(57)【要約】      （修正有）【課題】液体による基板の溶解を検知することを可能にし、それにより液体吐出ヘッドの誤動作を未然に抑制することができる液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、絶縁膜を含む基板１００と、基板１００に設けられ、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エネルギー発生素子３０１と、基板１００を貫通して形成され、液体を吐出する吐出口に連通する流路３０２と、基板１００の絶縁膜の内部に形成され、エネルギー発生素子を駆動するために用いられる配線層３０３であって、流路３０２を形成する壁３０４から間隔を置いて配置され、基板１００を平面視すると流路３０２を取り囲んで配置された配線層３０３と、を有している。【選択図】図３
2019006107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜を含む基板と、
前記基板に設けられ、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エネルギー発生素子と、
前記基板を貫通して形成され、液体を吐出する吐出口に連通する流路と、
前記基板の前記絶縁膜の内部に形成され、前記エネルギー発生素子を駆動するために用いられる配線層であって、前記流路を形成する壁から間隔を置いて配置され、前記基板を平面視すると該流路を取り囲んで配置された配線層と、
を有する液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記配線層が、前記配線層から流れるリーク電流を検知するリーク検知機構に接続される、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記配線層が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線である、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記配線層が、前記エネルギー発生素子を駆動するためのロジック回路に電源電位を供給する電源配線である、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記絶縁膜の内部で前記配線層と前記基板の厚み方向に離間して形成され、前記エネルギー発生素子を駆動するために用いられる他の配線層であって、前記流路を形成する壁から間隔を置いて配置された他の配線層をさらに有し、
前記配線層が、前記他の配線層よりも前記流路を形成する壁に近接して配置されている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記配線層が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線である、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記絶縁膜の内部で前記基板の厚み方向に互いに離間して形成された２つの前記配線層を有する、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記２つの配線層のうちの一方が前記２つの配線層のうちの他方と比べて電位が高い、請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記絶縁膜の内部で前記２つの配線層と前記基板の厚み方向に離間して形成され、前記エネルギー発生素子を駆動するために用いられる他の配線層であって、前記流路を形成する壁から間隔を置いて配置された他の配線層を有し、
前記２つの配線層が、前記他の配線層よりも前記流路を形成する壁に近接して配置されている、請求項７または８に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記２つの配線層のうちの一方が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線を構成し、前記２つの配線層のうちの他方が、前記エネルギー発生素子に基準電位を供給するグランド配線を構成する、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記他の配線層は、前記エネルギー発生素子を駆動するためのロジック回路に信号を伝送するロジック信号配線、前記ロジック回路に電源電位を供給する電源配線、および前記ロジック回路に基準電位を供給するグランド配線のうちの少なくともいずれかを含む、請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記２つの配線層のうちの一方が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線を構成し、前記２つの配線層の他方が、前記エネルギー発生素子を駆動するためのロジック回路に基準電位を供給するグランド配線を構成する、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記２つの配線層のうちの一方が、前記エネルギー発生素子を駆動するためのロジック回路に電源電位を供給する電源配線を構成し、前記２つの配線層の他方が、前記エネルギー発生素子を駆動するためのロジック回路に基準電位を供給するグランド配線を構成する、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
