JP6624936B2 - 記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。

液体吐出ヘッド、例えばインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッドには、吐出エネルギーを発生する記録素子として、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などを用いたものがある。このようなインクジェット記録ヘッドでは、記録素子に駆動電圧を印加して、記録素子が発生させる吐出エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出する。吐出口から吐出されるインクの量は、記録素子に印加する駆動電圧によって変化するため、液体吐出特性を安定させるためには、駆動電圧を安定させることが重要である。
特許文献１には、液体吐出特性を安定させるために、ヒータの一端に接続したＰＭＯＳトランジスタのゲート電圧と、ヒータの他端に接続したＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧と、のそれぞれを個別の電圧変換回路によって制御する構成が記載されている。電圧変換回路、ＰＭＯＳトランジスタ、ＮＭＯＳトランジスタおよびヒータは、記録ヘッド用の基板に形成される。なおＰＭＯＳは、p-Channel Metal-Oxide Semiconductorの略であり、ＮＭＯＳはn-Channel Metal-Oxide Semiconductorの略である。

特開２０１０−１５５４５２号公報 特開２０１５−１８９０４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の記録ヘッド用基板には、複数のヒータのそれぞれに対して、２つのトランジスタが配置される。このため、トランジスタの数が多くなり、トランジスタを配置する基板面積が増大するため、基板の小型化が困難であるという問題があった。
これに対して、特許文献２には、複数のヒータに対して共通の電気経路を形成する第１のトランジスタと、複数のヒータそれぞれを互いに独立に駆動する複数の第２のトランジスタとを備える記録ヘッド用基板が開示されている。つまりこの記録ヘッド用基板では、１つのヒータに対して複数のトランジスタを設けつつ、第１のトランジスタは複数のヒータによって共有されている。このため、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタのそれぞれをヒータと同数設ける構成よりも基板を小型化しつつ、液体吐出特性を安定させることが可能である。
しかしながら、特許文献２に記載の記録ヘッド用基板では、未だ液体吐出特性が安定しない場合が残っている。具体的には、ヒータなどの記録素子が断線した場合、第１のトランジスタから記録素子に接続される配線が腐食して、分断されてしまう場合がある。この場合、断線した記録素子だけでなく、断線した記録素子と同じ第１のトランジスタに接続されている他の記録素子に印加される駆動電圧も低下したり、駆動電圧が印加されなくなったりして、液体吐出性能が不安定となることがある。
そこで本発明の目的は、液体吐出ヘッド用の基板の構成を簡素化して小型化すると共に、液体吐出性能を安定的に維持することができる記録素子基板および液体吐出ヘッドを提供することにある。

本発明による記録素子基板は、複数の記録素子と、前記複数の記録素子に対して共通の電気経路を形成する第１のトランジスタと、それぞれが各記録素子を互いに独立に駆動する複数の第２のトランジスタと、を備え、第１の電源ノードから第２の電源ノードの間に、前記第１のトランジスタ、前記複数の記録素子のうちの１つ、前記複数の第２のトランジスタのうちの１つの順に電気経路が形成され、各記録素子から前記第１のトランジスタに接続する電気経路は複線化されていることを特徴とする。
本発明による液体吐出ヘッドは、上記の記録素子基板を備える。
本発明による記録装置は、上記の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに供給した液体を液体吐出ヘッドから吐出させる制御部とを備える。

本発明によれば、液体吐出ヘッド用の基板の構成を簡素化して小型化すると共に、液体吐出性能を安定的に維持することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の等価回路と模式的な平面構造を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板の等価回路と模式的な平面構造を示す図である。 本発明の第１および第２の実施形態に係る記録素子基板を用いることが可能な液体吐出ヘッド、記録装置、および記録装置の制御回路の構成を示す図である。 本発明の比較例に係る記録素子基板の平面構造を模式的に示す図である。

