１電極を含む前記保護層パターンおよび前記第２電極を含む前記保護層パターンの少なくとも一方は、櫛歯状に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の記録素子基板。
【請求項８】
前記第１電極を含む前記保護層パターンおよび前記第２電極を含む前記保護層パターンは、前記第１の領域および前記第２の領域において、それぞれ前記外部接続端子と電気的に接続され、
前記第１電極を含む前記保護層パターンおよび前記第２電極を含む前記保護層パターンの少なくとも一方は、蛇行形状に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の記録素子基板。
【請求項９】
液体の吐出動作の際に、液体に含まれる帯電粒子を前記第１電極から電気的に反発させるように、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１０】
前記機能素子のうち、前記供給口側に配置された機能素子は、液体の吐出動作の際に液体を予備加熱するための予備加熱配線を含むことを特徴とする請求項５から９のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１１】
前記予備加熱配線は、前記第１の領域および前記第２の領域において、それぞれ前記外部接続端子と電気的に接続され、かつ折り返した櫛歯状に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の記録素子基板。
【請求項１２】
前記記録素子基板の温度を検出するための温度検出素子が、前記記録素子列毎に少なくとも１つ以上配置され、
前記温度検出素子は、前記第１の領域では、前記第２の方向において前記供給口よりも前記外部接続端子の側に配置され、前記第２の領域では、前記第２の方向において前記回収口よりも前記外部接続端子の側に配置されていることを特徴とする請求項３から１１のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１３】
前記温度検出素子は、前記記録素子よりも下層に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の記録素子基板。
【請求項１４】
積層方向において前記機能素子と前記記録素子との間に絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１５】
前記吐出口が開口する側は、前記積層方向の上の側であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１６】
前記機能素子は導電性の物質の配線パターンで構成されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項１７】
前記配線パターンを形成する導電性の物質は、Ｔａ、Ｉｒ、およびＡｌを含む合金からなることを特徴とする請求項１６に記載の記録素子基板。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載の記録素子基板を備え、
前記記録素子基板は、前記記録素子を内部に備える圧力室を備え、
前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１９】
請求項３から１３のいずれか一項に記載の記録素子基板を前記第１の方向に複数備え、
前記第１の領域の積層方向の下層に設けられた共通供給流路と、
前記第２の領域の積層方向の下層に設けられた共通回収流路と、
を有する液体吐出ヘッドと、
液体を収容するタンクと、
前記タンク、前記共通供給流路、前記記録素子基板、前記共通回収流路、および前記タンクを通るように液体を循環させる循環手段と、
を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２０】
液体を吐出するための記録素子が第１の方向に配列された複数の記録素子と、外部から液体を流入させるための供給口と、外部に液体を流出させるための回収口と、前記記録素子を駆動するための駆動回路と、を含む記録素子列が、前記第１の方向に交差する第２の方向に少なくとも１つ以上配置されている記録素子列群と、
前記記録素子と電気的に接続される外部接続端子と、
を有し、前記記録素子が基体の上側に配置された記録素子基板であって、
前記記録素子列群と、前記記録素子基板の端部に配置される前記外部接続端子と、をそれぞれ有する第１の領域および第２の領域を備え、
前記記録素子基板を平面視すると、前記記録素子と、前記記録素子よりも前記基体の側に配置された前記駆動回路とは、前記第１の領域と前記第２の領域とで前記第２の方向において反対の順に配置され、前記供給口と前記回収口とは、前記第１の領域と前記第２の領域とで前記第２の方向において同じ順に配置され、前記記録素子よりも上側に配置された機能素子は、前記供給口から前記記録素子の上側を通り前記回収口へ液体が流れる液体の流れ方向に合わせて配置されていることを特徴とする記録素子基板。
【請求項２１】
前記第１の領域および前記第２の領域のいずれにおいても、前記記録素子の一方の側に前記供給口が配置され、前記記録素子の他方の側に前記回収口が配置され、前記機能素子は、前記記録素子よりも前記第２の方向において前記供給口の側または前記回収口の側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の記録素子基板。
【請求項２２】
前記第１の領域における記録素子列群は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かう前記第２の方向に、駆動回路、供給口、記録素子、回収口の順に配置した記録素子列を有し、
前記第２の領域における記録素子列群は、前記第１の領域から前記第２の領域に向かう前記第２の方向に、供給口、記録素子、回収口、駆動回路の順に配置した記録素子列を有することを特徴とする請求項２０または２１に記載の記録素子基板。
【請求項２３】
前記機能素子は、液体に含まれる帯電粒子を前記記録素子の上側から電気的に反発させるための電極および液体を予備加熱するための予備加熱素子のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項２０から２２のいずれか一項に記載の記録素子基板。
【請求項２４】
請求項２０から２３のいずれか一項に記載の記録素子基板を備え、
前記記録素子基板は、前記記録素子を内部に備える圧力室を備え、
前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録素子基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタなどの液体吐出装置の液体吐出ヘッドに用いられる記録素子基板の高密度化が求められている。記録素子基板においては、記録素子とその駆動回路とが同一の半導体基板上に形成されている。また、１つのウェハから作成可能な記録素子基板の数を増加させるために、記録素子基板を小型化することも求められている。
【０００３】
特許文献１には、基板上の記録素子の配列と、記録素子を駆動するための駆動回路とを、基板中心に対して点対称となるように配置することで、記録素子基板のサイズを抑制しつつ、レイアウト設計負荷の削減を実施する技術が記載されている。
【０００４】
