(57)【要約】      （修正有）【課題】高画質または高耐久性を実現し、かつ、基板サイズやコストの増大を抑制することができる記録素子基板を提供する。【解決手段】記録素子基板は、液体を吐出する吐出口１４０と、吐出口１４０から液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、発熱抵抗素子を駆動する駆動回路と、を有する。発熱抵抗素子は、発熱抵抗体層１０５と、発熱抵抗体層１０５に対して設けられた電極１５１、１５４と、を有する。電極１５１、１５４はそれぞれ三個ずつ設けられており、駆動回路は、それら電極１５１、１５４のうち、２つ以上の電極を選択的に使用して熱エネルギーを発生する発熱領域を発熱抵抗体層１０５に形成する。【選択図】図１Ｂ
2015202644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、
前記吐出口から前記液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記発熱抵抗素子を駆動する駆動回路と、を有し、
前記発熱抵抗素子は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に対して設けられた３つ以上の電極と、を有し、
前記駆動回路は、前記３つ以上の電極のうち、２つ以上の電極を選択的に使用して熱エネルギーを発生する発熱領域を前記発熱抵抗体層に形成し、使用する電極に応じて前記発熱領域の形成範囲を変化させる、記録素子基板。
【請求項２】
前記駆動回路は、使用する電極に応じて前記吐出口から吐出される液体の量または吐出方向を制御する、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項３】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、前記第一の領域に隣接する第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、を有し、前記第一の領域の中心は、前記第一及び第二の領域を合わせた領域の中心と一致する、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項４】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、前記第一の領域よりも大きな第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、を有し、前記第一の領域の中心は前記第二の領域の中心と一致する、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項５】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、を有し、前記第一及び第二の領域は互いの中心が一致しないように構成されている、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項６】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、前記第一の領域よりも大きな第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、を有し、前記第一及び第二の領域は互いの中心が一致しないように構成されている、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項７】
前記駆動回路は、第一の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第一の電極を介して前記第一の領域に供給し、第二の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第二の電極を介して前記第二の領域に供給し、前記第一及び第二の駆動パルス信号のパルス幅が同じである、請求項３から６のいずれか１項に記載の記録素子基板。
【請求項８】
前記駆動回路は、第一の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第一の電極を介して前記第一の領域に供給し、第二の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第二の電極を介して前記第二の領域に供給し、前記第一及び第二の駆動パルス信号のパルス幅が異なる、請求項３から６のいずれか１項に記載の記録素子基板。
【請求項９】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、前記第一の領域の第一の側に位置する第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、前記第一の領域の第二の側に位置する第三の領域に電流を流す複数の第三の電極と、を有する、請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項１０】
前記駆動回路は、
当該記録素子基板が搭載される液体吐出ヘッドの移動速度及び移動方向を示すヘッド移動信号を受信し、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドの移動速度が閾値未満であることを示す場合は、前記複数の第一の電極を使用し、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドの移動速度が閾値以上で、前記第一の側に移動していることを示す場合は、前記複数の第二の電極を使用し、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドの移動速度が閾値以上で、前記第二の側に移動していることを示す場合は、前記複数の第三の電極を使用する、請求項９に記載の記録素子基板。
【請求項１１】
前記駆動回路は、第一の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第一の電極を介して前記第一の領域に供給し、第二の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第二の電極を介して前記第二の領域に供給し、第三の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第三の電極を介して前記第三の領域に供給し、前記第一乃至第三の駆動パルス信号のパルス幅が同じである、請求項９または１０に記載の記録素子基板。
【請求項１２】
前記駆動回路は、第一の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第一の電極を介して前記第一の領域に供給し、第二の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第二の電極を介して前記第二の領域に供給し、第三の駆動パルス信号に基づく電流を前記複数の第三の電極を介して前記第三の領域に供給し、前記第一乃至第三の駆動パルス信号のパルス幅が互いに異なる、請求項９または１０に記載の記録素子基板。
【請求項１３】
前記発熱抵抗体層は基板の上に形成されており、前記３つ以上の電極は前記発熱抵抗体層の前記基板の側に形成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の記録素子基板。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置。
【請求項１５】
記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドが搭載されるキャリッジと、
前記キャリッジを往復移動する駆動部と、を有し、
前記記録素子基板は、
液体を吐出する吐出口と、
前記吐出口から前記液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記発熱抵抗素子を駆動する駆動回路と、を有し、
前記発熱抵抗素子は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に対して設けられた３つ以上の電極と、を有し、
前記駆動部は、前記キャリッジの移動方向及び移動速度を示すヘッド移動信号を前記駆動回路に供給し、
前記駆動回路は、前記ヘッド移動信号に基づき、前記３つ以上の電極のうち、２つ以上の電極を選択的に使用して熱エネルギーを発生する発熱領域を前記発熱抵抗体層に形成し、使用する電極に応じて前記発熱領域の形成範囲を変化させる、液体吐出装置。
【請求項１６】
前記３つ以上の電極は、第一の領域に電流を流す複数の第一の電極と、前記第一の領域の第一の側に位置する第二の領域に電流を流す複数の第二の電極と、前記第一の領域の第二の側に位置する第三の領域に電流を流す複数の第三の電極と、を有し、
前記駆動回路は、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドの移動速度が閾値未満であることを示す場合は、前記複数の第一の電極を使用し、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドが閾値以上の速度で前記第一の側に移動していることを示す場合は、前記複数の第二の電極を使用し、
前記ヘッド移動信号が、前記液体吐出ヘッドが閾値以上の速度で前記第二の側に移動していることを示す場合は、前記複数の第三の電極を使用する、請求項１５に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記駆動部は、エンコーダー付きモータを備え、該エンコーダーの出力に基づいて前記ヘッド移動信号を出力する、請求項１５または１６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、インクジェット記録装置に代表される液体吐出装置の記録素子基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置の更なる高画質化や高耐久性（長寿命）が求められている。
特許文献１には、高画質を実現する記録ヘッドが記載されている。この記録ヘッドは、吐出口に連通する１つの流路内に複数の発熱体を備える。各発熱体は、個別にパルス信号を供給できるように構成されている。各発熱体へのパルス信号の供給タイミングを制御することで、吐出口から吐出される液滴のサイズを調整する。この液滴サイズの調整により、高階調の画像を提供する。
特許文献２には、高画質を実現する液体吐出装置が記載されている。この液体吐出装置は、液体を貯留する液室内に一対の発熱素子を備える。液室は１つのノズルに連通しており、各発熱素子はそのノズルに対向するように配置されている。
各発熱素子に同じ値のパルス電流を供給すると、ノズルから第１の方向に液体が吐出される。一方、各発熱素子にそれぞれ異なる値のパルス電流を供給すると、第１の方向とは異なる第２の方向に液体が吐出される。パルス電流値により吐出方向を制御することで、液滴の着弾位置の調整が可能となり、その結果、高画質の画像を提供することができる。
【０００３】
特許文献３には、高耐久性を実現するインクジェット記録装置が記載されている。このインクジェット記録装置では、一つの吐出口に対して複数の発熱体ユニットが配置されている。各発熱体ユニットは、一対の電極に並列に接続されている。各発熱体ユニットが液体を加熱して気泡を発生することで、吐出口より液体が吐出される。
気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程に伴って生じる圧力変動、所謂、キャビテーション衝撃によって発熱体が破壊されることが知られている。特許文献３に記載のインクジェット記録装置によれば、キャビテーション衝撃により一部の発熱体ユニットが破壊されても、他の発熱体ユニットを用いて液体を吐出することができる。これにより、発熱体の高耐久性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−１３２２５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−４２６２９号公報
【特許文献３】特開昭６３−１９１６４４号公報
【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、特許文献１〜３に記載のものはいずれも、１つの吐出口に対して、複数の発熱抵抗素子（発熱体や発熱素子）を設けているため、記録素子基板のサイズが大きくなり、コストも増大する。
本発明の目的は、高画質または高耐久性を実現し、かつ、基板のサイズやコストの増大を抑制することができる、記録素子基板及びそれを用いた液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、
液体を吐出する吐出口と、
前記吐出口から前記液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記発熱抵抗素子を駆動する駆動回路と、を有し、
前記発熱抵抗素子は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に対して設けられた３つ以上の電極と、を有し、
前記駆動回路は、前記３つ以上の電極のうち、２つ以上の電極を選択的に使用して熱エネルギーを発生する発熱領域を前記発熱抵抗体層に形成し、使用する電極に応じて前記発熱領域の形成範囲を変化させる、記録素子基板が提供される。