（本発明が解決しようとする課題）
本発明の実施形態を説明する前に、先ず、本発明の比較例を用いて、本発明が解決しようとする課題の一例の詳細を説明する。図４は、本発明の比較例に係る記録素子基板の平面構造を模式的に示す図である。
記録素子基板は、複数の記録素子１０１を有する。記録素子１０１は、電気エネルギーを液体を吐出するための吐出エネルギーに変換する素子であり、例えばヒータなどである。複数の記録素子１０１は、第１の方向に沿って並んで設けられている。記録素子基板は、第１のトランジスタ１０２と、複数の第２のトランジスタ１０３とをさらに有する。トランジスタは、ゲートに供給される電気信号によって電流が制御される素子である。１つのトランジスタは、１または複数のＭＯＳトランジスタを用いて構成される。１つのトランジスタが複数のＭＯＳトランジスタで構成される場合には、複数のＭＯＳトランジスタは、共通の電気信号で制御される。具体的には、複数のＭＯＳトランジスタのソース同士が互いに接続され、ドレイン同士が互いに接続され、且つ、ゲート同士が互いに接続されている。
図４（ａ）に示す例では、複数の記録素子１０１に１つの第１のトランジスタ１０２と複数の第２のトランジスタ１０３とが電気的に接続されている。言い換えると、複数の記録素子１０１が１つの第１のトランジスタ１０２を共有している。このため、複数の記録素子１０１のそれぞれに対して複数のトランジスタを設けつつ、記録素子基板に配置されるトランジスタの数を低減することができる。したがって、記録素子基板を小型化することができる。
また、複数の記録素子１０１と複数の第２のトランジスタ１０３との間に、第１のトランジスタ１０２が配置されている。このため、記録素子基板を平面視したときに、第１の方向と交差する第２の方向に沿って、複数の記録素子１０１に近い方から順に、第１のトランジスタ１０２と、複数の第２のトランジスタ１０３とが並んで設けられている。複数の記録素子１０１で第１のトランジスタ１０２を共有することで、第１のトランジスタ１０２が記録素子１０１と同数設けられる場合と比較して、第１のトランジスタ１０２が設けられる領域の面積は小さくすることができる。このため、記録素子１０１と第２のトランジスタ１０３との間の距離を短くして、記録素子１０１と第２のトランジスタ１０３との間を接続する配線を短くすることができ、結果として、液体吐出性能を向上させることができる。
このような記録素子基板において、記録素子の断線が発生したケースについて、図４（ｂ）に示す例を用いて説明する。図４（ｂ）の記録素子１０１ａが断線した場合、断線した箇所から配線の腐食が進むことがある。第１のトランジスタ１０２は、ドレイン、ソースおよびゲートが共通化された複数のトランジスタで構成されている。記録素子１０１ａの第２のトランジスタ１０３と接続されている側に腐食が進んだ場合、腐食が生じた記録素子１０１ａが吐出不良に陥るだけで済む。しかしながら、断線した箇所から、第１のトランジスタ１０２が接続された側に配線の腐食が進むと、第１のトランジスタ１０２を構成する複数のトランジスタを接続する配線が分断されることになる。この場合、第１のトランジスタ１０２を構成するトランジスタの一部が機能しなくなることがある。このため、複数の記録素子１０１のそれぞれに印加される駆動電圧が低くなり、液体吐出性能が不安定となってしまう。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。以下、例示を用いて本発明の実施形態について説明するが、本発明に係る実施形態は、以下に説明される例に限定されるものではない。例えば以下のいずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した構成や、他の実施例の一部と置換した構成も本発明の実施形態の技術的思想の範囲内である限り、本発明の実施形態である。
以下では、インクなどの液体を吐出する記録素子を備えた記録素子基板の実施形態を示すが、この記録素子基板は、記録素子基板にインクなどの液体を供給するための液体供給部を備えた液体吐出ヘッドに用いることができる。また液体吐出ヘッドは、例えば吐出する液体により画像などを記録する記録ヘッドであってもよい。さらにこの液体吐出ヘッドは、液体吐出ヘッドを駆動する駆動部を備える記録装置に用いることができる。記録装置は、例えば、プリンタや複写機である。或いは、液体吐出ヘッドは、３次元構造体、ＤＮＡチップ、有機トランジスタ、カラーフィルタなどを製造するための製造装置に適用することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の構成を説明するための図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の等価回路を示す図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の平面構造を模式的に示す図である。
図１（ａ）に示す記録素子基板は、複数の記録素子１０１と、複数の記録素子１０１におり共用される第１のトランジスタ１０２と、複数の第２のトランジスタ１０３と、第１の電源ノード１０４ａと、第２の電源ノード１０５ａとを有する。この記録素子基板は、駆動ユニット１０６と、制御ユニット１０７とをさらに有する。
第１の電源ノード１０４ａから第２の電源ノード１０５ａの間には、第１のトランジスタ１０２、記録素子１０１、第２のトランジスタ１０３が順に電気的に接続されている。第１のトランジスタ１０２は、４つの記録素子１０１と接続されており、以下、共通トランジスタ１０２と称する。第２のトランジスタ１０３は、４つの記録素子１０１のそれぞれに対応して１対１で設けられており、以下、個別トランジスタ１０３と称する。
第１の電源ノード１０４ａと第２の電源ノード１０５ａとには、異なる電圧が供給される。第１の電源ノード１０４ａは、例えば接地電圧（例えば０Ｖ）が供給され、第２の電源ノード１０５ａには電源電圧（例えば３２Ｖ）が供給される。
共通トランジスタ１０２は、第１の電源ノード１０４ａと複数の記録素子１０１それぞれとの間に、複数の記録素子１０１に対して共通の電気経路を形成する。複数の個別トランジスタ１０３のそれぞれは、複数の記録素子１０１のうちの対応する１つと、第２の電源ノード１０５ａとの間に電気経路を形成する。複数の記録素子１０１と複数の個別トランジスタ１０３によって、共通トランジスタ１０２と第２の電源ノード１０５ａとの間には、複数の電気経路が形成される。