また、記録素子基板には、液体を循環する液体吐出装置の液体吐出ヘッドに用いられるものがある。即ち、記録素子基板には、外部から液体が記録素子基板内に流入し、記録素子基板において吐出されない液体が、循環方向に沿って外部に流出するものがある。流出した液体は、タンクを経由し、再度記録素子基板内に流入する。記録素子基板内における液体の循環方向は、一般的に、吐出される液体の吐出方向を揃えるために一定となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６８０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録素子基板には、記録素子基板内を流れる液体に作用する機能素子を配置することがある。この機能素子を、記録素子列および駆動回路と同様に、基板中心に対して点対称となるように配置してしまうと、機能素子の効果が低減してしまう場合がある。
【０００７】
本発明は、レイアウト設計の効率化を実施しつつ、記録素子基板内を流れる液体に作用する機能素子の効果を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る記録素子基板は、液体を吐出するための記録素子が第１の方向に配列された複数の記録素子と、外部から液体を流入させるための供給口と、外部に液体を流出させるための回収口と、前記記録素子を駆動するための駆動回路と、を含む記録素子列が、前記第１の方向に交差する第２の方向に少なくとも１つ以上配置されている記録素子列群を有する記録素子基板であって、前記記録素子基板の積層方向における前記記録素子以下の層では、前記記録素子と前記駆動回路とが、液体が吐出される吐出口が開口する側から見て、基板中心に対して点対称となるように配置され、前記記録素子よりも前記積層方向における上の層では、前記供給口から前記記録素子の上側を通り前記回収口へ液体が流れる液体の流れ方向に合わせて、機能素子が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レイアウト設計の効率化を実施しつつ、記録素子基板内を流れる液体に作用する機能素子の効果を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出装置の概略構成を示す図である。
【図２】液体吐出装置に適用される循環経路の一形態を示した図である。
【図３】吐出ユニットにおける接続関係を示す透視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す図である。
【図５】吐出モジュール近傍の斜視図を示す図である。
【図６】記録素子以下の層の構成を示す基板平面図である。
【図７】記録素子より上層の構成を示す基板平面図である。
【図８】第１の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図９】第２の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図１０】記録素子より上層の平面パターンを示した図である。
【図１１】第２の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図１２】記録素子より上層の平面パターンを示した図である。
【図１３】第１の領域における記録素子より上層のパターンを模式的に示した平面図である。
【図１４】第２の領域における記録素子より上層のパターンを模式的に示した平面図である。
【図１５】第１の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図１６】第２の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図１７】第２の領域における記録素子より上層のパターンを模式的に示した平面図である。
【図１８】第１の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【図１９】第２の領域における記録素子周辺の平面と断面とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状等は、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
＜＜実施形態１＞＞
＜液体吐出装置の説明＞
以下、本実施形態における液体吐出装置および液体吐出装置に用いられる記録素子基板を説明する。本実施形態の液体吐出装置は、例えばインクジェット記録装置である。液体吐出装置は、液体を吐出するための液体吐出ヘッドを備えている。本実施形態の液体吐出ヘッドは、液体吐出方式としてサーマルインクジェット方式を用いる。サーマルインクジェット方式とは、液体（インク）に接する発熱抵抗体からなる素子に数μ秒程度通電することで発生する熱エネルギーにより誘発される液体の発泡現象を液滴の吐出に利用する液体吐出方式である。以下では液体としてインクを用いる例を説明するが、これに限られない。
【００１３】
図１は、液体吐出装置１０００の概略構成を示す図である。液体吐出装置１０００は、被記録媒体２を搬送する搬送部１と、被記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを備えている。液体吐出装置１０００は、複数の被記録媒体２を連続もしくは間欠に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型の液体吐出装置である。
【００１４】
被記録媒体２は、カット紙に限らず、連続したロール紙であってもよい。液体吐出装置１０００は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の４種類のインクにそれぞれ対応した４つの単色用の液体吐出ヘッド３を備えている。
【００１５】
図２は、本実施形態の液体吐出装置に適用される循環経路の一形態を示す模式図である。図２は、液体吐出ヘッド３、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２、及びバッファタンク１００３等の流体的な接続を示す図である。なお図２では、説明を簡略化するためにＣＭＹＫインクの内の一色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が液体吐出装置本体に設けられる。メインタンク１００６と接続される、サブタンクとしてのバッファタンク１００３は、インクを収容する。バッファタンク１００３は、タンク内部と外部とを連通する大気連通口（不図示）を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３は、補充ポンプ１００５とも接続されている。補充ポンプ１００５は、記録および吸引回復等のように、液体吐出ヘッドの吐出口からインクを吐出することによって液体吐出ヘッド３でインクが消費された際に、消費されたインク分をメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。
【００１６】
負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と吐出ユニット３００との経路の間に設けられている。負圧制御ユニット２３０は、記録を行うＤｕｔｙの差によって循環系の流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（即ち吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する機能を有する。