本発明の別の態様によれば、上記記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置が提供される。
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、
記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドが搭載されるキャリッジと、
前記キャリッジを往復移動する駆動部と、を有し、
前記記録素子基板は、
液体を吐出する吐出口と、
前記吐出口から前記液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記発熱抵抗素子を駆動する駆動回路と、を有し、
前記発熱抵抗素子は、発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に対して設けられた３つ以上の電極と、を有し、
前記駆動部は、前記キャリッジの移動方向及び移動速度を示すヘッド移動信号を前記駆動回路に供給し、
前記駆動回路は、前記ヘッド移動信号に基づき、前記３つ以上の電極のうち、２つ以上の電極を選択的に使用して熱エネルギーを発生する発熱領域を前記発熱抵抗体層に形成し、使用する電極に応じて前記発熱領域の形成範囲を変化させる、液体吐出装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つであるので、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。
加えて、発熱領域の形成範囲を変化させることで、吐出口から吐出される液滴の量（サイズ）や吐出方向を制御することが可能となるので、高画質の画像を提供することができる。
また、発熱領域の形成範囲を変化させると、それに伴ってキャビテーションの発生位置が変化するので、キャビテーション衝撃の影響を分散させることができ、発熱抵抗素子の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の一例を示す模式的平面図である。
【図１Ｅ】図１Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の別の例を示す模式的平面図である。
【図２】図１Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の一例を示す模式的平面図である。
【図３Ｅ】図３Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の別の例を示す模式的平面図である。
【図３Ｆ】図３Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図４Ａ】本発明の第３の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の一例を示す模式的平面図である。
【図４Ｅ】図４Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の別の例を示す模式的平面図である。
【図５】図４Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図６Ａ】本発明の第４の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の一例を示す模式的平面図である。
【図６Ｅ】図６Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の別の例を示す模式的平面図である。
【図７】図６Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図８Ａ】本発明の第５の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図９】図８Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図１０Ａ】本発明の記録素子基板を適用することが可能な液体吐出装置を示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す液体吐出装置のヘッドユニットを示す斜視図である。
【図１１Ａ】図１０Ａに示す液体吐出装置におけるヘッドユニットが矢印ａ方向に移動したときの発熱抵抗素子の発熱領域を示す模式的平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す発熱領域により液体を加熱したときの気泡の状態を示す模式的断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｂに示す気泡の成長により液滴が吐出される様子を示す模式的断面図である。
【図１２Ａ】図１０Ａに示す液体吐出装置におけるヘッドユニットが止まっているときの発熱抵抗素子の発熱領域を示す模式的平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す発熱領域により液体を加熱したときの気泡の状態を示す模式的断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｂに示す気泡の成長により液滴が吐出される様子を示す模式的断面図である。
【図１３Ａ】図１０Ａに示す液体吐出装置におけるヘッドユニットが矢印ｂ方向に移動したときの発熱抵抗素子の発熱領域を示す模式的平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す発熱領域により液体を加熱したときの気泡の状態を示す模式的断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｂに示す気泡の成長により液滴が吐出される様子を示す模式的断面図である。
【図１４Ａ】本発明の第６の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示す記録素子基板の断面構造を示す模式的断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａに示す記録素子基板に設けられた発熱抵抗素子を示す模式的平面図である。
【図１５】図１４Ａに示す記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
【図１６Ａ】図１４Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の一例を示す模式的平面図である。
【図１６Ｂ】図１４Ｃに示す発熱抵抗素子の駆動状態の別の例を示す模式的平面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａ及び図１６ＢＣに示す発熱抵抗素子の駆動状態のそれぞれで発生するキャビテーションの発生位置を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。
本実施形態の記録素子基板は、液体吐出ヘッドに搭載されるものであって、図１Ａに示すように、シリコンからなる基板１１０と、この基板１１０上に設けられた流路形成部材１３０とを有する。図１Ａでは、内部の構造を説明するために、便宜上、流路形成部材１３０の一部が切り取られている。
流路形成部材１３０は、複数の吐出口１４０を備える。吐出口１４０毎に、吐出口１４０に連通する圧力室１６０が設けられている。基板１１０には、圧力室１６０に液体を供給する液体供給口１７０が設けられている。図１Ａの構成例では、圧力室１６０毎に液体供給口１７０が設けられているが、これに限定されない。例えば、１つの液体供給口１７０から複数の圧力室１６０に液体が供給されてもよく、また、複数の液体供給口１７０から１つの圧力室１６０に液体が供給されてもよい。
基板１１０上には、複数の端子１０、複数の発熱抵抗素子１５０、各発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路や配線などが設けられている。発熱抵抗素子１５０は、吐出口１４０毎に設けられており、吐出口１４０から液体を吐出させるための熱エネルギーを発生する。液体吐出ヘッドを動作させるのに必要な電力や信号などが端子１０に供給される。駆動回路は、端子１０を介して電力や信号など受信することで動作し、発熱抵抗素子１５０を駆動する。
【００１１】
図１Ｂは、図１Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
図１Ｂに示すように、基板１１０上に、基板１１０の一部を熱酸化することによって熱酸化層１０２が形成されており、この熱酸化層１０２により分離された領域に、トランジスタ等の駆動素子１２０が形成されている。
熱酸化層１０２及び駆動素子１２０が形成された基板１１０上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて、ＢＰＳＧ（Boron Phospho Silicate Glass）１０３と層間絶縁膜１０４−１〜１０４−３が形成されている。ＢＰＳＧ１０３及び層間絶縁膜１０４−１〜１０４−３は、シリコン化合物からなる。層間絶縁膜１０４−１〜１０４−３として、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ等の絶縁性材料を用いることができる。
基板１１０上には、さらに、配線層１１０−１〜１１０−４、ビア１１１−１〜１１１−３、発熱抵抗体層１０５、電極１５１、１５４、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７及び端子１０が形成されている。配線層１１０−１〜１１０−４は、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−ＣｕなどのＡｌ化合物からなる。端子１０は、配線層１１０−１〜１１０−４やビア１１１−１〜１１１−３を介して駆動素子１２０や電極１５１、１５４と電気的に接続されている。
【００１２】
以下に、図１Ｂに示した構造の形成手順を簡単に説明する。
ＢＰＳＧ１０３を形成した後、第一の配線層１１０−１を形成する。具体的には、スパッタリング法を用いてＡｌ−Ｓｉ膜を成膜し、リソグラフィー工程やドライエッチング工程を行うことで、駆動素子１２０のソース・ドレインに接続された配線を形成する。これら配線が第一の配線層１１０−１である。
第一の配線層１１０−１を形成した後、ＣＶＤ法を用いて第一の層間絶縁膜１０４−１を成膜し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用いて第一の層間絶縁膜１０４−１を平坦に加工する。そして、リソグラフィー工程及びドライエッチング工程を行うことで、第一の層間絶縁膜１０４−１に第一のビア１１１−１用のパターンを形成する。
次に、スパッタリング法を用いてＴｉＮ膜を成膜し、その後、ＣＶＤ法を用いてＷ（タングステン）膜を成膜する。そして、ドライエッチングを行って余剰のＷとＴｉＮを除去することで、Ｗが充てんされた第一のビア１１１−１を形成する。
次に、スパッタリング法を用いてＡｌ−Ｃｕ膜を成膜する。そして、Ａｌ−Ｃｕ膜に対してリソグラフィー工程やドライエッチング工程を行うことで、第一のビア１１１−１と電気的に接続された所望のパターンの配線を形成する。この配線が第二の配線層１１０−２である。
以上説明した工程と同様の工程を繰り返すことで、第二の層間絶縁膜１０４−２、第二のビア１１１−２、第三の配線層１１０−３、第三の層間絶縁膜１０４−３、第三のビア１１１−３を順に形成する。
【００１３】
第三のビア１１１−３を形成した後、スパッタリング法を用いてＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、スパッタリング法を用いて発熱抵抗体層１０５上にＡｌ−Ｃｕからなる第四の配線層１１０−４を形成する。
リソグラフィー工程やドライエッチング工程を行うことで、第四の配線層１１０−４と発熱抵抗体層１０５を一括でパターニングする。その後、第四の配線層１１０−４に対してウェットエッチング工程を行うことで、電極１５１、１５４を形成する。
電極１５１、１５４は一対の電極である。１つの発熱抵抗体層１０５に対して、電極１５１、１５４を対とする複数の対の電極が形成される。図１Ａに示した発熱抵抗素子１５０は、発熱抵抗体層１０５と複数の対の電極１５１、１５４とからなる。
電極１５１、１５４を形成した後、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ等のシリコン化合物などの絶縁性材料からなるパシベーション層１０６を形成する。パシベーション層１０６により発熱抵抗素子１５０を被覆することで、発熱抵抗素子１５０と吐出に用いられる液体との絶縁を図る。
【００１４】
パシベーション層１０６を形成した後、スパッタリング法を用いてＴａ、Ｉｒ、Ｒｕなどからなる金属膜を成膜する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことで、パシベーション層１０６のうちの発熱抵抗素子１５０上の領域に、耐キャビテーション層１０７を形成する。耐キャビテーション層１０７は、キャビテーション衝撃などから発熱抵抗素子１５０を保護する。
耐キャビテーション層１０７を形成した後、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、パシベーション層１０６及び第三の層間絶縁膜１０４−３の一部を除去する。そして、除去した領域に端子１０を形成する。