共通トランジスタ１０２は、ＰＭＯＳトランジスタで構成され、ソースフォロアを構成した定電圧生成素子であり、ゲート１１２ｇ、ソース１１２ｓおよびドレイン１１２ｄを有する。共通トランジスタ１０２は、ドレイン、ソースおよびゲートが共通化された２個以上のトランジスタで構成することができる。これらのトランジスタは、記録素子列と同方向の異なる活性領域に配置されている。共通トランジスタ１０２のドレイン１１２ｄは、第１の電源ノード１０４ａに電気的に接続される。共通トランジスタ１０２のソース１１２ｓは、複数の記録素子１０１のそれぞれの一端に電気的に接続される。共通トランジスタ１０２と記録素子１０１との間は、共通トランジスタ１０２のソース１１２ｓと、複数の記録素子１０１それぞれの一端とが最短経路で接続された第１の配線である基幹ライン１１１ａで接続されている。また、基幹ライン１１１ａの両端を接続して基幹ライン１１１ａと共にループ状の電気経路を形成する第２の配線であるループライン１１１ｂが設けられている。この構成により、各記録素子１０１から共通トランジスタ１０２に接続する電気経路は、複線化されている。共通トランジスタ１０２のゲート１１２ｇは、駆動ユニット１０６に電気的に接続される。
複数の個別トランジスタ１０３のそれぞれは、ＮＭＯＳトランジスタで構成され、ソースフォロアを構成し、スイッチとして用いられるドライバであり、ゲート１１３ｇ、ソース１１３ｓおよびドレイン１１３ｄを有する。複数の個別トランジスタ１０３それぞれのソース１１３ｓは、複数の記録素子１０１のうち対応する１つの他端に電気的に接続される。複数の個別トランジスタ１０３それぞれのドレイン１１３ｄは、第２の電源ノード１０５ａに電気的に接続される。個別トランジスタ１０３のゲート１１３ｇは、制御ユニット１０７に電気的に接続される。
共通トランジスタ１０２のゲート１１２ｇには、駆動ユニット１０６から電気信号が供給される。共通トランジスタ１０２は、ソースフォロアを構成している。この構成により、共通トランジスタ１０２のゲート１１２ｇに供給される電気信号に基づいて、共通トランジスタ１０２のソース１１２ｓの電圧を制御することができる。
個別トランジスタ１０３のゲート１１３ｇには、制御ユニット１０７からの制御信号が供給される。制御ユニット１０７が供給する制御信号により個別トランジスタ１０３に流れる電流を制御することで、記録素子１０１に流れる電流を制御することができる。個別トランジスタ１０３のそれぞれは、ソースフォロアを構成している。この構成により、個別トランジスタ１０３のゲート１１３ｇに供給される電気信号に基づいて、個別トランジスタ１０３のソース１１３ｓの電圧を制御することができる。
複数の個別トランジスタ１０３のそれぞれは、互いに独立に制御される。本実施形態では、個別トランジスタ１０３のそれぞれに対応して制御ユニット１０７が設けられている。この構成により、制御ユニット１０７が個別トランジスタ１０３を制御することで、複数の記録素子１０１のそれぞれに電流を流すタイミングを個別に制御することができる。例えば、図１に示した４つの個別トランジスタ１０３の１つをオンにして、他の３つがオフの状態となるように、４つの個別トランジスタ１０３を制御することができる。