前記配線層に３．０Ｖ以上の電位が印加される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１５】
前記流路に供給される液体がグランド電位に接続されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１６】
絶縁膜を含む基板と、
前記基板に設けられ、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エネルギー発生素子と、
前記基板を貫通して形成され、液体を吐出する吐出口に連通する流路と、
前記基板の前記絶縁膜の内部に形成され、前記エネルギー発生素子を駆動するために用いられる配線層であって、前記流路を形成する壁から間隔を置いて配置され、前記基板を平面視すると該流路を取り囲んで配置された配線層と、
を有する液体吐出ヘッドと、
前記配線層に電気的に接続され、前記配線層から流れるリーク電流を検知するリーク検知機構と、
を有する液体吐出装置。
【請求項１７】
前記配線層が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線である、請求項１６に記載の液体吐出装置。
【請求項１８】
前記絶縁膜の内部で前記基板の厚み方向に互いに離間して形成された２つの前記配線層を有する、請求項１６に記載の液体吐出装置。
【請求項１９】
前記絶縁膜の内部で前記２つの配線層と前記基板の厚み方向に離間して形成され、前記エネルギー発生素子を駆動するために用いられる他の配線層であって、前記流路を形成する壁から間隔を置いて配置された他の配線層を有し、
前記２つの配線層が、前記他の配線層よりも前記流路を形成する壁に近接して配置されている、請求項１８に記載の液体吐出装置。
【請求項２０】
前記２つの配線層のうちの一方が、前記エネルギー発生素子に電源電位を供給する電源配線を構成し、前記２つの配線層のうちの他方が、前記エネルギー発生素子に基準電位を供給するグランド配線を構成する、請求項１９に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体吐出ヘッドの液体吐出方式として、発熱素子が発生する熱エネルギーにより液体中に気泡を発生させ、その気泡を利用して液体を吐出するサーマル方式が知られている。サーマル方式の液体吐出ヘッドは、発熱素子が設けられた基板と、基板に接合され、液体を吐出するための吐出口を備えた流路形成部材とを有している。基板と流路形成部材との間には、吐出口に連通する流路が形成され、基板には、基板を貫通して流路に連通する供給路が形成されている。発熱素子は、基板の吐出口に対応する位置に設けられている。
【０００３】
液体としてインクを吐出するサーマル方式の液体吐出ヘッドでは、一般に、インクからの保護および絶縁を目的として、インクとの接触箇所に保護膜や絶縁膜が設けられている。しかしながら、これらの保護膜や絶縁膜はインクにより溶解する可能性がある。そのため、このような保護膜や絶縁膜に保護されている配線や回路などが露出してインクに接触し、インクを通じてリーク電流が流れると、液体吐出ヘッドが誤動作する可能性がある。そのため、インクによる保護膜や絶縁膜の溶解に対し、液体吐出ヘッドの誤動作を抑制する対策も必要になる。
特許文献１には、基板（層間絶縁膜）の内部に供給路を取り囲むように複数の配線層をリング状に形成する構成が記載されている。複数の配線層は、基板の厚み方向に積層され、層間ビアを介して互いに、かつ基板に電気的に接続されている。このため、基板（層間絶縁膜）の溶解により複数の配線層の一部または全部が供給路に露出してインクに接触し、インクとの間にリークパスが生じたとしても、配線層に流れ込む電流は基板（グランド電位）へと抜けることになる。その結果、リーク電流が他の配線や回路に流れることを抑制して、液体吐出ヘッドが誤動作を引き起こすといった影響を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公報第７５９４７１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成において、複数の配線層はヒータなどのエネルギー発生素子を駆動するための配線とは電気的に独立した配線層であり、通常は配線層には電位は印加されていない。そのため、絶縁膜が溶解した場合にインクから配線層を通じて基板に流れ込む電流はわずかであるため、それを検知することは難しく、したがって、インクによる溶解を検知することは困難である。そのため、層間ビアの間から溶解が進行して配線層そのものが溶解する可能性があり、その場合、液体吐出ヘッドの誤動作を引き起こす可能性がある。