端子１０を形成した後、ドライエッチングやサンドブラスト法を用いて基板１１０の一部を除去する。そして、ウェットエッチング工程やドライエッチング工程を行うことで、熱酸化層１０２、ＢＰＳＧ１０３、層間絶縁膜１０４−１〜１０４−３及びパシベーション層１０６からなる部分の一部を除去して、液体供給口１７０を形成する。
最後に、パシベーション層１０６上に流路形成部材１３０を形成する。なお、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００１５】
図１Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図１Ｃに示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、複数の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３とからなる。発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方の辺部に、電極１５１−１〜１５１−３が一定の間隔で形成され、他方の辺部に、電極１５４−１〜１５４−３が一定の間隔で形成されている。
電極１５１−１と電極１５４−１は一対の電極を構成し、互いに対向するように配置されている。同様に、電極１５１−２と電極１５４−２、電極１５１−３と電極１５４−３も、それぞれ一対の電極を構成し、互いに対向するように配置されている。
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、第一の対の電極１５１−１、１５４−１、第二の対の電極１５１−２、１５４−２及び第三の対の電極１５１−３、１５４−３に個別に電力を供給することができる。
例えば、図１Ｄに示すように、駆動回路は、第二の対の電極１５１−２、１５４−２に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−２と電極１５４−２の間の領域により、発熱領域１０５−１が形成される。発熱領域１０５−１が発生した熱エネルギーによって吐出口１４０から液体が吐出される。
また、図１Ｅに示すように、駆動回路は、第一の対の電極１５１−１、１５４−１、第二の対の電極１５１−２、１５４−２及び第三の対の電極１５１−３、１５４−３にそれぞれ電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５の全領域により発熱領域１０５−２が形成される。発熱領域１０５−２が発生した熱エネルギーによって吐出口１４０から液体が吐出される
【００１６】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図２は、図１Ａに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図２に示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、ダイオード１２２、駆動素子部２０１、駆動パルス供給部１２１及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０は、電極１８１−１、１８１−２、１８２−１、１８２−２と抵抗１８０−１、１８０−２を有する。
抵抗１８０−１の一端は電極１８１−１に接続され、他端は電極１８１−２に接続されている。抵抗１８０−２の一端は電極１８２−１に接続され、他端は電極１８２−２に接続されている。電極１８１−１と電極１８２−１は接続され、この接続ラインに電極１９０が接続されている。
抵抗１８０−１は、図１Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、第二の対の電極１５１−２、１５４−２の間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８０−１は、図１Ｄに示した発熱領域１０５−１の抵抗に対応する。電極１８１−１、１８１−２はそれぞれ、電極１５１−２、１５４−２に対応する。
抵抗１８０−２は、図１Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、第一の対の電極１５１−１、１５４−１の間の領域と第三の対の電極１５１−３、１５４−３の間の領域とを合わせた領域により形成される抵抗に対応する。第一の対の電極１５１−１、１５４−１の間の領域は、第二の対の電極１５１−２、１５４−２の間の領域の一方の側に隣接している。第三の対の電極１５１−３、１５４−３の間の領域は、第二の対の電極１５１−２、１５４−２の間の領域の一方の側に隣接している。電極１８２−１は電極１５１−１、１５１−３の電極部に対応し、電極１８２−２は電極１５４−１、１５４−３の電極部に対応する。
【００１７】
駆動素子部２０１は、トランジスタ等の駆動素子１２０−１、１２０−２を有する。駆動素子１２０−１、１２０−２は、図１Ｂに示した駆動素子１２０より形成される。なお、図１Ｂでは、１個の駆動素子１２０しか示されていないが、これと同様の構造の駆動素子が駆動素子１２０に隣接して設けられており、これら駆動素子が駆動素子１２０−１、１２０−２を構成する。
駆動素子１２０−１のソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１８１−２に接続されている。同様に、駆動素子１２０−２のソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１８２−２に接続されている。ＧＮＤ２００は、端子１０を介して接地される。
電極１８１−２と電極１８２−２の間には、ダイオード１２２が挿入されている。ダイオード１２２のアノードが電極１８１−２に接続され、カソードが電極１８２−２に接続されている。ダイオード１２２は、電極１９０から抵抗１８０−２を介して駆動素子１２０−１に電流が流れないように働く。
【００１８】
駆動パルス供給部１２１は、駆動パルス信号を出力する駆動パルス回路１２１−１、１２１−２を有し、スイッチ素子１２５により、駆動パルス回路１２１−１、１２１−２のいずれかが選択されるように構成されている。
駆動パルス回路１２１−１より出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２０−１のゲート端子に供給される。駆動パルス回路１２１−２より出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２０−２のゲート端子に供給される。
上記の駆動素子部２０１、駆動パルス供給部１２１及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。ただし、この駆動回路は、一例であり、必要に応じて構成を変更することができる。例えば、スイッチ素子１２５は駆動回路外に設けられてもよい。また、駆動回路は、発熱抵抗素子１５０を駆動するのに必要な他の素子や回路などを含んでいてもよい。
【００１９】
図示はされていないが、記録素子基板の回路として、画像データがシリアルに入力されるシフトレジスタと、シフトレジスタから出力されるデータを一時的に保持するラッチ回路とを備える。このラッチ回路に保持したデータに基づいて、スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−１、１２１−２のいずれかを選択する。駆動パルス回路１２１−１、１２１−２はそれぞれラッチ回路に保持したデータに基づく駆動パルス信号を出力する。
駆動パルス回路１２１−１、１２１−２それぞれの駆動パルス信号のパルス幅は、吐出すべき液滴の量（サイズ）に応じて適宜に設定される。ここでは、駆動パルス回路１２１−１、１２１−２のパルス幅は互いに異なるように設定されているが、これに限定されない。パルス幅は同じであってもよい。ただし、この場合は、液滴の量（サイズ）が異なるように、発熱抵抗素子１５０の電極を形成するビアの数やピッチや、配線層の幅や長さなど（配線抵抗）を調整する。
【００２０】
（第１の駆動動作）
スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−１を選択する。駆動パルス回路１２１−１から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２０−１が動作し、抵抗１８０−１に電流が流れる。その結果、図１Ｄに示した発熱領域１０５−１において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
（第２の駆動動作）
スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−２を選択する。駆動パルス回路１２２−１から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２０−２が動作し、抵抗１８０−１と抵抗１８０−２の両方に電流が流れる。その結果、図１Ｅに示した発熱領域１０５−２において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
【００２１】
熱エネルギーにより生じる気泡が大きいほど、すなわち熱作用力が大きいほど、吐出口１４０から吐出される液滴の量（サイズ）が増大する。発熱領域１０５−２の熱作用力は、発熱領域１０５−１の熱作用力よりも大きい。よって、第２の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量は、第１の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量よりも多い。
画像データに応じて第１及び第２の駆動動作を切り替えて吐出口１４０から吐出される液滴の量（サイズ）を増減することで、高階調の画像を提供することができる。
【００２２】
第１及び第２の駆動動作を切り替えには、種々の方法を適用することができる。例えば、ラッチ回路に保持したデータが高階調を示すか否かにより、スイッチ素子１２５による選択動作を行ってもよい。
具体的には、各画素の階調値を含む画像データ（例えば、２５６階調の画像データ）がシフトレジスタを介してラッチ回路に保持される。ラッチ回路に保持されたデータの各画素の閾値がいずれも閾値以上である場合は、スイッチ素子１２５により駆動パルス回路１２１−２を選択させ、それ以外は、スイッチ素子１２５により駆動パルス回路１２１−１を選択させる。この場合、例えば、濃度変化の無い領域（又は濃度変化の少ない領域）については、液滴の量を増大し、それ以外の領域については、液滴の量を減少して高階調の画像を提供する。
別の手法として、ユーザの入力操作により、高階調の画像データか否かを指定してもよい。高階調の画像データが指定された場合は、スイッチ素子１２５により駆動パルス回路１２１−１を選択させる。高階調の画像データでない旨を指定した場合は、スイッチ素子１２５により駆動パルス回路１２１−２を選択させる。
液体の吐出方向は、発熱領域の中心と吐出口１４０の位置関係によって決まる。このため、第１及び第２の駆動動作の切り替えにおいて、発熱領域の中心と吐出口１４０の位置関係が変化すると、液体の吐出方向が変化する。本実施形態では、発熱領域１０５−１の中心と発熱領域１０５−２の中心は略一致しているので、第１及び第２の駆動動作の切り替えにおいて、発熱領域の中心と吐出口１４０の位置関係は維持される。よって、第１の駆動動作における液体の吐出方向は、第２の駆動動作における液体の吐出方向と概ね一致する。
【００２３】
本実施形態の記録素子基板によれば、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つであるので、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。加えて、発熱抵抗素子の使用電極に応じて発熱領域の形成範囲を変化させることで、吐出口から吐出される液滴の量を増減することができ、その結果、高階調の画像を提供することができる。このように、高画質を実現し、かつ、記録素子基板のサイズやコストの増大を抑制するという効果を奏する。
なお、以上の説明では、６個の電極を備えた発熱抵抗素子１５０を例に説明したが、発熱抵抗素子１５０の電極の数はこれに限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極の数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
【００２４】
（実施形態２）
図３Ａは、本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。図３Ｂは、図３Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
本実施形態の記録素子基板は、発熱抵抗素子１５０が異なる以外は、第１の実施形態と同様の構成である。
第１の実施形態では、第四の配線層１１０−４により発熱抵抗素子１５０の６個の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３を形成した。本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により、発熱抵抗素子１５０の電極として、電極１５１と電極１５４をそれぞれ７個ずつ形成する。