図１（ｂ）に示すように、記録素子基板上で、複数の記録素子１０１は、第１の方向に沿って並んで設けられている。第１の方向は、例えば記録素子基板の長辺方向である。第１の方向と交差する方向、例えば直交する方向が、第２の方向である。図１（ｂ）では、複数の記録素子１０１は一直線上に並んで設けられているが、複数の記録素子１０１の第２の方向における位置は互いにずれていてもよい。
複数の記録素子１０１が並んだ記録素子列を基準として、基板の一方の側に、共通トランジスタ１０２と、複数の個別トランジスタ１０３とが設けられている。このような配置により、記録素子１０１の近傍に、インクを供給するインク供給路１１４（インク供給口とも称する）を設けることが容易となる。インク供給路１１４は、インクなどの液体を記録素子１０１に供給するための液体供給路であり、外部の液体供給源に連通可能である。
具体的には、記録素子列から近い側から、第２の方向に沿って、共通トランジスタ１０２、個別トランジスタ１０３の順に設けられている。言い換えると、複数の記録素子１０１と複数の個別トランジスタ１０３との間に、共通トランジスタ１０２が設けられている。記録素子１０１と共通トランジスタ１０２とを接続する接続配線は、共通トランジスタ１０２の記録素子１０１と近い側から引き出されている。複数の個別トランジスタ１０３は、第１の方向に沿って並んで設けられている。記録素子１０１と個別トランジスタ１０３とを接続する接続配線は、個別トランジスタ１０３の記録素子１０１と近い側から引き出されている。記録素子１０１と個別トランジスタ１０３とを接続する接続配線は、共通トランジスタ１０２の配された領域を避けて第２の方向に沿って横断している。
本実施形態では、共通トランジスタ１０２および個別トランジスタ１０３のそれぞれは、長方形の領域に設けられている。共通トランジスタ１０２は、ドレイン、ゲートおよびソースが共通化された複数のＭＯＳトランジスタで構成されているため、共通トランジスタ１０２は、複数の領域に分けて設けられている。それぞれの領域には、共通トランジスタ１０２を構成するＭＯＳトランジスタのそれぞれが設けられている。複数の領域のそれぞれは、図１（ｂ）に示すように、第１の方向に沿った辺を長辺とする長方形である。この複数の長方形の領域は、第２の方向における位置が同じであり、第１の方向に沿った一直線上に並んで設けられているため、全体として、第１の方向に沿った辺を長辺とする長方形の領域を形成している。複数の記録素子１０１に対して、１つの共通トランジスタ１０２が設けられるため、この共通トランジスタ１０２が設けられる領域の長辺の長さは、記録素子１０１の間隔よりも長い。個別トランジスタ１０３が設けられる領域は、第２の方向に沿った辺を長辺とする長方形である。記録素子１０１ごとに、１つの個別トランジスタが設けられる。このため、個別トランジスタ１０２が設けられる領域の第１の方向に沿った辺の長さは、記録素子１０１の間隔と概ね等しくなる。
具体的には、本実施形態では、４個の個別トランジスタ１０３に対して、１個の共通トランジスタ１０２が設けられている。このため、第１の方向においては、共通トランジスタ１０２が設けられた領域の長さは、個別トランジスタ１０３が設けられた領域の長さの約４倍である。第２の方向においては、共通トランジスタ１０２が設けられた領域の長さは、個別トランジスタ１０３が設けられた領域の長さより短い。
本実施形態では、各記録素子１０１と共通トランジスタ１０２とを接続する電気経路は複線化されている。具体的には、各記録素子１０１は、共通トランジスタ１０２のソース１１１ｓへの最短ルートを形成する基幹ライン１１１ａと、基幹ライン１１１ａとは異なるルートを形成するループライン１１１ｂとに接続されている。言い換えると、複線化された電気経路は、基幹ライン１１１ａとループライン１１１ｂとにより形成されるループ状の電気経路である。この構成により、基幹ライン１１１ａが分断された場合であっても、ループライン１１１ｂにより各記録素子１０１と共通トランジスタ１０２とが接続された状態を保つことができるため、液体吐出性能の安定性を維持することができる。
また、本実施形態では、ループライン１１１ｂは、複数の記録素子１０１が並んだ第１の方向で、複数の記録素子１０１のうちの最も端に位置する記録素子１０１よりも外側からループを形成している。またループライン１１１ｂは、基幹ライン１１１ａと異なる配線層に設けることもできるが、この場合、配線層の間を接続するホールが必要となる。記録素子１０１の周辺にホールを設けることは、液体吐出性能に影響を及ぼす恐れもあり、また、記録素子１０１を高密度に設けることが難しくなる。このため、ループライン１１１ｂを基幹ライン１１１ａと同じ配線層に設けることが望ましい。また、基幹ライン１１１ａとループライン１１１ｂとを、記録素子１０１に電力を供給する電極と同じ層に設けることがより望ましい。また、基幹ライン１１１ａおよびループライン１１１ｂは、記録素子１０１とインク供給路１１４との間に設けられることが望ましい。ループライン１１１ｂと基幹ライン１１１ａとは、一方が他方より高インピーダンス化されていることが好ましく、例えば、ループライン１１１ｂは基幹ライン１１１ａよりも高インピーダンス化されていることが好ましい。これは、インピーダンスが異なることで、配線が腐食した場合であっても、高インピーダンス側の配線に腐食が進むことを抑制することができるためである。上述したように、ループライン１１１ｂを、共通トランジスタ１０２を共有する複数の記録素子１０１のうちの両端に位置する記録素子１０１の外側を通るように設けることで、容易に配線長を長くしてインピーダンスを高くすることができる。