【００１７】
吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、並びに、各記録素子基板１０と連通する個別供給流路２１３ａ及び個別回収流路２１３ｂが設けられている。個別供給流路２１３ａ及び個別回収流路２１３ｂは、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２と連通している。このため、インクの一部が、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２の矢印）が発生する。これは、共通供給流路２１１には圧力調整機構Ｈが接続されており、共通回収流路２１２には圧力調整機構Ｌが接続されており、２つの共通流路間に差圧が生じているからである。供給ユニット２２０には、液体接続部１１１が設けられる。供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くためフィルタ２２１が設けられている。
【００１８】
＜吐出ユニットの説明＞
図３は、記録素子基板１０に接続された共通供給流路２１１および共通回収流路２１２が形成されている吐出ユニット３００における接続関係を示す透視図である。
【００１９】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す図である。図３および図４を用いて吐出ユニット３００における接続関係を説明する。図３に示すように、吐出ユニット３００内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる一組の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が設けられている。共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２を構成する裏面流路部材２１０は、図４の断面図に示すように第１流路部材５０と、第２流路部材６０とからなる。第２流路部材６０の連通口６１は、各々の第１流路部材５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されている。第２流路部材６０の連通口６１、共通供給流路２１１、および第１流路部材５０の連通口５１を連通する供給経路が形成されている。同様に、第２流路部材６０の連通口６２、共通回収流路２１２、および第１流路部材５０の連通口５１を連通する回収経路も形成されている。
【００２０】
また、図４に示すように、共通供給流路２１１は、連通口６１、個別連通口５３、および連通口５１を介して、吐出モジュール２００へ接続されている。吐出モジュール２００は、記録素子基板１０と基板を支持する支持部材３０とを含むものである。個別供給流路２１３ａ（図２）は、連通口６１、個別連通口５３、および連通口５１を含んで構成されている。なお、図３の別の断面（不図示）においては、個別回収流路２１３ｂが、同様に、連通口６２、個別連通口５３、および連通口５１を含んだ経路を形成している。なお、複数の吐出モジュール２００と１つの裏面流路部材２１０(第１流路部材５０と第２流路部材６０とを合わせたもの)とによって吐出ユニット３００が構成されている。支持部材３０には液体連通口３１が設けられており、蓋部材２０には、支持部材３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられている。
【００２１】
＜吐出モジュールの説明＞
図５は、記録素子基板１０を含む吐出モジュール２００近傍の斜視図である。記録素子基板１０は、シリコン基体に複数の層が積層されて構成された基板１１と、感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２と、基板１１の裏面に接合される蓋部材２０と、を含む。記録素子基板１０の吐出口形成部材１２には、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。基板１１には、記録素子１３１（後述する図８参照）が形成されている。記録素子１３１は、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する発熱抵抗体からなる素子である。
【００２２】
図５に示すように、基板１１の裏面側（吐出口１３と反対側）には、吐出口列方向に沿って延在する液体供給路１８および液体回収路１９を構成する溝が形成されている。各吐出口列に対して交差する一方の側には供給口１７ａが、他方の側には回収口１７ｂが、それぞれ設けられている。また、供給口１７ａおよび回収口１７ｂは、吐出口列方向に交差する方向において交互に設けられている。
【００２３】
各記録素子基板１０には、各吐出口１３に連通する流路が形成されており、供給したインクの一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口１３（圧力室２３）を通過して、環流できるようになっている。また、図２に示したように、共通供給流路２１１は、負圧制御ユニット２３０（高圧側）と供給ユニット２２０を介して接続されている。共通回収流路２１２は、負圧制御ユニット２３０（低圧側）と供給ユニット２２０を介して接続されている。その差圧によって、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の吐出口１３（圧力室２３）を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れが発生する。これにより、記録素子基板１０では、外部から供給口１７ａを通って液体が流入され、圧力室２３を通過した液体が回収口１７ｂを通って外部へ流出される。すなわち、液体吐出ヘッド３は、記録素子１３１を内部に備える圧力室２３を備え、圧力室内の液体は圧力室２３の外部との間で循環可能な構成となっている。
【００２４】
＜記録素子基板の説明＞
図８は、記録素子基板１０の基板１１における記録素子１３１近傍の図である。図８は、後述の説明で用いる図であるが、ここでは記録素子基板１０（基板１１）を説明するために、一時的に図８を参照することとする。図８（ｃ）は、基板１１の記録素子１３１近傍の断面図である。
【００２５】
なお、本明細書では、記録素子基板１０の積層方向において、吐出口１３が設けられた吐出口面の側を「上」、吐出口面の裏面の側、すなわち、シリコン基体の側を「下」として説明する。記録素子は、シリコン基体の上側に配置される。
【００２６】
記録素子基板１０（基板１１）上に形成された発熱抵抗体（記録素子１３１）には、発熱抵抗体を覆うように絶縁層１６０が配置されている。即ち、記録素子１３１の積層方向の直上には絶縁層１６０が配置されている。絶縁層１６０は、例えば、ＳｉＯ膜、ＳｉＮ膜等によって形成されている。この発熱抵抗体を液体吐出装置の制御回路（不図示）から入力されるパルス信号に基づいて発熱させ、インク（液体）を沸騰、加熱することでインクを吐出させることが行われる。ここで、インクが発泡、収縮、消泡する際に生じるキャビテーションによる衝撃といった物理的作用が発熱抵抗体上の領域に及ぼされることがある。このような発熱抵抗体への物理的作用から発熱抵抗体を保護するために、発熱抵抗体上には、発熱抵抗体を覆う金属材料等で形成された保護層が配置されている。保護層としては、絶縁層１６０上に、第１保護層１７３と第２保護層１７２との二層が配置されている。これらの保護層は、発熱抵抗体の発熱に伴う化学的衝撃及び物理的衝撃から発熱抵抗体からなる記録素子１３１の表面を保護するための役割を備えている。例えば、第１保護層１７３は、タンタル（Ｔａ）、第２保護層１７２はイリジウム（Ｉｒ）によって形成されている。また、これらの材料によって形成された保護層は、導電性を有している。保護層を構成する導電性の物質は、タンタル（Ｔａ）、イリジウム（Ｉｒ）、およびアルミニウム（Ａｌ）を含む合金とすることができる。