そこで、本発明の目的は、液体による基板の溶解を検知することを可能にし、それにより誤動作を未然に抑制する液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の液体吐出ヘッドは、絶縁膜を含む基板と、基板に設けられ、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エネルギー発生素子と、基板を貫通して形成され、液体を吐出する吐出口に連通する流路と、基板の絶縁膜の内部に形成され、エネルギー発生素子を駆動するために用いられる配線層であって、流路を形成する壁から間隔を置いて配置され、基板を平面視すると流路を取り囲んで配置された配線層と、を有する液体吐出ヘッドである。
また、本発明の液体吐出装置は、上記の液体吐出ヘッドと、配線層に電気的に接続され、配線層から流れるリーク電流を検知するリーク検知機構と、を有している。
このような液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置によれば、流路を通じて絶縁膜が液体により溶解し、それにより配線層が流路に露出して液体に接触すると、配線層（高電位）から液体（低電位）へとリーク電流が流れるようになる。このリーク電流は、配線層にリーク検知機構を接続することで容易に検知可能である。そのため、リーク電流を検知した時点で、液体吐出動作を停止したり、液体吐出ヘッドを交換したりすることが可能になり、液体吐出ヘッドが誤動作を引き起こすことを未然に抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
以上、本発明によれば、液体による基板の溶解を検知することを可能にし、それにより液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置の誤動作を未然に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成例を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る液体吐出装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る基板の配線レイアウトを示す平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る基板の構成例を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る基板の構成例を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る基板の構成例を示す断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る基板の構成例を示す断面図である。
【図８】インクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図９】インクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本明細書では、本発明の液体吐出ヘッドとして、インクを吐出して記録媒体に画像を記録する液体吐出ヘッドを例に挙げて説明するが、他の液体を吐出する液体吐出ヘッドにも適用可能である。また、記録素子（エネルギー発生素子）として発熱素子を用い、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記録素子基板にも本発明を適用することができる。また、本発明は、例えば、バイオチップ作製、電子回路印刷、及び半導体ウエハの回路パターンを形成するためのレジストの塗布などの産業用記録装置の記録録素子基板としても用いることができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成例を示す平面図である。液体吐出ヘッド１０は、シリコンからなる基材を含む基板１００を有し、基板１００には、液体を吐出するための複数の吐出口を備えた流路形成部材（図示せず）が接合されている。基板１００と流路形成部材との間には、複数の吐出口に連通する複数の流路が形成され、基板１００には、基板１００を貫通して複数の流路に連通する複数の供給路が形成されている。基板１００の表面には、複数の供給路の開口（供給口）からなる供給口列１０１が形成されている。２つの供給口列１０１の間には、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エネルギー発生素子としての発熱素子（ヒータ）が複数配列されたヒータ列１０２が形成されている。２つの供給口列１０１とヒータ列１０２に隣接して、駆動素子部１０３とヒータ選択回路部１０４が設けられている。駆動素子部１０３およびヒータ選択回路部１０４は、複数のヒータにそれぞれ対応して設けられた複数の駆動素子および複数のヒータ選択回路からそれぞれ構成されている。基板１００の端部には、記録データ供給回路１０５と、外部との電気的な接続を行うパッド列１０６が設けられている。ヒータ選択回路部１０４が、記録データ供給回路１０５からの記録データに基づいて駆動信号を出力し、駆動素子部１０３が、記録データ供給回路１０５からの記録データとヒータ選択回路部１０４からの駆動信号とに基づいて、対応するヒータを駆動する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。基板１００の外形は、図示した平行四辺形に限定されず、長方形やその他の形状であってもよい。