（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板の等価回路と模式的な平面構造を示す図である。なお、この図において、第１の実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付することで重複する説明を省略する。
図２（ａ）に示す記録素子基板の等価回路は、図１（ａ）に示した記録素子基板の等価回路の第１のトランジスタ１０２の代わりに第１のトランジスタ１０８を有し、第２のトランジスタ１０３の代わりに第２のトランジスタ１０９を有する。
第１の電源ノード１０４ｂから第２の電源ノード１０５ｂまでの間に、第１のトランジスタ１０８、複数の記録素子１０１のうちの１つ、および複数の第２のトランジスタ１０９のうちの１つが順に電気的に接続されている。第１のトランジスタ１０８は、４個の記録素子１０１と接続され、４個の記録素子１０１に対して共通の電気経路を形成する。４個の記録素子１０１に対して、４個の第２のトランジスタ１０９が設けられており、１対１で接続されている。以下、第１のトランジスタ１０８を共通トランジスタ１０８と称し、第２のトランジスタ１０９を個別トランジスタ１０９と称する。
第１の電源ノード１０４ｂと第２の電源ノード１０５ｂとには、それぞれ異なる電圧が供給される。第１の電源ノード１０４ｂには、電源電圧（例えば３２Ｖ）が供給され、第２の電源ノード１０５ｂには、接地電圧（例えば０Ｖ）が供給される。
共通トランジスタ１０８は、第１の電源ノード１０４ｂと複数の記録素子１０１それぞれとの間に、複数の記録素子１０１に対して共通の電気経路を形成する。複数の個別トランジスタ１０９のそれぞれは、複数の記録素子１０１のうちの対応する１つと、第２の電源ノード１０５ｂとの間に電気経路を形成する。複数の記録素子１０１と複数の個別トランジスタ１０９によって、共通トランジスタ１０８と第２の電源ノード１０５ｂとの間には、複数の電気経路が形成される。
共通トランジスタ１０８は、ＮＭＯＳトランジスタで構成され、ソースフォロアを構成した定電圧生成素子であり、ゲート１１８ｇ、ソース１１８ｓおよびドレイン１１８ｄを有する。共通トランジスタ１０８は、ドレイン、ソースおよびゲートが共通化された複数のトランジスタで構成することができる。共通トランジスタ１０８のドレイン１１８ｄは、第１の電源ノード１０４ｂに電気的に接続されている。共通トランジスタ１０８のソース１１８ｓは、複数の記録素子１０１のそれぞれの一端に電気的に接続されている。共通トランジスタ１０８のソース１１８ｓと記録素子１０１との間は、最短経路で接続された接続配線である基幹ライン１１１ａと、基幹ライン１１１ａと異なる電気経路を形成するループライン１１１ｂとで接続されている。ループライン１１１ｂは、基幹ライン１１１ａと共にループ状の電気経路を形成している。この構成により、各記録素子１０１から共通トランジスタ１０８に接続する電気経路は、複線化されている。共通トランジスタ１０８のゲート１１８ｇは、駆動ユニット１０６に電気的に接続されている。
個別トランジスタ１０９は、ＮＭＯＳトランジスタで構成され、ゲート１１９ｇ、ソース１１９ｓおよびドレイン１１９ｄを有する。個別トランジスタ１０９のソース１１９ｓは、第２の電源ノード１０５ｂに電気的に接続される。これにより、個別トランジスタ１０９は、ソース１１９ｓが接地されたソース接地ドライバを構成している。個別トランジスタ１０９のドレイン１１９ｄは、それぞれが複数の記録素子１０１の対応する１個と電気的に接続されている。個別トランジスタ１０９のゲート１１９ｇは、制御ユニット１０７に電気的に接続されている。この構成により、制御ユニット１０７から供給される制御信号により、個別トランジスタ１０９を流れる電流が制御され、記録素子１０１に流れる電流を制御するスイッチを構成することができる。本実施形態では、複数の個別トランジスタ１０９のそれぞれに対応して、ひとつずつ制御ユニット１０７が設けられている。このため、各個別トランジスタ１０９は、互いに独立に制御される。この構成により、各記録素子１０１に同時に電流が流れないように、制御ユニット１０７が個別トランジスタ１０９を制御することができる。例えば、図２に示された４つの個別トランジスタ１０９の１つがオンの状態で、他の３つがオフの状態となるように、４つの個別トランジスタ１０９を制御することができる。
共通トランジスタ１０８のゲート１１８ｇには、駆動ユニット１０６から電気信号が供給される。共通トランジスタ１０８は、ソースフォロアを構成しているため、共通トランジスタ１０８のゲート１１８ｇに供給される電気信号に基づいて、共通トランジスタ１０８のソース１１８ｓの電圧を制御することができる。