第三のビア１１１−３を形成するまでの手順は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００２５】
第三のビア１１１−３により電極１５１と電極１５４をそれぞれ７個ずつ形成した後、スパッタリング法によりＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、発熱抵抗体層１０５を所望のサイズに加工する。発熱抵抗素子１５０は、発熱抵抗体層１０５と１４個の電極１５１、１５４からなる。
発熱抵抗体層１０５を加工した後、第１の実施形態と同様の手順で、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７、端子１０、液体供給口１７０、流路形成部材１３０を順に形成する。本実施形態においても、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００２６】
図３Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図３Ｃに示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、７個の電極１５１−１〜１５１−７よりなる電極１５１と、７個の電極１５４−１〜１５４−７よりなる電極１５４とを有する。
発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方の辺部に、電極１５１−１〜１５１−７が一定の間隔で形成され、他方の辺部に、電極１５４−１〜１５４−７が一定の間隔で形成されている。
電極１５１−１と電極１５４−１は一対の電極を構成し、互いに対向するように配置されている。同様に、電極１５１−２〜１５１−７はそれぞれ電極１５４−２〜１５４−７のうちの対応する電極と一対の電極を構成し、互いに対向するように配置されている。
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７の間に選択的に電力を供給することができる。
例えば、図３Ｄに示すように、駆動回路は、電極１５１−３〜１５１−５と電極１５４−３〜１５４−５の間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−３〜１５１−５と電極１５４−３〜１５４−５の間の領域により、発熱領域１０５−３が形成される。発熱領域１０５−３は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
また、図３Ｅに示すように、駆動回路は、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７の間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５の全領域により発熱領域１０５−４が形成される。発熱領域１０５−４は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
【００２７】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図３Ｆは、図３Ａに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図３Ｆに示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、ダイオード１２２、駆動素子部２０１、駆動パルス供給部１２１及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０以外は、図２に示したものと同じであるので、ここでは、発熱抵抗素子１５０について説明し、それ以外の構成の説明は省略する。
発熱抵抗素子１５０は、抵抗１８３−１、１８３−２と、電極１８４−１、１８４−２、１８５−１、１８５−２とを有する。
抵抗１８３−１の一端は電極１８４−１に接続され、他端は電極１８４−２に接続されている。抵抗１８３−２の一端は電極１８５−１に接続され、他端は電極１８５−２に接続されている。電極１８４−１と電極１８５−１は接続され、この接続ラインに電極１９０が接続されている。
【００２８】
抵抗１８３−１は、図３Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−３〜１５１−５と電極１５４−３〜１５４−５の間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８３−１は、図３Ｄに示した発熱領域１０５−３の抵抗に対応する。電極１８４−１は、電極１５１−３〜１５１−５の電極部に対応する。電極１８４−２は、電極１５４−３〜１５４−５の電極部に対応する。
抵抗１８３−２は、図３Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−１、１５１−２、１５１−６、１５１−７と電極１５４−１、１５４−２、１５４−６、１５４−７の間の領域により形成される抵抗に対応する。電極１８５−１は、電極１５１−１、１５１−２、１５１−６、１５１−７の電極部に対応する。電極１８５−２は、電極１５４−１、１５４−２、１５４−６、１５４−７の電極部に対応する。
上記の駆動素子部２０１、駆動パルス供給部１２１及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。ただし、この駆動回路は、一例であり、必要に応じて構成を変更することができる。例えば、スイッチ素子１２５は駆動回路外に設けられてもよい。また、駆動回路は、発熱抵抗素子１５０を駆動するのに必要な他の素子や回路などを含んでいてもよい。
図示はされていないが、記録素子基板の回路として、画像データがシリアルに入力されるシフトレジスタと、シフトレジスタから出力されるデータを一時的に保持するラッチ回路とを備える。このラッチ回路に保持したデータに基づいて、スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−１、１２１−２のいずれかを選択する。駆動パルス回路１２１−１、１２１−２はそれぞれラッチ回路に保持したデータに基づく駆動パルス信号を出力する。
駆動パルス回路１２１−１、１２１−２それぞれの駆動パルス信号のパルス幅は、吐出すべき液滴の量（サイズ）に応じて適宜に設定される。ここでは、駆動パルス回路１２１−１、１２１−２のパルス幅は互いに異なるように設定されているが、これに限定されない。パルス幅は同じであってもよい。ただし、この場合は、液滴の量（サイズ）が異なるように、発熱抵抗素子１５０の電極を形成するビアの数やピッチや、配線層の幅や長さなど（配線抵抗）を調整する。
【００２９】
（第１の駆動動作）
スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−１を選択する。駆動パルス回路１２１−１から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２０−１が動作し、抵抗１８３−１に電流が流れる。その結果、図３Ｄに示した発熱領域１０５−３において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
（第２の駆動動作）
スイッチ素子１２５が駆動パルス回路１２１−２を選択する。駆動パルス回路１２２−１から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２０−２が動作し、抵抗１８３−１と抵抗１８３−２の両方に電流が流れる。その結果、図３Ｅに示した発熱領域１０５−４において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
【００３０】
発熱領域１０５−４の熱作用力は、発熱領域１０５−３の熱作用力よりも大きい。よって、第２の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量は、第１の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量よりも多い。第１及び第２の駆動動作を切り替えて液滴の量（サイズ）を増減することで、高階調の画像を提供することが可能となる。
本実施形態の記録素子基板も、第１の実施形態と同様、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つである。よって、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。加えて、発熱抵抗素子は吐出口から吐出される液滴の量を増減することができるように構成されているため高階調の画像を提供することができる。このように、高画質を実現し、かつ、記録素子基板のサイズやコストの増大を抑制するという効果を奏する。
また、本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により発熱抵抗素子１５０の電極を形成しているので、第１の実施形態と比較して、段差の少ない構造を提供できる。よって、発熱抵抗素子１５０上のパシベーション層１０６を薄くすることができる。加えて、発熱抵抗素子１５０も小さくできるので、記録素子基板のサイズ（チップサイズ）を小さくできる。
また、本実施形態においても、発熱領域１０５−３の中心と発熱領域１０５−４の中心は略一致しているので、第１及び第２の駆動動作の切り替えにおいて、発熱領域の中心と吐出口１４０との位置関係は維持される。よって、第１の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向は、第２の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向と概ね一致する。
なお、発熱抵抗素子１５０の電極の数は１４個に限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
【００３１】
（実施形態３）
図４Ａは、本発明の第３の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。図４Ｂは、図４Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
本実施形態の記録素子基板は、発熱抵抗素子１５０及び駆動回路が異なる以外は、第１の実施形態と同様の構成である。
第１の実施形態では、第四の配線層１１０−４により発熱抵抗素子１５０の６個の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３を形成した。本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、発熱抵抗素子１５０の電極として、第三のビア１１１−３により、電極１５１と電極１５５をそれぞれ７個ずつ形成し、電極１５２と電極１５５をそれぞれ３個ずつ形成する。
第三のビア１１１−３を形成するまでの手順は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００３２】
第三のビア１１１−３により電極１５１〜１５４をそれぞれ形成した後、スパッタリング法によりＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、発熱抵抗体層１０５を所望のサイズに加工する。発熱抵抗素子１５０は、発熱抵抗体層１０５と電極１５１〜１５４からなる。
発熱抵抗体層１０５を加工した後、第１の実施形態と同様の手順で、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７、端子１０、液体供給口１７０、流路形成部材１３０を順に形成する。本実施形態においても、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００３３】
図４Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図４Ｃに示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、２０個の電極１５１−１〜１５１−７、１５２−１〜１５２−３、１５４−１〜１５４−３、１５５−１〜１５５−７とからなる。
発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方の辺部に、電極１５１−１〜１５１−７が一定の間隔で形成され、他方の辺部に、電極１５５−１〜１５５−７が一定の間隔で形成されている。
発熱抵抗体層１０５の電極１５１−３と電極１５５−３の間の領域には、電極１５２−１、１５４−１が所定の間隔で設けられている。電極１５２−１は電極１５１−３側に配置され、電極１５４−１は電極１５５−３側に配置されている。電極１５１−３、１５５−３の間の領域の中心と電極１５２−１、１５４−１の間の領域の中心は略一致する。
発熱抵抗体層１０５の電極１５１−４と電極１５５−４の間の領域には、電極１５２−２、１５４−２が所定の間隔で設けられている。電極１５２−２は電極１５１−４側に配置され、電極１５４−２は電極１５５−４側に配置されている。電極１５１−４、１５５−４の間の領域の中心と電極１５２−２、１５４−２の間の領域の中心は略一致する。