なお、液体吐出ヘッド１０は、ヒータ列１０２の両側に設けられた２つの供給口列１０１のうちの一方を、液体を回収する回収口の列とすることにより、供給口からヒータに供給されたインクを回収口から回収する、インク循環構成としてもよい。
【００１１】
図２は、本実施形態の液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置の回路構成例を示すブロック図である。
液体吐出ヘッド２００には、それぞれがヒータとヒータを駆動する駆動素子とからなる複数のヒータ部２０３と、複数のヒータ部２０３に対応する複数のヒータ選択回路２０６と、記録データ供給回路２０７とが設けられている。複数のヒータ部２０３は、ヒータに電源電位を供給するヒータ電源配線２０１と、ヒータに基準電位を供給するヒータグランド配線２０２に接続されている。複数のヒータ選択回路２０６は、ヒータ選択回路２０６を含むロジック回路に電源電位を供給するロジック電源配線２０４と、ロジック回路に基準電位を供給するロジックグランド配線２０５に接続されている。記録データ供給回路２０７は、複数のヒータ部２０３および複数のヒータ選択回路２０６に接続されている。
液体吐出装置の本体部２０８において、ヒータ電源配線２０１は、リーク検知機構２１０を介してヒータ電源２０９に接続され、ロジック電源配線２０４は、リーク検知機構２１２を介してロジック電源２１１に接続されている。また、本体部２０８において、ヒータグランド配線２０２は、リーク検知機構２１５を介してグランド配線２１４に接続され、グランド配線２１４は、グランド電源に接続されたグランド配線２１３に接続されている。ロジックグランド配線２０５は、グランド配線２１３に接続されている。なお、図示した例では、３種類の電源を示しているが、電源の数はこれに限定されるものではなく、リーク検知機構もすべての電源に対応して配置されているが、特定の電源にのみ配置されていてよい。
【００１２】
図３は、本実施形態の基板に形成されたヒータ電源配線またはヒータグランド配線のレイアウトの一例を示す平面図である。
基板１００には、複数のヒータ３０１と、複数の供給路３０２と、ヒータ電源配線またはヒータグランド配線である導電層３０３（配線層）とが設けられている。基板１００は、後述するように、シリコン基材と、その上に形成された絶縁膜とを有している。導電層３０３は、絶縁膜の内部に設けられた、いわゆるベタ層であると共に、図示したように、各供給路３０２を形成する壁面３０４から所定の間隔を置いて配置され、基板１００を平面視すると供給路３０２を取り囲むように配置されている。これにより、近年の基板面積の増大、ヒータ３０１の高密度化、ヒータ電源の高電位化に伴うヒータ駆動電流の増加傾向に対して、導電層３０３の配線面積を増大させることで配線抵抗を低く抑えることができる。その結果、吐出エネルギーのばらつきによる影響を抑制して、良好な画像形成を実現することができる。なお、供給路３０２の壁面３０４には保護膜が形成されていてもよい。
【００１３】
さらに、導電層３０３の上述した配置により、供給路３０２を通じて保護膜や絶縁膜がインクによって溶解し、供給路３０２の壁面３０４が後退して導電層３０３が供給路３０２に露出すると、ヒータ電源配線またはヒータグランド配線がインクに接触する。例えば、ヒータ電源配線がインクに接触すると、インクを通じてヒータ電源配線からシリコン基材や他の配線等へのリークパスが生じ、リーク電流が流れることになる。また、ヒータ上の保護膜が、例えばグランド電位やある電位に接続されている場合、インクからこの保護膜へもリークパスが生じることになる。
一方、ヒータグランド配線は、ヒータを駆動するための大電流が流れ込むため、シリコン基材のグランド電位より高い電位にあることが多い。このため、ヒータグランド配線がインクに接触すると、インクを通じてヒータグランド配線からシリコン基材（グランド電位）へリーク電流が流れる可能性がある。