【００２７】
また、第２保護層１７２上には、第１密着層１７１と第２密着層１７０とが配置されている。第１密着層１７１は、第２保護層１７２と他の層との密着性を向上するための役割を備えている。第１密着層１７１は、例えばタンタル（Ｔａ）によって形成されている。第２密着層１７０は、他の層を液体から保護するため、および、吐出口形成部材１２との密着性を向上するための役割を備えている。第２密着層１７０は、例えばＳｉＣやＳｉＣＮによって形成されている。
【００２８】
吐出口形成部材１２は、基板１１の第２密着層１７０側の面に接合されており、基板１１との間で圧力室２３を含む流路を形成している。流路は、供給口１７ａと回収口１７ｂとを含み、吐出口形成部材１２と基板１１とで囲われた領域である。また、吐出口形成部材１２は、隣接する熱作用部の間に隔壁（不図示）を有しており、この隔壁によって圧力室２３が区画されている。
【００２９】
インクの吐出が行われる際には、インクと接する熱作用部上では、インクの温度が瞬間的に上昇してインクが発泡し、消泡してキャビテーションが生じる。そのため、熱作用部を覆う第２保護層１７２は、耐食性が高く、キャビテーション耐性の高いイリジウムによって形成されている。
【００３０】
＜平面パターンの説明＞
図６は、基板１１を平面視で見た場合の基板１１の平面構成を示す図である。即ち、図６は、吐出口の開口している側から基板１１を見た図である。図６は、積層方向において記録素子１３１を含み、かつ記録素子１３１より下層（即ち、記録素子以下の層）の平面レイアウトを示す図である。図６に示すように、基板１１上に第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとが設けられている。各領域内の基板端部には、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂが配置されている。この外部接続端子配列１６ａ、１６ｂは、二点鎖線で示される第１の領域１１１ａおよび第２の領域１１１ｂ内に配置された記録素子列群１３１ａ、１３１ｂと電気的に接続される。記録素子列群１３１ａ、１３１ｂは、記録素子１３１、供給口１７ａ、回収口１７ｂ、駆動回路１２１、および温度検出素子１２２を含む。図６の上下方向が、図３の長手方向に対応する。図６の上下方向を、記録素子列方向、吐出口列方向、または第１の方向という。図６に示すように、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂと、記録素子１３１と、記録素子を駆動する駆動回路１２１と、温度検出素子１２２とは、基板中心に対して点対称の配置となっている。このように基板中心に対して点対称の配置とすることで、記録素子基板１０のサイズを抑制しつつレイアウト設計負荷の削減を実施することができる。なお、少なくとも記録素子１３１と駆動回路１２１とが基板中心に対して点対称の配置となっていればよい。ここで、点対称の配置とは、第１の領域または第２の領域のいずれかに、記録に寄与しないような記録素子や駆動素子、配線と接続されていないようなダミーの外部接続端子などを空きスペースに配置したような、略点対称の配置も含むものとする。このような素子や端子を配置しても、レイアウト設計の負荷を抑えることができる。また、このように点対称の配置とすることが好ましいが、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、記録素子１３１の列や駆動回路１２１とを第２の方向において反対の順に配置することでもレイアウト設計の負荷を抑えることができる。
【００３１】
一方で、第１の領域１１１ａおよび第２の領域１１１ｂにおいては、供給口１７ａと回収口１７ｂとは、基板中心に対して点対称の構成とはなっていない。この理由は、次の通りである。図３及び図４に示すように、記録素子基板１０が接合されている共通供給流路２１１および共通回収流路２１２の構造上、インクは第１の領域１１１ａ側にある共通供給流路２１１から、第２の領域１１１ｂ側の共通回収流路２１２に向かって流れる。そのため、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、インクの循環方向Ｃは、同一方向となる。従って、供給口１７ａと回収口１７ｂとは、点対称の配置となっていない。
【００３２】
本実施形態では、記録素子基板内を流れるインクに作用する機能素子を配置する。機能素子の詳細は、後述する。ここで、仮に機能素子を、記録素子列および駆動回路と同様に基板中心に対して点対称となるように配置してしまう場合を想定する。前述したように、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、インクの循環方向Ｃは、同一方向である。このため、一方の領域（例えば第１の領域１１１ａ）では、機能素子の維持できるものの、他方の領域（例えば第２の領域１１１ｂ）では、機能素子の効果が低減してしまう。以下、理解を容易にするために、まず、機能素子についても基板中心に対して点対称となるように配置した場合の比較例を説明する。その後に、本実施形態の構成を説明することとする。
【００３３】
＜比較例の説明＞
図７は、比較例としての基板１１の平面構成を示す図である。図７は、積層方向において記録素子１３１よりも上層（吐出口側）の平面レイアウトを示す図である。即ち、図７は、基板１１において、基板１１の記録素子１３１より上層の第１密着層１７１および第２保護層１７２の平面パターンを含む図である。本実施形態の機能素子は、導電性の物質の配線パターンで構成される機能素子であり、第１電極を含む保護層パターン、および、第２電極を含む保護層パターンである。このような機能素子を用いる理由を説明する。
【００３４】
発熱抵抗体を加熱した際、インクに接する熱作用部では、インクに含まれる色材および添加物などが、高温加熱されることにより分子レベルで分解され、難溶解性の物質に変化し、熱作用部上に物理吸着される現象が起こることがある。この現象は「コゲ」と称され、保護層の熱作用部上に難溶解性の有機物や無機物が吸着されると、熱作用部から液体への熱伝導が不均一になり、発泡が不安定となる。このようなコゲに対する対策として、次の方法がある。熱作用部を含む第１電極、及び、第１電極とは別の第２電極を圧力室２３内に設ける。そして２つの電極間に電圧を印加して圧力室２３内のインクに電界を生じさせることで、帯電したコロイド粒子を熱作用部から遠ざける。このようにして、コゲ発生抑制処理が行われる。
【００３５】