発熱抵抗体層１０５の電極１５１−５と電極１５５−５の間の領域には、電極１５２−３、１５４−３所定の間隔で設けられている。電極１５２−３は電極１５１−５側に配置され、電極１５４−３は電極１５５−５側に配置されている。電極１５１−５、１５５−５の間の領域の中心と電極１５２−３、１５４−３の間の領域の中心は略一致する。
【００３４】
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−１〜１５４−３との間及び電極１５１−１〜１５１−７と電極１５５−１〜１５５−７との間に、選択的に電力を供給することができる。
例えば、図４Ｄに示すように、駆動回路は、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−１〜１５４−３との間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−１〜１５４−３との間の領域により、発熱領域１０５−５が形成される。発熱領域１０５−５は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
また、図４Ｅに示すように、駆動回路は、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５５−１〜１５５−７との間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５の全領域により発熱領域１０５−６が形成される。発熱領域１０５−６は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
【００３５】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図５は、図４Ａに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図５に示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０は、抵抗１８６−１、１８６−２と、電極１８７−１〜１８７−４とを有する。抵抗１８６−１の一端は電極１８７−１に接続され、他端は電極１８７−２に接続されている。抵抗１８６−２の一端は電極１８７−３に接続され、他端は電極１８７−４に接続されている。
抵抗１８６−１は、図４Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５５−１〜１５５−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８６−１は、図４Ｅに示した発熱領域１０５−６の抵抗に対応する。電極１８７−１は、電極１５１−１〜１５１−７の電極部に対応する。電極１８７−２は、電極１５５−１〜１５５−７の電極部に対応する。
抵抗１８６−２は、図４Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−１〜１５４−３との間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８６−２は、図４Ｄに示した発熱領域１０５−５の抵抗に対応する。電極１８７−３は、電極１５２−１〜１５２−３の電極部に対応する。電極１８７−４は、電極１５４−１〜１５４−３の電極部に対応する。
【００３６】
スイッチ素子１２５は、電極１９０から供給される電力を電極１８７−１、１８８−１の何れかに選択的に供給する。
駆動素子１２３は、トランジスタ等であり、ソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１８７−２、１８７−４にそれぞれ接続されている。ＧＮＤ２００は、端子１０を介して接地される。
駆動パルス回路１２４は、駆動パルス信号を出力する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２３のゲート端子に供給される。
上記の駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。ただし、この駆動回路は、一例であり、必要に応じて構成を変更することができる。例えば、スイッチ素子１２５は駆動回路外に設けられてもよい。また、駆動回路は、発熱抵抗素子１５０を駆動するのに必要な他の素子や回路などを含んでいてもよい。
図示はされていないが、記録素子基板の回路として、画像データがシリアルに入力されるシフトレジスタと、シフトレジスタから出力されるデータを一時的に保持するラッチ回路とを備える。このラッチ回路に保持したデータに基づいて、スイッチ素子１２５が抵抗１８６−１、１８６−２のいずれかを選択する。駆動パルス回路１２４は、ラッチ回路に保持したデータに基づく駆動パルス信号を出力する。ここで、ラッチ回路に保持されたデータを用いることで、スイッチ素子１２５のスイッチ動作と駆動パルス回路１２４の動作を同期させることができる。
駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号に基づいて駆動素子１２３が動作することで、スイッチ素子１２５により選択された抵抗に電流が流れる。
【００３７】
本実施形態では、同じパルス幅で異なる液滴の量（サイズ）を吐出することができるように、発熱抵抗素子１５０の電極を形成するビアの数やピッチや、配線層の幅や長さなど（配線抵抗）を調整している。
例えば、発熱抵抗体層１０５のシート抵抗は２００Ω／□である。電極１８７−１を構成する電極１５１−１〜１５１−７の間隔は３５μｍ、幅は３５μｍ、配線抵抗４０Ωである。電極１８７−２を構成する電極１５５−１〜１５５−７も、電極１８７−１と同様の構成である。
また、電極１８７−３を構成する電極１５２−１〜１５２−３の間隔は２８μｍ、幅は２５μｍ、配線抵抗は１２０Ωである。電極１８７−４を構成する電極１５４−１〜１５４−３も電極１８７−３と同様の構成である。
【００３８】
（第１の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８６−１を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８６−１に電流が流れる。その結果、図４Ｅに示した発熱領域１０５−６において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
（第２の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８６−２を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８６−２に電流が流れる。その結果、図４Ｄに示した発熱領域１０５−５において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
発熱領域１０５−６の熱作用力は、発熱領域１０５−５の熱作用力よりも大きい。よって、第１の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量は、第２の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量よりも多い。
第１及び第２の駆動動作を切り替えることで、液滴の量（サイズ）を増減し、それにより、高階調の画像を提供することが可能となる。
【００３９】
本実施形態の記録素子基板も、第１の実施形態と同様、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つである。よって、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。加えて、発熱抵抗素子は吐出口から吐出される液滴の量を増減することができるように構成されているため高階調の画像を提供することができる。このように、高画質を実現し、かつ、記録素子基板のサイズやコストの増大を抑制するという効果を奏する。
また、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により発熱抵抗素子１５０の電極を形成しているので、第１の実施形態と比較して、段差の少ない構造を提供できる。よって、発熱抵抗素子１５０上のパシベーション層１０６を薄くすることができる。加えて、発熱抵抗素子１５０も小さくできるので、記録素子基板のサイズ（チップサイズ）を小さくできる。
また、発熱領域１０５−５の中心と発熱領域１０５−６の中心は略一致しているので、第１及び第２の駆動動作の切り替えにおいて、発熱領域の中心と吐出口１４０との位置関係は維持される。よって、第１の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向は、第２の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向と概ね一致する。
【００４０】
なお、発熱抵抗素子１５０の電極の数は２０個に限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
さらに、ビアや配線を通って逃げる熱を最小限に抑えるために、電極１５２−１〜１５２−３、１５４−１〜１５４−３を構成する第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３をできるだけ薄くすることが望ましい。例えば、第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３は、第二の配線層１１０−２及び第二のビア１１１−２よりも薄くすることが望ましい。
また、本実施形態において、図５に示した回路に代えて、図２または図３Ｆに示したような異なる駆動パルスで動作する回路を用いてもよい。例えば、図２に示した回路を用いる場合は、電極１８１−１、１８１−２、１８２−１、１８２−２をそれぞれ電極１８７−１、１８７−２、１８８−１、１８８−２とし、抵抗１８０−１、１８０−２をそれぞれ抵抗１８６−１，１８６−２とする。回路動作は、第１の実施形態と同様である。
【００４１】
（実施形態４）
図６Ａは、本発明の第４の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。図６Ｂは、図６Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
本実施形態の記録素子基板は、発熱抵抗素子１５０及び駆動回路が異なる以外は、第１の実施形態と同様の構成である。
【００４２】
第１の実施形態では、第四の配線層１１０−４により発熱抵抗素子１５０の６個の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３を形成した。本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、発熱抵抗素子１５０の電極として、第三のビア１１１−３により、電極１５１と電極１５５をそれぞれ７個ずつ形成し、電極１５２を３個形成する。
第三のビア１１１−３を形成するまでの手順は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
第三のビア１１１−３により電極１５１、１５２、１５４をそれぞれ形成した後、スパッタリング法によりＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、発熱抵抗体層１０５を所望のサイズに加工する。発熱抵抗素子１５０は、発熱抵抗体層１０５と電極１５１、１５２、１５４からなる。
発熱抵抗体層１０５を加工した後、第１の実施形態と同様の手順で、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７、端子１０、液体供給口１７０、流路形成部材１３０を順に形成する。本実施形態においても、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００４３】
図６Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図６Ｃ示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、１７個の電極１５１−１〜１５１−７、１５２−１〜１５２−３、１５４−１〜１５４−７とからなる。
発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方の辺部に、電極１５１−１〜１５１−７が一定の間隔で形成され、他方の辺部に、電極１５４−１〜１５４−７が一定の間隔で形成されている。電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７とは互いに対向するように配置されている。
電極１５２−１は、電極１５１−３と電極１５４−３の間に配置されている。電極１５２−１と電極１５１−３の間隔は、電極１５２−１と電極１５４−３の間隔よりも狭い。
電極１５２−２は、電極１５１−４と電極１５４−４の間に配置されている。電極１５２−２と電極１５１−４の間隔は、電極１５２−２と電極１５４−４の間隔よりも狭い。
電極１５２−３は、電極１５１−５と電極１５４−５の間に配置されている。電極１５２−３と電極１５１−５の間隔は、電極１５２−３と電極１５４−５の間隔よりも狭い。
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−３〜１５４−５との間及び電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間に、選択的に電力を供給することができる。