本実施形態では、このようなリーク電流が発生した場合にも、上述したように各電源に対応して電源リーク検知機構が設けられていることで、この電源リーク検知機構を用いて電流または電圧の変化に基づいてリーク電流の発生を検知することができる。これにより、インクによる保護膜や絶縁膜の溶解を電源リークとして検知することができる。そのため、電源リークを検知した時点で、液体吐出動作を停止したり、液体吐出ヘッドを交換したりすることが可能になり、その結果、液体吐出ヘッドが誤動作を引き起こすことを未然に抑制することが可能になる。特に、ヒータ電源配線は、ヒータに電源電位を供給する配線であり、他の配線層であるヒータグランド配線やロジック電源配線、ロジックグランド配線よりも高い電位（例えば３２Ｖ程度）が印加されている。そのため、ヒータ電源配線がインクに接触した際に生じるリーク電流が大きいため、リークの検知を高い感度で行うことができる。したがって、ヒータ電源配線に対して電源リーク検知機構が設けられている構成がより好ましい。なお、インクがシリコン基材に接触してグランド電位に接続されている場合には、例えば、ヒータ電源配線からのリークパスが生じたとしても、リーク電流はシリコン基材へと流れるため、その影響を最小限に抑えることができる。
【００１４】
供給路３０２を通じたインクによる溶解を検知するためには、例えば、供給路３０２の周囲に線状の配線を配置して、抵抗値の変化や断線、リーク電流を検知する構成も考えられる。しかしながら、そのような構成では、電流経路を確保するために配線の端部同士を接続することができないため、供給路３０２の周囲で必ず配線が配置されない箇所が生じてしまい、その箇所でインクによる溶解が起きた場合にはそれを検知することができない。それに対し、本実施形態では、基板１００を平面視した際に供給路３０２の全周を取り囲むように導電層３０３が配置されているため、インクによる溶解をより確実に検知することが可能になる。
【００１５】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、図３のＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、本実施形態の基板の構成例を示している。図４（ａ）は、供給路３０２の周囲にヒータ電源配線が配置されている場合に対応し、図４（ｂ）は、ヒータグランド配線が配置されている場合に対応する。
【００１６】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、基板１００は、シリコン基材４０１と、層間絶縁膜４０２と、４つの配線層４０３〜４０６とを有している。層間絶縁膜４０２は、シリコン基材４０１上に形成され、４つの配線層４０３〜４０６は、層間絶縁膜４０２を挟んで基板１００の厚み方向に互いに離間して形成されている。層間絶縁膜４０２の上には、保護膜４０７が形成されている。
第１の配線層４０３は、ヒータ選択回路や記録データ供給回路などのロジック回路にロジック信号を伝送するロジック信号配線、ロジック電源配線、およびロジックグランド配線の少なくとも１つを含む配線層である。第２の配線層４０４は、第１の配線層４０３と同様に、ロジック信号配線、ロジック電源配線、およびロジックグランド配線の少なくとも１つを含む配線層である。なお、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４は、同じ機能を有する層であってもよく、例えば、それぞれが、ロジック信号配線、ロジック電源配線、およびロジックグランド配線のいずれをも含んでいてよい。あるいは、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４は、異なる機能を有する層であってもよく、例えば、第１の配線層４０３がロジック信号配線を含み、第２の配線層４０４がロジック電源配線とロジックグランド配線を含んでいてもよい。第３の配線層４０５は、ヒータ電源配線であるベタ配線であり、第４の配線層４０６は、ヒータグランド配線であるベタ配線である。ここで、ベタ配線とは複数のヒータ列１０２に対して共通して電気接続されるように設けられた配線であり、基板１００の面に渡って広い配線面積が確保されるため、その配線抵抗を抑えられる構成である。
なお、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す構成例では、第３の配線層４０５または第４の配線層４０６を使ってリーク電流を検知するため、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４とは、供給路３０２を取り囲むように設けられていなくてもよい。また、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４とは、ロジック信号配線、ロジック電源配線、およびロジックグランド配線といった異なる機能の複数の配線を引き回して配置される。そのために、通常、第１の配線層４０３や第２の配線層４０４はベタ配線ではなく、第３の配線層４０５や第４の配線層４０６よりもその配線抵抗が高くなっている。
【００１７】
図４（ａ）に示す構成例では、４つの配線層４０３〜４０６のうち、ヒータ電源配線である第３の配線層４０５が供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置されている。そのため、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解をヒータ電源のリークとして検知することができる。この構成例では、ヒータ電源が高電位電源（例えば３２Ｖ程度）であることから、リーク電流による電流変化を捉えやすくなり、電源リークの発生をより高感度に検知することが可能になる。すなわち、電源リークの発生の検出感度の観点からは、このようにヒータ電源配線である第３の配線層４０５が他の配線層と比べて供給路３０２の壁面３０４に近接して設けられた構成が好ましい。