比較例においては、インクに電界を生じさせるための電極として、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂの外部接続端子と電気的に接続された記録素子１３１近傍に、保護層からなる２つのパターンを配置している。第１のパターンは、記録素子１３１表面を覆う第１保護層１７３及び第２保護層１７２からなる第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂである。第２のパターンは、第１保護層１７３及び第２保護層１７２からなる第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂである。第１電極と第２電極との間に電圧を印加することで、インクに含まれる色材などの帯電粒子（顔料粒子）が記録素子近傍（第１電極）から反発するようにインク中に電界が形成される。すなわち、第１電極はインクに含まれる帯電粒子の極性と同じ極性となるように、かつ、第２電極はこれと反対の極性となるように、電界を形成する。なお、製造工程の負荷を抑えるために、電極を構成する材料は、第２保護層と同じ材料（イリジウム）で形成されることが好ましい。
【００３６】
比較例では、このような機能素子を用いる場合に、基板サイズ抑制と設計負荷低減とを目的とした平面レイアウトを行う形態を説明する。図６および図７においては、基板サイズ抑制と設計負荷低減とを目的とした平面レイアウトがされている。例えば図６で説明したように、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとにそれぞれ配置された記録素子列群１３１ａ、１３１ｂおよび外部接続端子配列１６ａ、１６ｂは、基板中心に対して点対称となるように配置されている。  また、図７に示すように、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂもまた、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂの端子と接続されるので、基板中心に対して点対称の配置となっている。第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂは、電気的に独立している。
【００３７】
図８は、図７の第１の領域１１１ａにおける記録素子周辺１４０ａの平面と断面とを示す図である。図８（ａ）は、図７の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図８（ｂ）は、図７の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣ部の断面図である。なお、図８（ａ）では第２密着層１７０を図示しておらず、図８（ａ）のような記録素子１３１より上層の構成を説明する他の平面図においても同様に第２密着層１７０を図示していない。
【００３８】
図６から図８に示すように、第１の領域１１１ａに配置された記録素子列群は、記録素子１３１、供給口１７ａ、回収口１７ｂ、駆動回路１２１、温度検出素子１２２、第１電極１５１、および第２電極１５２が、記録素子列方向に配列されている。なお、図８（ａ）および図８（ｃ）に示すように、第１の領域１１１ａにおいて第１電極１５１は、記録素子１３１の直上に配置されている。第１電極１５１は、記録素子毎に配置されている。また、第１の領域１１１ａにおいて第２電極１５２は、回収口１７ｂ近傍に配置されている。第２電極１５２は、回収口毎に流路内に配置されている。インクの循環方向Ｃは、記録素子列方向（第１の方向）に交差する第２の方向である。
【００３９】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、第１の領域１１１ａにおいて、インクの循環方向Ｃ（第２の方向）に対し、次の順で、配置がされている。即ち、インクの循環方向Ｃに対して、駆動回路１２１、供給口１７ａ、記録素子１３１および第１電極１５１、回収口１７ｂ、第２電極１５２、温度検出素子１２２の順に配置がされている。
【００４０】
図８（ｃ）に示すように、記録素子１３１を覆うように絶縁層１６０が形成されている。また、記録素子１３１は、プラグ１６１および配線層１６２を介して、駆動回路１２１に接続されている。また、インクに電界を発生させる為、第１密着層１７１および第２密着層１７０を開口し、第２保護層１７２をインクに露出させ、第１電極１５１と、第２電極１５２とを形成している。
【００４１】
そして、前述したように、第１電極パターンと第２電極パターンとの間に電圧を印加すると、インクに含まれる色材などの帯電粒子（顔料粒子）が、記録素子近傍（第１電極パターン）から方向Ｄに反発する。即ち、顔料粒子の反発方向Ｄは、インクの循環方向Ｃと同じ向きとなる。このように、第１の領域１１１ａでは、インクの循環方向Ｃと帯電粒子の反発方向Ｄの方向とが互いに沿う方向となっている。これにより、帯電粒子に対し、互いに沿う方向に電界的な反発力とインクの流れによる慣性力とが作用するため、効果的に帯電粒子を第１電極１５１から遠ざけることができ、コゲ抑制効果を高めることができる。
【００４２】
図９は、図７の第２の領域１１１ｂにおける記録素子周辺１４０ｂの平面と断面とを示す図である。図９（ａ）は、図７の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図９（ｂ）は、図７の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）のＩＸＣ−ＩＸＣ部の断面図である。第２の領域１１１ｂの第１電極１５１、第２電極１５２、記録素子１３１、駆動回路１２１などは、第１の領域１１１ａの第１電極１５１、第２電極１５２、記録素子１３１、駆動回路１２１などから、基板中心に対して点対称となるように配置されている。しかしながら、図６、図８、および図９に示すように、供給口１７ａと回収口１７ｂは、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、基板中心に対して点対称となるように配置されていない。これは、図３に示すように、吐出モジュール２００の第１の領域１１１ａ側に共通供給流路２１１が設けられ、第２の領域１１１ｂ側に共通回収流路が設けられているからである。このため、図７の循環方向Ｃにインクが循環することになる。従って、第２の領域１１１ｂにおいても、図７において記録素子１３１の左側に供給口１７ａが配置され、記録素子１３１の右側に回収口１７ｂが配置されている。なお、供給口１７ａや回収口１７ｂはいずれも同様の形状や寸法を有する開口であり、この開口に対して液体が流れる方向によって供給口１７ａと回収口１７ｂとが規定される。すなわち、液体を流す前の記録素子基板１０単体の状態では、供給口１７ａまたは回収口１７ｂとなる開口を含めた記録素子列群１３１ａ、１３１ｂが基板中心に対して点対称となるように配置されている。しかし、吐出ユニット３００に組み込まれ、液体の循環方向（流れ方向）が規定されると、基板上において供給口１７ａおよび回収口１７ｂは点対称に配置されていない状態となる。
【００４３】
つまり、図７に示す比較例においては、電極および記録素子などは、基板中心に対して点対称となっているが、供給口１７ａおよび回収口１７ｂは、点対称とはなっていない。即ち、記録素子基板を平面視すると、記録素子と、記録素子よりもシリコン基体の側に配置された駆動回路とは、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで第２の方向において反対の順に配置される。また、供給口１７ａと回収口１７ｂとは、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで第２の方向において同じ順に配置される。従って、第２の領域１１１ｂにおいては、第１の領域１１１ａとは異なり、インクに電界を発生させる第２電極１５２が、供給口１７ａ側に配置される。その為、第２の領域１１１ｂでは、インクに電界を発生させて記録素子１３１に対し顔料粒子が反発する方向Ｄがインクの循環方向Ｃと逆向きとなる。この結果、第１の領域１１１ａの記録素子１３１表面へのコゲ抑制効果に対し、第２の領域１１１ｂでのコゲ抑制効果が低減してしまう。