図２（ｂ）に示すように、記録素子基板上で、複数の記録素子１０１は、第１の方向に沿って並んで設けられている。第１の方向は、例えば記録素子基板の長辺方向である。第１の方向と交差する方向、例えば直交する方向が、第２の方向である。図２（ｂ）では、複数の記録素子１０１は一直線上に並んで設けられているが、複数の記録素子１０１の第２の方向における位置は互いにずれていてもよい。
複数の記録素子１０１が並んだ記録素子列を基準として、基板の一方の側に、共通トランジスタ１０８と、複数の個別トランジスタ１０９とが設けられている。このような配置により、記録素子１０１の近傍に、インクを供給するインク供給路１１４を設けることが容易となる。
具体的には記録素子列から近い側から、第２の方向に沿って、共通トランジスタ１０８、個別トランジスタ１０９の順に設けられている。言い換えると、複数の記録素子１０１と複数の個別トランジスタ１０９との間に、共通トランジスタ１０８が設けられている。記録素子１０１と共通トランジスタ１０８とを接続する接続配線は、共通トランジスタ１０８の記録素子１０１と近い側から引き出されている。複数の個別トランジスタ１０９は、第１の方向に沿って並んでいる。記録素子１０１と個別トランジスタ１０９とを接続する接続配線は、個別トランジスタ１０９の記録素子１０１と近い側から引き出されている。記録素子１０１と個別トランジスタ１０９とを接続する接続配線は、共通トランジスタ１０８が設けられた領域を避けて第２の方向に沿って横断している。
記録素子基板上で、共通トランジスタ１０８が設けられる領域は、第１の実施形態において共通トランジスタ１０２が設けられる領域と同様である。記録素子基板上で、個別トランジスタ１０９が設けられる領域は、第１の実施形態において個別トランジスタ１０３が設けられる領域と同様である。このため、本実施形態では、詳細な説明は省略する。
記録素子１０１と第１のトランジスタ１０８とを接続する複線化された電気経路の物理的な配置についても、第１の実施形態における記録素子１０１と第１のトランジスタ１０２とを接続する電気経路の配置と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