図４（ｂ）に示す構成例では、４つの配線層４０３〜４０６のうち、ヒータグランド配線である第４の配線層４０６が供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置されている。そのため、ヒータグランド配線の電位（基準電位）がグランド電位よりも高くなっている場合に、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解をグランド電源のリークとして検知することができる。この構成例では、ヒータグランド配線からリーク電流が流れることになるため、リーク電流による影響を最小限に抑えることができる。
【００１８】
なお、４つの配線層４０３〜４０６のうち、どの配線層をどのような配線を含む層とするかは、上述した例に限定されるものではなく任意であり、例えば、４つの配線層４０３〜４０６のどれがヒータ電源配線を構成していてもよい。また、配線層の数も４つに限定されず、５層以上であってもよく、その場合も、どの配線層をどのような配線を含む層とするかは任意である。
【００１９】
（第２の実施形態）
図５（ａ）および図５（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る基板の構成例を示す、図３のＡ−Ａ線に沿った概略断面図に対応する図である。
インクによる層間絶縁膜４０２の溶解を検知するために供給路３０２の周囲に配置される配線は、ヒータ電源配線やヒータグランド配線に限定されず、ロジック電源配線であってもよい。すなわち、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解をロジック電源のリークとして検知するようになっていてもよい。本実施形態は、４つの配線層４０３〜４０６のうち、ロジック電源配線を含む第１の配線層４０３または第２の配線層４０４が供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置されている点で、第１の実施形態と異なっている。この他の構成は第１の実施形態と同様であり、以下、第１の実施形態との相違点のみ説明する。
【００２０】
図５（ａ）に示す構成例では、第１の配線層４０３が供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置されている。第１の配線層４０３は、上述したように、ロジック信号配線、ロジック電源配線、およびロジックグランド配線の少なくとも１つを含む配線層であるが、ここでは、少なくともロジック電源配線を含んでいる。また、第１の配線層４０３のうちの供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置された配線層がロジック電源配線である。したがって、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解が進行し、インクが第１の配線層４０３に接触すると、ヒータ電源の場合と同様の原理で、供給路３０２を通じたインクによる上記溶解をロジック電源のリークとして検知することができる。このとき、ロジック電源の電位がヒータ電源よりも低電位（例えば３．３Ｖ程度）であることから、ロジック電源からのリーク電流は比較的小さく、そのため、リーク電流による影響を最小限に抑えることができる。さらに、ロジック電源のリーク検知は、画像形成中に電流が流れるヒータ電源の場合に比べて、画像形成中の監視が容易な点で有利である。
また、図５（ｂ）に示す構成例では、第２の配線層４０４が供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置されているが、図５（ａ）に示す構成例と同様に、第２の配線層４０４は、少なくともロジック電源配線を含んでいる。また、第２の配線層４０４のうちの供給路３０２の壁面３０４に最も近接して配置された配線層がロジック電源配線である。そのため、図５（ａ）に示す構成例と同様に、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解をロジック電源のリークとして検知することができる。
【００２１】
（第３の実施形態）
図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）、および図７（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る基板の構成例を示す、図３のＡ−Ａ線に沿った概略断面図に対応する図である。