【００４４】
なお、流路部材の構成を変更し、基板１１の第１の領域１１１ａおよび第２の領域１１１ｂでインク循環方向も点対称となるように構成することも考えられる。しかしながら、この場合、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を第１の領域１１１ａおよび第２の領域１１１ｂごとに設ける必要があり、吐出ユニット３００が大型化してしまったり、設計負荷が増加してしまったりする。また、インクの吐出方向は、インクの循環方向Ｃに影響を受けるので、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとでインクの循環方向を変えると、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、インクの吐出方向が異なってしまう。この結果、印字品位に影響を与える恐れがある。このため、基板１１内のインク循環方向を変更して、基板１１上の全てのパターンを点対称配置としつつ、いずれの領域においても第２電極１５２を回収口１７ｂ側に配置することは困難である。
【００４５】
以下で説明する実施形態の平面レイアウトの例においては、レイアウト設計の効率化を実施しつつ、記録素子表面へのコゲを抑制し、印字品位を向上させた記録素子基板を提供する例を説明する。
【００４６】
＜実施形態１の平面レイアウトの説明＞
図１０は、実施形態１における、基板１１の記録素子１３１より上層の第１密着層１７１および第２保護層１７２の平面パターンを含む図である。なお、第１の領域１１１ａの平面パターンについては、図７の比較例で説明した平面パターンと同じである。本実施形態では、第２の領域１１１ｂの第１電極配線パターン１４１ｂは、第１の領域１１１ａの第１電極配線パターン１４１ａと、基板中心に対して点対称となっていない。また、第２の領域１１１ｂの第２電極配線パターン１４２ｂは、第１の領域１１１ａの第２電極配線パターン１４２ａと、基板中心に対して点対称となっていない。
【００４７】
図１１は、図１０の第２の領域１１１ｂにおける記録素子周辺１４０ｂの平面と断面とを示す図である。図１１（ａ）は、図１０の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図１１（ｂ）は、図１０の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＸＩＣ−ＸＩＣ部の断面図である。
【００４８】
図１１（ｃ）に示すように、記録素子１３１よりも下層は、駆動回路１２１および温度検出素子１２２が、供給口１７ａ、回収口１７ｂを避ける形で配置されている。また、記録素子１３１は、配線層１６２を通して駆動回路１２１と電気的に接続されている。
【００４９】
先に説明したように、記録素子１３１よりも下層の構成については、素子同士の電気的接続および干渉を考慮する必要があり、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、個別に設計変更を行う場合、負荷が増大する。従って、駆動回路１２１、記録素子１３１、駆動回路１２１と接続される外部接続端子配列１６ａ、１６ｂ、および温度検出素子１２２などは、基板のレイアウト設計の効率化を考慮して、点対称の配置としている。
【００５０】
図１０に示した第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ａおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂは、絶縁層１６０を介して、記録素子１３１よりも上層に配置される。従って、第１電極配線パターン及び第２電極配線パターンは、絶縁層１６０より下層の駆動回路１２１および温度検出素子１２２、それらと電気的に接続される配線層１６２に対し、基板平面方向の干渉を考慮する必要が無い。従って、記録素子１３１及び記録素子１３１より下層のパターンに比べ、パターン変更に伴う配置制約や設計負荷は少ない。
【００５１】
本実施形態では、第１の領域１１１ａおよび第２の領域１１１ｂ共に、第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂを回収口１７ｂ側に配置する。具体的には、櫛歯状に伸ばした第２の領域１１１ｂの第２電極配線パターン１４２ｂが、回収口１７ｂ側に配置されるよう、配線パターンの引き出す位置を変更している。櫛歯状に伸ばしたパターンとは、次のようなパターンである。まず配線パターンが、記録素子列方向と交差する方向に外部接続端子配列１６ｂの端子から延在するように配置される。即ち、配線パターンは、外部接続端子から、外部接続端子配列が配置されていない側の端部に向けて引き出されて延在している。その延在している途中で、記録素子列方向に配線パターンが分岐して引き出され、引き出された配線パターンが記録素子列方向に向かって延在するように配置される。このような分岐する配線パターンは、外部接続端子配列が配置されていない側の端部の記録素子列の１つ手前までの記録素子列に適用される。残りの、外部接続端子配列が配置されていない側の端部に対応する記録素子列に対しては、配線パターンは分岐せず、配線パターンが曲折して配置される。
【００５２】
本実施形態では、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂは、ともに櫛歯状に伸ばして配置されている。そして、第１の領域１１１ａと第２の領域１１１ｂとで、記録素子列方向に分岐する位置を異ならせるように配置している。その結果、図１１に示すように、第２の領域において記録素子１３１及び記録素子１３１よりも下層の構成は、第１の領域のパターンと点対称としつつ、記録素子より上層の電極配線パターンは、インクの循環方向に関して第１の領域と同等の配置構成となる。即ち、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂは、供給口１７ａから記録素子１３１の上側を通り回収口１７ｂへ液体が流れる液体の流れ方向に合わせて配置されている。このため、第２電極１５２が、第２の領域１１１ｂにおいても回収口１７ｂ近傍に形成されることになる。この結果、顔料粒子の反発方向Ｄは、インクの循環方向Ｃと同じ向きとなる。このため、本実施形態では、第２の領域１１１ｂにおいても、インク循環方向Ｃと、インク中の顔料粒子の反発方向Ｄとを一致させることができる。従って、コゲ抑制効果の低減を防ぐことが可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、記録素子１３１より上層の櫛歯状に配置した第２電極配線パターン１４２ｂの引き出し位置を変更することで、コゲ抑制効果を保持したまま、設計負荷も抑えることが可能となる。即ち、本実施形態では、基板サイズおよび設計負荷の主な要因となる記録素子および記録素子より下層のレイアウト設計については、基板中心に対して点対称配置する。具体的には、記録素子と駆動回路とを基板中心に対して点対称配置する。そして、その上で、コゲ抑制の為の第２電極を、第１領域および第２の領域に関わらず、回収口側に配置する。このため、レイアウトの効率化によるチップサイズ抑制および設計負荷の低減を行いつつ、機能素子の効果が低減することを抑制できる。即ち、インク吐出特性に影響を与えずに、記録素子表面へのコゲ付着を抑制し、印字品位の向上が可能となる。