（記録ヘッドおよび記録装置の構成）
図３は、本発明の第１および第２の実施形態に係る記録素子基板を用いることが可能な液体吐出ヘッド、記録装置、および記録装置の制御回路の構成を示す図である。
図３（ａ）は、液体吐出ヘッド８１０の主要部である液体吐出ヘッド部８１１を示している。液体吐出ヘッド８１０は、上述の第１の実施形態および第２の実施形態で説明した記録素子基板である基体８０８を有する。液体吐出ヘッド８１０は、流路部材８０１と天板８０２とをさらに有し、基体８０８上に、流路部材８０１と、天板８０２とが設けられている。流路部材８０１には、複数の吐出口８００と、吐出口８００に連通した流路８０５とが形成されている。天板８０２には、インクを供給するためのインク供給口８０３と、インク供給口８０３から供給されたインクを蓄えることができる共通液室８０４とが形成されている。供給液室８０４は、流路８０５と連通している。基体８０８上には、複数の発熱部８０６が形成されている。上記の第１および第２の実施形態で説明した記録素子１０１は、発熱部８０６に相当する。この構成により、インク供給口８０３から供給されたインクは、内部の供給液室８０４に蓄えられて、各流路８０５に供給される。この状態で発熱部８０６を駆動することで、吐出口８００からインクが吐出される。
図３（ｂ）は、このような液体吐出ヘッド８１０の全体構成を示す図である。液体吐出ヘッド８１０は、上述した液体吐出ヘッド部８１１と、この液体吐出ヘッド部８１１に供給するためのインクを保持するインク容器８１２とを備えている。インク容器８１２は、液体吐出ヘッド部８１１に着脱可能に設けられている。境界線Ｋは、インク容器８１２と液体吐出ヘッド部８１１との境界を示している。液体吐出ヘッド８１０には、この液体吐出ヘッド８１０を用いて記録を行う記録装置に搭載された時に、キャリッジ側からの電気信号を受け取るための電気的コンタクト（不図示）が設けられており、この電気信号に基づいて発熱部８０６が発熱する。インク容器８１２の内部には、インクを保持するために繊維質状または多孔質状のインク吸収体が設けられており、これらのインク吸収体によってインクが保持されている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）で説明した液体吐出ヘッド８１０を搭載する、インクジェット方式の記録装置９００の構成を示す外観斜視図である。この記録装置９００は、液体吐出ヘッド８１０を搭載し、液体吐出ヘッド８１０に供給する信号をコントロールする。
液体吐出ヘッド８１０は、キャリッジ９２０上に搭載されている。キャリッジ９２０は、駆動モータ９０１の回転に連動して駆動力伝達ギア９０２，９０３を介して回転するリードスクリュー９０４のらせん溝９２１に対して係合する。このような構成により、液体吐出ヘッド８１０は、駆動モータ９０１の駆動力によって、キャリッジ９２０と共にガイド９１９に沿って矢印ａ方向またはｂ方向に往復移動できるようになっている。記録用紙Ｐは、不図示の記録媒体給装装置によってプラテン９０６上に搬送され、紙押え板９０５は、キャリッジ９２０の移動方向に沿って記録用紙Ｐをプラテン９０６に対して押圧する。
記録装置９００は、フォトカプラ９０７、９０８をさらに有する。フォトカプラ９０７，９０８は、ホームポジション検知手段であり、キャリッジ９２０に設けられたレバー９０９を検知することで、ホームポジションを検知する。フォトカプラ９０７，９０８は、レバー９０９がフォトカプラ９０７，９０８が設けられた領域に存在するか否かに基づいて、キャリッジ９２０がホームポジションにあることを検知する。記録装置９００は、キャリッジ９２０がホームポジションにあることを検知すると、例えば、駆動モータ９０１の回転方向を切り替えることができる。
支持部材９１０は、液体吐出ヘッド８１０の全面を覆うキャップ部材９１１を支持する。吸引手段９１２は、キャップ部材９１１の内部を吸引し、キャップ内開口５１３を介して液体吐出ヘッド８１０の吸引回復を行う。移動部材９１５は、クリーニングブレード９１４を前後方向に移動可能にする。クリーニングブレード９１４および移動部材９１５は、本体支持板９１６に支持されている。レバー９１７は、吸引回復の吸引を開始するために設けられ、キャリッジ９２０と係合するカム９１８の移動に伴って移動する。不図示の記録制御部は、装置本体側に設けられており、液体吐出ヘッド８１０に設けられた発熱部８０６に供給する信号を生成し、駆動モータ９０１等の各部の駆動を制御する。
記録装置９００は、液体吐出ヘッド８１０が記録用紙Ｐの全幅にわたって往復運動しながら液体を吐出することで、記録用紙Ｐへの記録を行う。液体吐出ヘッド８１０は、上述の第１および第２の実施形態に係る記録素子基板を用いているため、小型であり、且つ、高速な記録が可能である。

図３（ｄ）は、記録装置９００の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路は、インタフェース１７００と、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７０１と、プログラムＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７０２とを有する。制御回路は、ダイナミック型のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１７０３と、ゲートアレイ１７０４とをさらに有する。
制御回路は、ヘッドドライバ１７０５と、モータドライバ１７０６，１７０７をさらに有する。制御回路は、ヘッドドライバ１７０５によって記録ヘッド１７０８を駆動し、モータドライバ１７０６によって搬送モータ１７０９を駆動し、モータドライバ１７０７によってキャリアモータ１７１０を駆動する。搬送モータ１７０９は、記録紙を搬送するための駆動力を生成し、キャリアモータ１７１０は、記録ヘッド１７０８を移動させるための駆動力を生成する。
インタフェース１７００には、記録信号が入力される。プログラムＲＯＭ１７０２は、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納する。ダイナミック型のＲＡＭ１７０３は、上記記録信号や液体吐出ヘッド８１０に供給される記録データ等の各種データを保存する。ゲートアレイ１７０４は、記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給を制御する。ゲートアレイ１７０４は、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータの転送制御も行う。
このような構成の制御回路によって、インタフェース１７００に記録信号が入力されると、ゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されるとともに、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッド１７０８が駆動され、印字が行われる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、上記実施形態では、４つの記録素子１０１に対して１つの共通トランジスタ１０２または共通トランジスタ１０８が設けられることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。１つの共通トランジスタ１０８を共有する記録素子１０１の数は、実施形態の例に限られず、いくつであってもよい。