本実施形態は、４つの配線層４０３〜４０６のうち、２つの配線層が他の配線層と比べて供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されている点で、第１の実施形態と異なっている。この他の構成は、第１および第２の実施形態と同様であり、以下、第１および第２の実施形態との相違点のみ説明する。
【００２２】
図６（ａ）に示す構成例では、ヒータ電源配線である第３の配線層４０５とヒータグランド配線である第４の配線層４０６が供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されている。第３の配線層４０５と第４の配線層４０６とは、基板１００を平面視すると、供給路３０２を取り囲んで配置されている。これにより、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解が進行すると、第３の配線層４０５と第４の配線層４０６の一方または両方が最初にインクに接触する。そのため、インクによる層間絶縁膜４０２の溶解をヒータ電源のリークとグランド電源のリークの一方または両方で検知することができ、インクによる溶解の検知確度をより向上させることができる。また、第３の配線層４０５と第４の配線層４０６の両方がインクに接触した場合、リーク電流は高電位のヒータ電源配線である第３の配線層４０５からヒータグランド配線である第４の配線層４０６に流れ、そこからシリコン基材４０１へと電流が流れる。このように、図６（ａ）の構成例は、ヒータ電源配線のみが供給路３０２の壁面３０４に近接している図４（ａ）の構成例と比べて、電位差の大きい第３の配線層４０５から第４の配線層４０６へリーク電流が流れることが可能である。そのため、より高い感度でリーク電流を検知することが可能となる。また、リーク電流が第４の配線層４０６からシリコン基材４０１へと流れることで、リーク電流による発熱や他の回路への影響を抑制することができる。ここで、上述のようにヒータグランド配線である第４の配線層４０６はベタ配線として構成され、ロジック回路に接続される配線である第１の配線層４０３や第２の配線層４０４よりも配線抵抗が低くなっている。このため、リーク電流による発熱や他の回路への影響の抑制の観点からも、ヒータ電源配線である第３の配線層４０５とヒータグランド配線である第４の配線層４０６とが供給路３０２の壁面３０４に近接して設けられている構成が好ましい。なお、この構成では、第３の配線層４０５と第４の配線層４０６の両方が供給路３０２の壁面３０４に近接しておりその面積が大きいため、その配線抵抗を低く抑えることができる。そのため、吐出エネルギーのばらつきによる画像形成への影響をより一層抑制することもできる。
なお、図６（ａ）に示す構成例では、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４とは、供給路３０２を取り囲むように設けられていなくてもよい。
【００２３】
図６（ｂ）に示す構成例では、少なくともロジック電源配線を含む第１の配線層４０３と少なくともロジック電源配線を含む第２の配線層４０４が供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されている。したがって、この場合も、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４のどちらか一方がインクと接触すれば、供給路３０２を通じたインクによる層間絶縁膜４０２の溶解をロジック電源のリークとして検知することができる。そのため、インクによる溶解の検知確度をより向上させることができる。なお、図６（ｂ）に示す構成例では、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４の一方が少なくともロジック電源配線を含み、他方が少なくともロジックグランド配線を含む場合もあり得る。その場合も、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４の両方がインクに接触することで、第１の配線層４０３と第２の配線層４０４との間にインクを通じてリーク電流が流れ、インクによる層間絶縁膜４０２の溶解を検知することが可能になる。
【００２４】
図７（ａ）に示す構成例では、第３の配線層４０５と第１の配線層４０３が供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されているが、第１の配線層４０３は少なくともロジックグランド配線を含んでいる。また、図７（ｂ）に示す構成例では、第３の配線層４０５と第２の配線層４０４が供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されているが、図７（ａ）に示す構成例と同様に、第２の配線層４０４は、少なくともロジックグランド配線を含んでいる。したがって、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す構成例では、２つの配線層の両方がインクに接触した場合、リーク電流がヒータ電源配線からインクを通じてロジックグランド配線に流れるため、その影響を抑えることができる。