【００５４】
＜＜実施形態２＞＞
本実施形態では、機能素子として、インクを予備加熱する予備加熱配線パターン（予備加熱素子）を配置する形態を説明する。具体的には、実施形態１の構成に加えて、インク供給路側に、機能素子として予備加熱配線パターンを配置した構成を説明する。
【００５５】
図１２は、実施形態２における、基板１１の記録素子１３１より上層の第１密着層１７１および第２保護層１７２の平面パターンを示した図である。なお、本実施形態では、記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の配置構成については、実施形態１で説明したものと同様であるものとする。図１２では、図１０で説明した第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂに加えて、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂを配置している。
【００５６】
本実施形態では、環境温度の低下によるインクの吐出特性への影響を防ぐため、記録素子１３１へインクが供給される直前にインクを予備加熱するために、供給口側に、予備加熱するための予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂを配置している。ここで、予備加熱とは、吐出されない程度にインクを加熱することをいう。なお、製造工程の負荷を抑えるために、予備加熱するための配線パターンを構成する材料は、第１電極パターンおよび第２電極パターンと同じ材料であることが好ましい。
【００５７】
予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、インクを加熱することを目的としている。このため、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、第１電極および第２電極よりも大電流を流す必要がある。また、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、環境温度が低下した場合に駆動させる必要がある。従って、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、コゲ抑制の為に電圧をかける第１電極１５１および第２電極１５２とは、電気的に独立するように構成される。
【００５８】
図１３は、実施形態２の第１の領域における記録素子１３１より上層のパターンを模式的に示した平面図である。図１４は、実施形態２の第２の領域における記録素子１３１より上層のパターンを模式的に示した平面図である。
【００５９】
図１３及び図１４に示すように、供給口１７ａ側に予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂを配置した際、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂとは、電気的に独立する様にパターンを構成している。具体的には、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂを折り返した櫛歯状のパターンとして配置する。折り返した櫛歯状のパターンとは、前述した櫛歯状のパターンと同等であるが、櫛歯部分（即ち、分岐して引き出される部分）が、折り返しの形状となっているパターンである。例えば、記録素子列方向における第１端部付近から記録素子列方向に引き出された配線が、反対側の第２端部付近で折り返して第１端部付近に戻ることで櫛歯を形成するパターンである。具体的には、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂの各２つの端子から２つの配線が引き出される。その引き出された２つの配線のうちの１つの配線が、記録素子列方向の第１端部付近から第２端部付近に向けて延在するように配置され、第２端部付近で折り返すことで１つの櫛歯が形成される。なお、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、電流を流して配線パターン自体を加熱させる為、両端部が外部接続端子配列１６ａ、１６ｂの各２つの端子と電気的に接続されている必要がある。このため、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂからは２つの配線が引き出されている。
【００６０】
また、本実施形態では、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂを、蛇行した一本のパターンとして配置する。蛇行した一本のパターンとは、前述した櫛歯状と異なり、分岐せずに、部分的に曲折しながら形成されるパターンである。つまり、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂから記録素子列方向と交差する方向に引き出されたパターンは、所定の位置で曲折し、記録素子列方向に、第１端部付近から第２端部付近に向けて延在するように配置される。その後、パターンは、第２端部付近において、記録素子列方向と交差する方向において、外部接続端子とは反対側の所定の位置までさらに引き出される。そして、パターンは曲折し、記録素子列方向において第２端部付近から第１端部付近に向けて延在するように配置される。このように蛇行しながら第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂが形成される。第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂは、実施形態１と同様に、櫛歯状に伸ばして配置されている。
【００６１】
このような配置パターンを採用する理由を説明する。比較例および実施形態１で説明したように、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂも含めて点対称とする構成を採用すると、第１電極配線パターン、第２電極配線パターン、および予備加熱配線パターンに接続される外部接続端子配列１６ａ、１６ｂも点対称となる。また、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、前述したように、両端部が外部接続端子配列１６ａ、１６ｂの各２つの端子と電気的に接続されている必要がある。その上で、実施形態１と同様に第２電極１５２を回収口１７ｂ側に配置し、記録素子列群が１つの領域当たり２列以上となると、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂが、第１電極配線パターンおよび第２電極配線パターンのいずれかに干渉してしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態では、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂを蛇行形状とする。これにより、１つの領域当たりの記録素子列群が複数備えられている場合であっても、外部接続端子配列１６ａ、１６ｂを点対称の配置とすることができる。また、第２電極１５２を回収口１７ｂ側に配置しつつ、予備加熱配線パターンを供給口１７ａ側に配置することが可能となる。なお、ここでは、第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂを蛇行形状とする例を説明したが、第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂを蛇行形状としても良い。