例えば、図６Ｄに示すように、駆動回路は、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−３〜１５４−５との間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−３〜１５４−５との間の領域により、発熱領域１０５−７が形成される。発熱領域１０５−７は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
また、図６Ｅに示すように、駆動回路は、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間に電力を供給して発熱抵抗素子１５０を駆動することができる。この場合は、発熱抵抗体層１０５の全領域により発熱領域１０５−８が形成される。発熱領域１０５−８は、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する。
【００４４】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図７は、図６Ａに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図７に示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０は、抵抗１８８−１、１８８−２と、電極１８９−１〜１８９−４とを有する。
抵抗１８８−１の一端は電極１８９−１に接続され、他端は電極１８９−２に接続されている。抵抗１８８−２の一端は電極１８９−３に接続され、他端は電極１８９−４に接続されている。
抵抗１８８−１は、図６Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８８−１は、図６Ｅに示した発熱領域１０５−８の抵抗に対応する。電極１８９−１は、電極１５１−１〜１５１−７の電極部に対応する。電極１８９−２は、電極１５４−１〜１５４−７の電極部に対応する。
抵抗１８８−２は、図６Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−３と電極１５４−１〜１５４−３との間の領域により形成される抵抗に対応する。換言すると、抵抗１８８−２は、図６Ｄに示した発熱領域１０５−７の抵抗に対応する。電極１８９−３は、電極１５２−１〜１５２−３の電極部に対応する。電極１８９−４は、電極１５４−３〜１５４−５の電極部に対応する。
【００４５】
スイッチ素子１２５は、電極１９０から供給される電力を電極１８７−１、１８８−１の何れかに選択的に供給する。
駆動素子１２３は、トランジスタ等であり、ソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１８９−２、１８９−４にそれぞれ接続されている。ＧＮＤ２００は、端子１０を介して接地される。
駆動パルス回路１２４は、駆動パルス信号を出力する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２３のゲート端子に供給される。
上記の駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。ただし、この駆動回路は、一例であり、必要に応じて構成を変更することができる。例えば、スイッチ素子１２５は駆動回路外に設けられてもよい。また、駆動回路は、発熱抵抗素子１５０を駆動するのに必要な他の素子や回路などを含んでいてもよい。
図示はされていないが、記録素子基板の回路として、画像データがシリアルに入力されるシフトレジスタと、シフトレジスタから出力されるデータを一時的に保持するラッチ回路とを備える。このラッチ回路に保持したデータに基づいて、スイッチ素子１２５が抵抗１８８−１、１８８−２のいずれかを選択する。駆動パルス回路１２４は、ラッチ回路に保持したデータに基づく駆動パルス信号を出力する。ここで、ラッチ回路に保持されたデータを用いることで、スイッチ素子１２５のスイッチ動作と駆動パルス回路１２４の動作を同期させることができる。
駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号に基づいて駆動素子１２３が動作することで、スイッチ素子１２５により選択された抵抗に電流が流れる。
【００４６】
本実施形態でも、第３の実施形態と同様、同じパルス幅で異なる液滴の量（サイズ）を吐出することができるように、発熱抵抗素子１５０の電極を形成するビアの数やピッチや、配線層の幅や長さなど（配線抵抗）を調整している。
例えば、発熱抵抗体層１０５のシート抵抗は２００Ω／□である。電極１５１−１〜１５１−７の間隔は３５μｍ、幅は３５μｍ、配線抵抗４０Ωである。電極１５５−１〜１５５−７も、電極１８７−１と同様の構成である。電極１５２−１〜１５２−３の間隔は２８μｍ、幅は２５μｍ、配線抵抗は１２０Ωである。
【００４７】
（第１の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８８−１を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８８−１に電流が流れる。その結果、図６Ｅに示した発熱領域１０５−８において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
（第２の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８８−２を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８８−２に電流が流れる。その結果、図６Ｄに示した発熱領域１０５−７において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
【００４８】
発熱領域１０５−８の熱作用力は、発熱領域１０５−７の熱作用力よりも大きい。よって、第１の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量は、第２の駆動動作を行った場合の吐出口１４０から吐出される液滴の量よりも多い。
画像データに応じて、第１及び第２の駆動動作を切り替えて液滴の量（サイズ）を増減することで、高階調の画像を提供することが可能となる。
本実施形態の記録素子基板も、第１の実施形態と同様、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つである。よって、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。加えて、発熱抵抗素子は吐出口から吐出される液滴の量を増減することができるように構成されているため高階調の画像を提供することができる。このように、高画質を実現し、かつ、記録素子基板のサイズやコストの増大を抑制するという効果を奏する。
また、本実施形態においても、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により発熱抵抗素子１５０の電極を形成しているので、第１の実施形態と比較して、段差の少ない構造を提供できる。よって、発熱抵抗素子１５０上のパシベーション層１０６を薄くすることができる。加えて、発熱抵抗素子１５０も小さくできるので、記録素子基板のサイズ（チップサイズ）を小さくできる。
【００４９】
なお、発熱領域１０５−７の中心と発熱領域１０５−８の中心は一致していないので、第１及び第２の駆動動作の切り替えにおいて、発熱領域の中心と吐出口１４０との位置関係が異なる。よって、第１の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向は、第２の駆動動作を行った場合の液体の吐出方向と異なる。これにより、吐出方向の制御も可能である。
また、発熱抵抗素子１５０の電極の数は１７個に限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
さらに、ビアや配線を通って逃げる熱を最小限に抑えるために、電極１５２−１〜１５２−３を構成する第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３をできるだけ薄くすることが望ましい。例えば、第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３は、第二の配線層１１０−２及び第二のビア１１１−２よりも薄くすることが望ましい。
また、本実施形態においても、第３の実施形態と同様、図７に示した回路に代えて、図２または図３Ｆに示したような異なる駆動パルスで動作する回路を用いてもよい。
【００５０】
（実施形態５）
図８Ａは、本発明の第５の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
本実施形態の記録素子基板は、発熱抵抗素子１５０及び駆動回路が異なる以外は、第１の実施形態と同様の構成である。
第１の実施形態では、第四の配線層１１０−４により発熱抵抗素子１５０の６個の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３を形成した。本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、発熱抵抗素子１５０の電極として、第三のビア１１１−３により、電極１５１〜１５６をそれぞれ７個ずつ形成する。
第三のビア１１１−３を形成するまでの手順は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００５１】
第三のビア１１１−３により電極１５１〜１５６をそれぞれ形成した後、スパッタリング法によりＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、発熱抵抗体層１０５を所望のサイズに加工する。
発熱抵抗体層１０５を加工した後、第１の実施形態と同様の手順で、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７、端子１０、液体供給口１７０、流路形成部材１３０を順に形成する。本実施形態においても、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００５２】
図８Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図８Ｃ示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、電極１５１−１〜１５１−７、１５２−１〜１５２−７、１５３−１〜１５３−７、１５４−１〜１５４−７、１５５−１〜１５５−７、１５６−１〜１５６−７とからなる。
発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方に、電極１５１−１〜１５１−７が一定の間隔で形成されている。電極１５１−１〜１５１−７の内側に、電極１５２−１〜１５２−７が一定の間隔で形成され、さらにその内側に、電極１５３−１〜１５３−７が一定の間隔で形成されている。
上記２つの辺部の他方に、電極１５６−１〜１５６−７が一定の間隔で形成され、その内側に、電極１５５−１〜１５５−７が一定の間隔で形成され、さらにその内側に、電極１５４−１〜１５４−７が一定の間隔で形成されている。
以下の説明において、電極１５１は電極１５１−１〜１５１−７全体を示し、電極１５２は電極１５２−１〜１５２−７全体を示す。電極１５３は電極１５３−１〜１５３−７全体を示し、電極１５４は電極１５４−１〜１５４−７全体を示す。電極１５５は電極１５５−１〜１５５−７全体を示し、電極１５６は電極１５６−１〜１５６−７全体を示す。
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、電極１５１〜１５３のいずれかと電極１５４〜１５７のいずれかとの間に選択的に電力を供給する。
【００５３】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図９は、図８Ａ〜図８Ｃに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図９に示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０は、抵抗１８０−１、１８０−２、１８０−３と、電極１５１〜１５６とを有する。
抵抗１８０−１の一端は電極１５１に接続され、他端は電極１５４に接続されている。抵抗１８０−２の一端は電極１５２に接続され、他端は電極１５５に接続されている。抵抗１８０−３の一端は電極１５３に接続され、他端は電極１５６に接続されている。
抵抗１８０−１は、図８Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。抵抗１８０−２は、図８Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−７と電極１５５−１〜１５５−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。抵抗１８０−３は、図８Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５３−１〜１５３−７と電極１５６−１〜１５６−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。