なお、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す構成例では、第３の配線層４０５（ヒータ電源配線）の代わりに、第４の配線層４０６（ヒータグランド配線）が供給路３０２の壁面３０４に近接して配置されていてもよい。この場合も、２つの配線層の両方がインクに接触すれば、インクを通じたロジックグランド配線へのリークパスを生じさせることができ、リーク電流による影響を抑えることができる。
本実施形態のような、２つの配線層が他の配線層よりも供給路３０２の壁面３０４に近接させて配置された構成では、２つの配線層のうちの一方の配線層はヒータ電源配線やロジック電源配線など、電源電位を供給する配線である。また、２つの配線層のうちの他方の配線層はヒータグランド配線やロジックグランド配線などの基準電位を供給する配線であり、シリコン基材４０１に接続されている。一方の配線層は他方の配線層よりも電位が高く、グランド配線からシリコン基材４０１にリーク電流が流れるため、リーク電流による影響を抑えることができる。
【００２５】
上述した実施形態では、インクによる保護膜や絶縁膜の溶解を検知するために、発熱素子（ヒータ）を駆動するために用いられる配線（電源配線やグランド配線、ロジック電源配線）を利用する場合を例に挙げて説明した。このような配線を用いてリーク電流を検知することで、リーク電流を検知するための専用の配線やパッドなどを設けずに、リーク電流の検知が可能となる。なお、高い感度でリークの検知を行うためには、ヒータ電源配線やロジック電源配線など、３．０Ｖ以上の電位が印加される配線を用いてリーク電流を検知することが好ましい。また、さらに高い感度でリークの検知を行うためには、ヒータ電源配線のように２０Ｖ以上の電位が印加される配線を用いてリーク電流を検知することがより好ましい。
なお、基板１００を平面視した際に、リーク検知機構に接続される導電層が供給路３０２を取り囲むような構成を説明したが、供給路３０２に加えてインクを回収する回収路が設けられている場合は、回収路を取り囲むように設けられていてもよい。すなわち、供給路３０２や回収路といった基板１００を貫通する流路を取り囲むように導電層が設けられていればよい。
【００２６】
（インクジェット記録装置）
本実施形態を適用可能な液体吐出装置として、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置１０００（以下、「記録装置」とも称す）について、その概略構成を示す図８を用いて説明する。記録装置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ユニット３とを備え、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記録装置である。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。液体吐出ヘッドユニット３は、シアン（Ｃ）／マゼンタ（Ｍ）／イエロー（Ｙ）／ブラック（Ｋ）の４色のインクによるフルカラー印刷が可能である。また、液体吐出ヘッドユニット３は、液体吐出ヘッドユニット３に電力や吐出制御信号を伝送するための記録装置１０００の制御部と電気的に接続されている。
【００２７】
（液体吐出ヘッドユニット）
図９は本実施形態に係る液体吐出ヘッドユニット３の斜視図である。液体吐出ヘッドユニット３は、１つの記録素子基板（液体吐出ヘッド）１０でＣ／Ｍ／Ｙ／Ｋの４色のインクをそれぞれ吐出可能な記録素子基板（液体吐出ヘッド）１０を直線上に１５個配列（インラインに配置）されるライン型の液体吐出ヘッドユニットである。
図９に示すように、液体吐出ヘッドユニット３は、記録素子基板（液体吐出ヘッド）１０と、フレキシブル配線基板４０と、電気配線基板９０と、を備えている。また、電気配線基板９０は、信号入力端子９１及び電力供給端子９２を備えている。これらの信号入力端子９１及び電力供給端子９２は記録装置１０００の制御部と電気的に接続されており、これらの端子を介して吐出駆動信号や吐出に必要な電力が記録素子基板（液体吐出ヘッド）１０に供給される。
【００２８】
なお、本実施形態は被記録媒体２の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドユニットであるが、被記録媒体２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ユニットにも本発明を適用できる。シリアル型の液体吐出ヘッドユニットとしては、例えばブラックインク用の記録素子基板とカラーインク用の記録素子基板とがそれぞれ搭載された構成があげられる。
【符号の説明】
【００２９】
１００  基板
２００  液体吐出ヘッド
３０２  供給路（流路）
３０３  導電層（配線層）
【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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