【００６３】
図１５は、図１２の第１の領域１１１ａにおける記録素子周辺１４０ａの平面と断面とを示す図である。図１５（ａ）は、図１２の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図１５（ｂ）は、図１２の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のＸＶＣ−ＸＶＣ部の断面図である。
【００６４】
図１６は、図１２の第２の領域１１１ｂにおける記録素子周辺１４０ｂの平面と断面とを示す図である。図１６（ａ）は、図１２の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図１６（ｂ）は、図１２の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のＸＶＩＣ−ＸＶＩＣ部の断面図である。
【００６５】
図１５（ａ）および図１６（ａ）に示すように、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、いずれも供給口１７ａ近傍に配置されている。また、実施形態１で説明したように、コゲ抑制の為に、第１電極１５１と第２電極１５２との間で、インクを介して電界が形成される。電流を流した予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂが、この電界の形成に影響を与えないように、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、インクと絶縁されるように構成されている。具体的には、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、第２密着層１７０で被覆されている。これにより、絶縁層１６０より下層に予備加熱配線パターンを形成する場合に比べ、よりインクに接した配置としつつ、コゲ抑制の為の電界にも影響を与えずに、基板設計の負荷を低減することが出来る。
【００６６】
なお、本実施形態では、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂを、供給口１７ａの外周に這いまわすように配置した形態を説明したが、圧力室２３内に配置されれば良い。例えば、記録素子１３１と供給口１７ａとの間に予備加熱配線パターンを配置しても良い。また、供給口１７ａの外側に折り返すように予備加熱配線パターンを配置しても良い。
【００６７】
＜＜実施形態３＞＞
実施形態２では、機能素子として、コゲ抑制のための第１電極および第２電極、ならびに、インクを予備加熱する予備加熱配線パターンを配置する形態を説明した。本実施形態では、コゲ抑制のための第１電極および第２電極を配置せず、予備加熱配線パターンのみを機能素子として配置する形態を説明する。即ち、機能素子は、記録素子列毎に少なくとも１種類以上配置されていれば良い。実施形態１で説明したように、コゲ抑制のための第１電極および第２電極の１種類が配置されていても良いし、本実施形態で説明するように、インクを予備加熱する予備加熱配線パターンの１種類が配置されていても良い。
【００６８】
図１７は、実施形態３における、基板１１の記録素子１３１より上層の第１密着層１７１の平面パターンを示した図である。なお、本実施形態では、記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の配置構成については、実施形態２で説明したものと同様であるものとする。図１７では、図１２で説明した第１電極配線パターン１４１ａ、１４１ｂおよび第２電極配線パターン１４２ａ、１４２ｂが配置されていない。予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂは、図１２と同様に配置されている。また、保護層パターン１７４ａ、１７４ｂが図１２の第１電極配線パターンと同様のパターンで配置されている。
【００６９】
図１８は、図１７の第１の領域１１１ａにおける記録素子周辺１４０ａの平面と断面とを示す図である。図１８（ａ）は、図１７の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図１８（ｂ）は、図１７の第１の領域１１１ａの記録素子周辺１４０ａの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図１８（ｃ）は、図１８（ａ）のＸＶＩＩＩＣ−ＸＶＩＩＩＣ部の断面図である。
【００７０】
図１９は、図１７の第２の領域１１１ｂにおける記録素子周辺１４０ｂの平面と断面とを示す図である。図１９（ａ）は、図１７の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１より上層の構成を示す平面図である。図１９（ｂ）は、図１７の第２の領域１１１ｂの記録素子周辺１４０ｂの記録素子１３１及び記録素子１３１より下層の構成を示す平面図である。図１９（ｃ）は、図１９（ａ）のＸＩＸＣ−ＸＩＸＣ部の断面図である。
【００７１】
保護層パターン１７４ａ、１７４ｂは、基板１１の積層方向の上側（吐出口側）から第１密着層１７１、第２保護層１７２、第１保護層１７３がこの順に積層されて構成されているパターンである。保護層パターン１７４ａ、１７４ｂは、記録素子１３１の発熱に伴う化学的、物理的衝撃から記録素子１３１の表面を保護する役割を備えている。
【００７２】
このように、機能素子として、予備加熱配線パターン１４３ａ、１４３ｂのみを配置しても、機能素子の効果が低減することを抑制できる。即ち、レイアウトの効率化によるチップサイズ抑制および設計負荷の低減を行いつつ、発泡時の吐出特性改善の効果を得ることができる。
【００７３】
＜＜その他の実施形態＞＞
実施形態２では、第１電極配線パターンを、蛇行した一本のパターンとして配置し、第２電極配線パターンを、櫛歯状に配置し、予備加熱配線パターンを、折り返した櫛歯状に配置する例を説明した。実施形態２の構成において、予備加熱配線パターンを削除した平面レイアウトを採用しても良い。即ち、実施形態１で説明したように、コゲ抑制のみを行う場合であっても、第１電極パターンまたは第２電極パターンの一方を、一本の蛇行形状とし、他方を、櫛歯形状に配置しても良い。このような形態であっても、実施形態１と同様にコゲ抑制の効果は得られる。
【符号の説明】
【００７４】
１０：記録素子基板
１１：基板
１７ａ：供給口
１７ｂ：回収口
１３１：記録素子
１４１ａ、１４１ｂ：第１電極配線パターン
１４２ａ、１４２ｂ：第２電極配線パターン
１４３ａ、１４３ｂ：予備加熱配線パターン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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