【００５４】
スイッチ素子１２５は、電極１９０から供給される電力を電極１５１〜１５３のいずれかに選択的に供給する。駆動素子１２３は、トランジスタ等であり、ソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１５４〜１５６のそれぞれに接続されている。ＧＮＤ２００は、端子１０を介して接地される。
駆動パルス回路１２４は、駆動パルス信号を出力する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２３のゲート端子に供給される。
上記の駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。
本実施形態では、画像データと液体吐出ヘッドの移動方向及び移動速度を示す信号とに基づき、スイッチ素子１２５が、抵抗１８０−１〜１８０−３のいずれかを選択する。駆動パルス回路１２４は、画像データを元に駆動パルス信号を発生する。駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号に基づいて駆動素子１２３が動作することで、スイッチ素子１２５により選択された抵抗に電流が流れる。
【００５５】
（液体吐出装置）
ここで、本実施形態の記録素子基板を搭載する液体吐出装置の構成について説明する。
図１０Ａは、本発明の記録素子基板を適用することが可能な液体吐出装置を示す斜視図である。
図１０Ａに示すように、リードスクリュー５００４は、エンコーダー付きの駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１、５００９を介して回転する。キャリッジＨＣは、ヘッドユニットを載置可能であり、リードスクリュー５００４の螺旋溝５００５に係合するピン（不図示）を有する。リードスクリュー５００４が回転することによって、キャリッジＨＣが矢印ａ、ｂで示した方向に往復移動する。このキャリッジＨＣには、液体吐出ヘッドであるヘッドユニット４０が搭載される。
【００５６】
図１０Ｂは、ヘッドユニット４０を示す斜視図である。
図１０Ｂに示すように、液体吐出ヘッド４１は、フレキシブルフィルム配線基板４３を介して、液体吐出装置との電気的な接続を行うためのコンタクトパッド４４に導通している。また、液体吐出ヘッド４１とインクタンク４２とを一体的に接合したものがヘッドユニット４０である。なお、ヘッドユニット４０は、インクタンク４２を分離できる分離型の構造としてもよい。
図示はされていないが、液体吐出ヘッド４１に搭載された記録素子基板は、画像データがシリアルに入力されるシフトレジスタと、シフトレジスタの出力データを一時的に保持するラッチ回路とを有する。このラッチ回路に保持されたデータと、エンコーダー付きの駆動モータ５０１３を含む駆動部から受信した、ヘッドユニット４０の移動方向及び移動速度を示すヘッド移動信号とに基づいて、スイッチ素子１２５が電極１５１〜１５３のいずれか１つを選択する。
また、駆動パルス回路１２４が、ラッチ回路に保持されたデータに基づいて駆動パルス信号を駆動素子１２３に供給する。ここで、ラッチ回路に保持されたデータを用いることで、スイッチ素子１２５のスイッチ動作と駆動パルス回路１２４の動作を同期させることができる。
【００５７】
本実施形態では、駆動回路は、以下の第１乃至第３の駆動動作を行う。
（第１の駆動動作）
図１１Ａは、ヘッドユニット４０が矢印ａ方向に移動する場合の発熱抵抗体層１０５の発熱領域を示す模式的平面図である。図１１Ｂ及び図１１Ｃは、図１１Ａに示す発熱領域により液体を加熱したときの気泡の状態及び液体の吐出方向を示す模式的断面図である。
ヘッドユニット４０が矢印ａ方向へ移動すると、エンコーダー付きの駆動モータ５０１３から、矢印ａ方向へ移動していること及びその移動速度を示すヘッド移動信号が出力される。
エンコーダー付きの駆動モータ５０１３が、ヘッドユニット４０が矢印ａ方向に閾値以上の速度で移動していることを示すヘッド移動信号を出力する。スイッチ素子１２５は、ヘッド移動信号とラッチ回路に保持されたデータとに基づき、抵抗１８０−１を選択し、電極１９０からの電力を電極１５１に供給する。駆動パルス回路１２４は、ラッチ回路に保持されたデータに基づき、駆動素子１２３に駆動パルス信号を供給する。
【００５８】
駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号によって駆動素子１２３が動作すると、抵抗１８０−１に電流が流れる。その結果、図１１Ａに示すように、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間の発熱領域１０５−１０において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
吐出口１４０側から発熱抵抗体層１０５を見た場合、発熱領域１０５−１０の中心は、吐出口１４０の中心よりも矢印ａ方向の逆方向（矢印ｂ方向）に少しずれた位置にある。このため、図１１Ｂに示すように、気泡は、吐出口１４０の直下ではなく、吐出口１４０の直下から矢印ｂ方向に少しずれた位置で発生する。その結果、図１１Ｃに示すように、液滴１８０は、吐出口１４の面（開口面）に垂直な方向から矢印ａ方向に少し傾いた角度で吐出される。
なお、ヘッドユニット４０の移動速度が閾値未満の場合は、以下の第２の駆動動作が行われる。
【００５９】
（第２の駆動動作）
図１２Ａは、ヘッドユニット４０が止まっている場合の発熱抵抗体層１０５の発熱領域を示す模式的平面図である。図１２Ｂ及び図１２Ｃは、図１２Ａに示す発熱領域により液体を加熱したときの気泡の状態及び液体の吐出方向を示す模式的断面図である。
エンコーダー付きの駆動モータ５０１３は、ヘッドユニット４０が止まっていることを示すヘッド移動信号を出力する。スイッチ素子１２５は、このヘッド移動信号とラッチ回路に保持されたデータとに基づき、抵抗１８０−２を選択し、電極１９０からの電力を電極１５２に供給する。駆動パルス回路１２４は、ラッチ回路に保持されたデータに基づき、駆動素子１２３に駆動パルス信号を供給する。
駆動素子１２３が駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号に従って動作すると、抵抗１８０−２に電流が流れる。その結果、図１２Ａに示すように、電極１５２−１〜１５２−７と電極１５５−１〜１５５−７との間の発熱領域１０５−１１において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
吐出口１４０側から発熱抵抗体層１０５を見た場合、発熱領域１０５−１１の中心は、吐出口１４０の中心と略一致する。このため、図１２Ｂに示すように、気泡は、吐出口１４０の直下で発生する。その結果、図１２Ｃに示すように、液滴１８０は、吐出口１４の面（開口面）に垂直な方向に吐出される。
なお、ヘッドユニット４０が閾値未満の速度で矢印ａ方向または矢印ｂ方向に移動する場合も、上記のような抵抗１８０−２を用いた駆動動作が行われる。
【００６０】
（第３の駆動動作）
図１３Ａは、ヘッドユニット４０が矢印ｂ方向に移動する場合の発熱抵抗体層１０５の発熱領域を示す模式的平面図である。図１３Ｂ及び図１３Ｃは、図１３Ａに示す発熱領域により形成される気泡を模式的に示す断面図である。
ヘッドユニット４０が矢印ｂ方向へ移動すると、エンコーダー付きの駆動モータ５０１３から、矢印ｂ方向へ移動していること及びその移動速度を示すヘッド移動信号が出力される。
エンコーダー付きの駆動モータ５０１３が、ヘッドユニット４０が矢印ｂ方向に閾値以上の速度で移動していることを示すヘッド移動信号を出力する。スイッチ素子１２５は、ヘッド移動信号とラッチ回路に保持されたデータとに基づき、抵抗１８０−３を選択し、電極１９０からの電力を電極１５３に供給する。駆動パルス回路１２４は、ラッチ回路に保持されたデータに基づき、駆動素子１２３に駆動パルス信号を供給する。
駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号によって駆動素子１２３が動作すると、抵抗１８０−３に電流が流れる。その結果、図１３Ａに示すように、電極１５３−１〜１５３−７と電極１５６−１〜１５６−７との間の発熱領域１０５−１２において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
吐出口１４０側から発熱抵抗体層１０５を見た場合、発熱領域１０５−１０の中心は、吐出口１４０の中心よりも矢印ｂ方向の逆方向（矢印ａ方向）に少しずれた位置にある。このため、図１３Ｂに示すように、気泡は、吐出口１４０の直下ではなく、吐出口１４０の直下から矢印ａ方向に少しずれた位置で発生する。その結果、図１３Ｃに示すように、液滴１８０は、吐出口１４の面（開口面）に垂直な方向から矢印ｂ方向に少し傾いた角度で吐出される。
なお、ヘッドユニット４０の移動速度が閾値未満の場合は、上記の第２の駆動動作が行われる。
【００６１】
上記の第１乃至第３の駆動動作によれば、ヘッドユニット４０の移動方向や移動速度に応じて吐出方向を適切に制御することができるので、液滴の着弾位置精度が向上し、高画質の画像を提供することができる。
通常、ヘッドユニットを所定の速度で移動させながら液体を吐出して記録を行う場合、ヘッドユニットが目標位置に到達するタイミングで液体を吐出すると、吐出した液滴は目標位置よりもヘッド移動方向にずれた位置に着弾する。既存の液体吐出装置では、ヘッドユニットが目標位置に到達する前に液体を吐出することで、液滴を目標位置に着弾させている。しかし、この場合は、ヘッドユニットの移動範囲を記録が可能な最大幅よりも大きくする必要がある。その理由を以下に簡単に説明する。
図１０Ａに示す液体吐出装置において、被記録媒体Ｐの幅を記録が可能な最大幅とし、液体吐出ヘッド４０を移動させながら被記録媒体Ｐの幅一杯に記録を行う場合を考える。液体吐出ヘッド４０を矢印ａ方向に移動させながら記録を場合は、液体吐出ヘッド４０の移動に伴う着弾位置のずれを考慮し、被記録媒体Ｐの左端よりもさらに左側（駆動力伝達ギア５０１１、５００９側）の位置から液体吐出ヘッド４０を移動させる必要がある。反対に、液体吐出ヘッド４０を矢印ｂ方向に移動させながら記録を行う場合は、被記録媒体Ｐの右端よりもさらに右側の位置から液体吐出ヘッド４０を移動させる必要がある。このように、液体吐出ヘッド４０の移動範囲は、記録が可能な最大幅よりも大きい。
リードスクリュー５００４の長さは、液体吐出ヘッド４０の移動範囲により決まる。液体吐出ヘッド４０の移動範囲は、記録が可能な最大幅よりも大きくなると、リードスクリュー５００４も長くなり、その結果、液体吐出装置のサイズが大きくなる。
【００６２】
本実施形態では、液体吐出ヘッド４０の移動方向及び移動速度に応じて上記の第１乃至第３の駆動動作を適宜に切り替えて記録を行うことで、液体吐出ヘッド４０の移動範囲を記録が可能な最大幅と同じにすることができる。
具体的に説明すると、被記録媒体Ｐの左端から右端に向かって記録を行う場合、液体吐出ヘッド４０は、左端で停止した状態とされ、この状態から、右端へ向かって移動し、右端で停止する。液体吐出ヘッド４０が左端で停止した状態及び液体吐出ヘッド４０の速度が閾値に達するまでの期間は、第２の駆動動作が行われる。液体吐出ヘッド４０の速度が閾値に達すると、第１の駆動動作が行われる。そして、液体吐出ヘッド４０の速度が閾値未満になると、第２の駆動動作が行われる。この第２の駆動動作は、液体吐出ヘッド４０が右端で停止するまで行われる。
一方、被記録媒体Ｐの右端から左端に向かって記録を行う場合は、液体吐出ヘッド４０は、右端で停止した状態とされ、この状態から、左端へ向かって移動し、左端で停止する。液体吐出ヘッド４０が右端で停止した状態及び液体吐出ヘッド４０の速度が閾値に達するまでの期間は、第２の駆動動作が行われる。液体吐出ヘッド４０の速度が閾値に達すると、第３の駆動動作が行われる。そして、液体吐出ヘッド４０の速度が閾値未満になると、第２の駆動動作が行われる。この第２の駆動動作は、液体吐出ヘッド４０が左端で停止するまで行われる。
上記の駆動動作によれば、被記録媒体Ｐの幅を記録が可能な最大幅とすると、液体吐出ヘッド４０の移動範囲は記録が可能な最大幅と同じである。よって、上記の既存の液体吐出装置と比較して、リードスクリュー５００４を短くすることができ、液体吐出装置の小型化を図ることができる。
【００６３】
本実施形態の記録素子基板も、第１の実施形態と同様、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つである。よって、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。
加えて、発熱領域の形成範囲を変化させると、それに伴ってキャビテーションの発生位置が変化するので、キャビテーション衝撃の影響を分散させることができ、発熱抵抗素子の耐久性を向上することができる。
また、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により発熱抵抗素子１５０の電極を形成しているので、第１の実施形態と比較して、段差の少ない構造を提供できる。よって、発熱抵抗素子１５０上のパシベーション層１０６を薄くすることができる。加えて、発熱抵抗素子１５０も小さくできるので、記録素子基板のサイズ（チップサイズ）を小さくできる。
また、発熱抵抗素子１５０の電極の数は４２個に限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