１０１ 記録素子
１０２ 第１の実施形態のおける第１のトランジスタ（共通トランジスタ）
１０３ 第１の実施形態のおける第２のトランジスタ（個別トランジスタ）
１０４ａ，ｂ 第１の電源ノード
１０５ａ，ｂ 第２の電源ノード
１０６ 駆動ユニット
１０７ 制御ユニット
１０８ 第２の実施形態のおける第１のトランジスタ（共通トランジスタ）
１０９ 第２の実施形態のおける第２のトランジスタ（個別トランジスタ）
１１１ａ 基幹ライン
１１１ｂ ループライン
１１４ インク供給口

Claims (11)

1. 複数の記録素子と、
   前記複数の記録素子に対して共通の電気経路を形成する第１のトランジスタと、
   前記複数の記録素子を互いに独立に駆動するための複数の第２のトランジスタと、を備え、
   第１の電源ノードから第２の電源ノードの間に、前記第１のトランジスタ、前記複数の記録素子のうちの１つ、前記複数の第２のトランジスタのうちの１つの順に電気経路が形成され、
   前記複数の記録素子のうちの各記録素子と前記第１のトランジスタとを接続する電気経路は複線化されていることを特徴とする、記録素子基板。
2. 前記各記録素子と前記第１のトランジスタとを接続する複線化された電気経路は、前記複数の記録素子の一端を接続する第１の配線と、前記第１の配線の両端を接続する第２の配線とによって形成されている、請求項１に記載の記録素子基板。
3. 前記第２の配線は、前記第１の配線よりもインピーダンスが高いことを特徴とする、請求項２に記載の記録素子基板。
4. 前記複数の記録素子は、第１の方向に並んで配置され、
   前記第２の配線は、前記第１の方向で、前記第１のトランジスタに接続される前記複数の記録素子のうち、最も端に位置する記録素子よりも外側を通り、前記第１の配線の両端を接続していることを特徴とする、請求項３に記載の記録素子基板。
5. 前記第１の配線と前記第２の配線とが同一の層に形成されている、請求項２から４のいずれか１項に記載の記録素子基板。
6. 外部の液体供給源に連通可能な供給口をさらに備え、
   前記複数の記録素子は、第１の方向に並んで配置され、
   前記第１の方向と交差する第２の方向において、前記供給口、前記記録素子、前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタの順に配置されており、
   前記各記録素子と前記第１のトランジスタとを接続する複線化された電気経路は、前記供給口と前記記録素子との間に形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の記録素子基板。
7. 前記第１のトランジスタは、ドレインが前記第１の電源ノードに接続され、ソースが前記複数の記録素子に接続されたＰＭＯＳトランジスタで構成され、ソースフォロアを構成する定電圧生成素子であり、
   前記第２のトランジスタは、ドレインが前記第２の電源ノードに接続され、ソースが前記複数の記録素子のうちの対応する１つに接続されたソースフォロアを構成してスイッチとして用いられるＮＭＯＳトランジスタであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の記録素子基板。
8. 前記第１のトランジスタは、ドレインが前記第１の電源ノードに接続され、ソースが前記複数の記録素子に接続されたＮＭＯＳトランジスタで構成され、ソースフォロアを構成する定電圧生成素子であり、
   前記第２のトランジスタは、ソースが前記第２の電源ノードに接続され、ドレインが前記複数の記録素子のうちの対応する１つに接続されたＮＭＯＳトランジスタで構成され、スイッチとして用いられるソース接地ドライバであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の記録素子基板。
9. 前記第１のトランジスタは、ドレイン、ソースおよびゲートが共通化された少なくとも２個以上のトランジスタで構成され、当該トランジスタのそれぞれは記録素子列と同方向の異なる活性領域に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の記録素子基板。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の記録素子基板を備えることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
11. 請求項１０に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給した液体を前記液体吐出ヘッドから吐出させる制御部とを備えることを特徴とする、記録装置。

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