さらに、ビアや配線を通って逃げる熱を最小限に抑えるために、第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３をできるだけ薄くすることが望ましい。例えば、第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３は、第二の配線層１１０−２及び第二のビア１１１−２よりも薄くすることが望ましい。
また、発熱領域１０５−１０は発熱領域１０５−１１に対して右方向（矢印ａ方向）にずれており、発熱領域１０５−１２は発熱領域１０５−１１に対して左方向（矢印ｂ方向）にずれている。発熱領域１０５−１１に対する発熱領域１０５−１０、１０５−１２のずれ量は、吐出方向の制御範囲を考慮して適宜に設定することができる。ただし、発熱領域１０５−１０、１０５−１１のずれ量と、発熱領域１０５−１１、１０５−１２のずれ量は、略同じにすることが望ましい。
【００６４】
（実施形態６）
図１４Ａは、本発明の第６の実施形態に係る記録素子基板を示す模式的斜視図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示す記録素子基板をＡ−Ａ線に沿って基板面に垂直な方向に切断した場合の断面構造を示す模式的断面図である。
本実施形態の記録素子基板は、発熱抵抗素子１５０及び駆動回路が異なる以外は、第１の実施形態と同様の構成である。
第１の実施形態では、第四の配線層１１０−４により発熱抵抗素子１５０の６個の電極１５１−１〜１５１−３、１５４−１〜１５４−３を形成した。本実施形態では、第四の配線層１１０−４を用いずに、発熱抵抗素子１５０の電極として、第三のビア１１１−３により、電極１５１、１５２、１５４、１５５をそれぞれ７個ずつ形成する。
第三のビア１１１−３を形成するまでの手順は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００６５】
第三のビア１１１−３により電極１５１、１５２、１５４、１５５をそれぞれ形成した後、スパッタリング法によりＴａＳｉＮやＷＳｉＮからなる発熱抵抗体層１０５を形成する。そして、リソグラフィー工程とドライエッチング工程を行うことにより、発熱抵抗体層１０５を所望のサイズに加工する。
発熱抵抗体層１０５を加工した後、第１の実施形態と同様の手順で、パシベーション層１０６、耐キャビテーション層１０７、端子１０、液体供給口１７０、流路形成部材１３０を順に形成する。本実施形態においても、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との密着性を向上させるために、パシベーション層１０６と流路形成部材１３０との間にポリエーテルアミド樹脂などからなる密着層を設けてもよい。
【００６６】
図１４Ｃは、発熱抵抗素子１５０を示す模式的平面図である。
図１４Ｃ示すように、発熱抵抗素子１５０は、１つの発熱抵抗体層１０５と、電極１５１−１〜１５１−７、１５２−１〜１５２−７、１５４−１〜１５４−７、１５５−１〜１５５−７とからなる。
発熱抵抗体層１０５の対向する２つの辺部のうちの一方に、電極１５１−１〜１５１−７が一定の間隔で形成され、その内側に、電極１５２−１〜１５２−７が一定の間隔で形成されている。２つの辺部の他方に、電極１５５−１〜１５５−７が一定の間隔で形成され、その内側に、電極１５４−１〜１５４−７が一定の間隔で形成されている。
以下の説明において、電極１５１は電極１５１−１〜１５１−７全体を示し、電極１５２は電極１５２−１〜１５２−７全体を示す。電極１５４は電極１５４−１〜１５４−７全体を示し、電極１５５は電極１５５−１〜１５５−７全体を示す。
発熱抵抗素子１５０の駆動回路は、端子１０を介して供給された信号に応じて、電極１５１と電極１５４の間と電極１５２と電極１５５の間のいずれかに選択的に電力を供給する。
【００６７】
（回路構成）
次に、記録素子基板の回路構成について説明する。
図１５は、図１４Ａ〜図１４Ｃに示した記録素子基板の回路の一例を示す回路図である。
図１５に示すように、記録素子基板の回路は、電極１９０、発熱抵抗素子１５０、駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５を有する。電力が端子１０を介して電極１９０に供給される。
発熱抵抗素子１５０は、抵抗１８０−１、１８０−２と、電極１５１、１５２、１５４、１５５とを有する。抵抗１８０−１の一端は電極１５１に接続され、他端は電極１５５に接続されている。抵抗１８０−２の一端は電極１５２に接続され、他端は電極１５５に接続されている。
抵抗１８０−１は、図１４Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。抵抗１８０−２は、図１４Ｃに示した発熱抵抗体層１０５のうちの、電極１５２−１〜１５２−７と電極１５５−１〜１５５−７との間の領域により形成される抵抗に対応する。
【００６８】
スイッチ素子１２５は、電極１９０から供給される電力を電極１５１、１５２のいずれかに選択的に供給する。駆動素子１２３は、トランジスタ等であり、ソース・ドレインの一方はＧＮＤ２００に接続され、他方は、電極１５４、１５５のそれぞれに接続されている。ＧＮＤ２００は、端子１０を介して接地される。
駆動パルス回路１２４は、駆動パルス信号を出力する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号は、駆動素子１２３のゲート端子に供給される。
上記の駆動素子１２３、駆動パルス回路１２４及びスイッチ素子１２５により、発熱抵抗素子１５０を駆動する駆動回路が構成される。ただし、この駆動回路は、一例であり、必要に応じて構成を変更することができる。例えば、スイッチ素子１２５は駆動回路外に設けられてもよい。また、駆動回路は、発熱抵抗素子１５０を駆動するのに必要な他の素子や回路などを含んでいてもよい。
本実施形態では、画像データに基づき、スイッチ素子１２５が、抵抗１８０−１、１８０−２を交互に選択する。駆動パルス回路１２４は、画像データを元に駆動パルス信号を発生する。駆動パルス回路１２４からの駆動パルス信号に基づいて駆動素子１２３が動作することで、スイッチ素子１２５により選択された抵抗に電流が流れる。
【００６９】
（第１の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８０−１を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８０−１に電流が流れる。その結果、図１６Ａに示すように、電極１５１−１〜１５１−７と電極１５４−１〜１５４−７との間の発熱領域１０５−１３において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
消泡時に、発熱領域１０５−１３の中心部付近のキャビテーション発生位置２１０にて、キャビテーション衝撃が発生する。
（第２の駆動動作）
スイッチ素子１２５が抵抗１８０−２を選択する。駆動パルス回路１２４から出力された駆動パルス信号により駆動素子１２３が動作し、抵抗１８０−２に電流が流れる。その結果、図１６Ｂに示すように、電極１５２−１〜１５２−７と電極１５５−１〜１５５−７との間の発熱領域１０５−１４において、熱エネルギーが発生し、その熱エネルギーによって圧力室１６０内の液体が加熱されて気泡が発生する。気泡の発生、成長、及び収縮といった一連の過程を経て、吐出口１４０から液体が吐出される。
消泡時に、発熱領域１０５−１４の中心部付近のキャビテーション発生位置２１１にて、キャビテーション衝撃が発生する。
【００７０】
図１６Ｃに示すように、第１の駆動動作を行った場合のキャビテーション発生位置２１０は、第２の駆動動作を行った場合のキャビテーション発生位置２１１と異なる。よって、スイッチ素子１２５が抵抗１８０−１、１８０−２を選択的に切り替えることで、キャビテーション発生位置が１か所に集中することを抑制することができる。例えば、第１及び第２の駆動動作を交互に行えば、キャビテーション衝撃は、キャビテーション発生位置２１０、２１１にて交互に発生することになる。これにより、キャビテーション集中による発熱抵抗素子１５０の破壊を抑制し、耐久性を向上する事が可能となる。
【００７１】
本実施形態の記録素子基板においても、第１の実施形態と同様、一つの吐出口に対して設ける発熱抵抗素子の数は一つである。よって、１つの吐出口に対して複数の発熱抵抗素子を設ける構成と比較して、記録素子基板のサイズを小さくすることができ、コストも削減することができる。
また、第四の配線層１１０−４を用いずに、第三のビア１１１−３により発熱抵抗素子１５０の電極を形成しているので、第１の実施形態と比較して、段差の少ない構造を提供できる。よって、発熱抵抗素子１５０上のパシベーション層１０６を薄くすることができる。加えて、発熱抵抗素子１５０や吐出を制御するのに必要な素子／回路も小さくできるので、記録素子基板のサイズ（チップサイズ）を小さくできる。
また、発熱抵抗素子１５０の電極の数は２８個に限定されない。発熱抵抗素子１５０の電極数は、３つ以上である。また、２つ以上の電極を選択的に使用して発熱領域の形成範囲を変化させることができるのであれば、対となる電極の数や組合せ形態も適宜に変更することができる。
さらに、ビアや配線を通って逃げる熱を最小限に抑えるために、第二の配線層１１０−２及び第二のビア１１１−２よりも内側に配置された第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３をできるだけ薄くすることが望ましい。例えば、第三の配線層１１０−３及び第三のビア１１１−３は、第二の配線層１１０−２及び第二のビア１１１−２よりも薄くすることが望ましい。
【００７２】
以上説明した第１乃至第６の実施形態はいずれも本発明の一例であり、その構成は適宜に変更することができる。
第５の実施形態の記録素子基板を適用できる液体吐出装置の一例として、図１０Ａに示した液体吐出装置を説明したが、この液体吐出装置は、第１乃至第４の実施形態及び第６の実施形態の記録素子基板も適用できる。ただし、本発明の記録素子基板を適用する液体吐出装置は、図１０Ａに示した液体吐出装置に限定されない。本発明の記録素子基板は、発熱抵抗素子を用いて吐出口から液体を吐出させる液体吐出装置（インクジェット記録装置など）全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１４０  吐出口
１５０  発熱抵抗素子
１０５  発熱抵抗体層
１５１、１５４  電極
【図１Ｂ】
2015202644.tif 000003
【図１Ｃ】
2015202644.tif 000004
【図１Ｄ】
2015202644.tif 000005
【図１Ｅ】
2015202644.tif 000006
【図２】
2015202644.tif 000007
【図３Ｂ】
2015202644.tif 000008
【図３Ｃ】
2015202644.tif 000009
【図３Ｄ】
2015202644.tif 000010
【図３Ｅ】
2015202644.tif 000011
【図３Ｆ】
2015202644.tif 000012
【図４Ｂ】
2015202644.tif 000013
【図４Ｃ】
2015202644.tif 000014
【図４Ｄ】
2015202644.tif 000015
【図４Ｅ】
2015202644.tif 000016
【図５】
2015202644.tif 000017
【図６Ｂ】
2015202644.tif 000018
【図６Ｃ】
2015202644.tif 000019
【図６Ｄ】
2015202644.tif 000020
【図６Ｅ】
2015202644.tif 000021
【図７】
2015202644.tif 000022
【図８Ｂ】
2015202644.tif 000023
【図８Ｃ】
2015202644.tif 000024
【図９】
2015202644.tif 000025
【図１０Ａ】
2015202644.tif 000026
【図１０Ｂ】
2015202644.tif 000027
【図１１Ａ】
2015202644.tif 000028
【図１１Ｂ】
2015202644.tif 000029
【図１１Ｃ】
2015202644.tif 000030
【図１２Ａ】
2015202644.tif 000031
【図１２Ｂ】
2015202644.tif 000032
【図１２Ｃ】
2015202644.tif 000033
【図１３Ａ】
2015202644.tif 000034
【図１３Ｂ】
2015202644.tif 000035
【図１３Ｃ】
2015202644.tif 000036
【図１４Ｂ】
2015202644.tif 000037
【図１４Ｃ】
2015202644.tif 000038
【図１５】
2015202644.tif 000039
【図１６Ａ】
2015202644.tif 000040
【図１６Ｂ】
2015202644.tif 000041
【図１６Ｃ】
2015202644.tif 000042
【図１Ａ】
2015202644.tif 000043
【図３Ａ】
2015202644.tif 000044
【図４Ａ】
2015202644.tif 000045
【図６Ａ】
2015202644.tif 000046
【図８Ａ】
2015202644.tif 000047
【図１４Ａ】
2015202644.tif 000048