(57)【要約】【課題】従来の液体噴射ヘッドでは、信頼性を向上させることが困難である。【解決手段】液体を噴射するノズルと、前記液体を前記ノズルに導く流路が形成された流路部材と、前記液体を前記流路部材に供給する供給路が形成された供給路部材と、前記供給路部材を加熱するヒーターと、を備え、前記供給路部材の線膨張係数が、前記流路部材の線膨張係数よりも大きく、前記流路部材と前記供給路部材とは、熱硬化型接着剤を介して接合され、前記ヒーターが前記供給路部材に設けられている、ことを特徴とする液体噴射ヘッド。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルと、
前記液体を前記ノズルに導く流路が形成された流路部材と、
前記液体を前記流路部材に供給する供給路が形成された供給路部材と、
前記供給路部材を加熱するヒーターと、を備え、
前記供給路部材の線膨張係数が、前記流路部材の線膨張係数よりも大きく、
前記流路部材と前記供給路部材とは、熱硬化型接着剤を介して接合され、
前記ヒーターが前記供給路部材に設けられている、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記供給路部材の温度を計測する温度センサーと、
前記温度センサーによる計測結果に基づいて、前記ヒーターの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記温度センサーが前記供給路部材に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記供給路部材が合成樹脂で構成され、
前記流路部材が無機材料で構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
液体噴射装置
請求項１から３までのいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを備える、
ことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体噴射装置の一例として、インクジェット式のプリンターが知られている。一般的に、インクジェット式のプリンターでは、液体噴射ヘッドから液体の一例であるインクを用紙などの印刷媒体に向けて噴射することによって、この印刷媒体に印刷を行うことができる。このような液体噴射ヘッドとしては、従来、シリコン基板から作成された連通基板と、合成樹脂で作成されたケースヘッドとが、接着によって接合された構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５４４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
連通基板とケースヘッドとの接着において、熱硬化型の接着剤が用いられる場合、連通基板とケースヘッドとが加熱される。このとき、シリコンで構成される連通基板の熱膨張よりも、合成樹脂で構成されるケースヘッドの熱膨張が大きい状態で、連通基板とケースヘッドとが接着される。そして、連通基板とケースヘッドとが常温に戻ると、ケースヘッドの収縮が連通基板の収縮よりも大きくなるので、連通基板とケースヘッドとの間に残留応力が発生する。このような残留応力は、液体噴射ヘッドの信頼性を低下させる要因になる。つまり、従来の液体噴射ヘッドでは、信頼性を向上させることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルと、前記液体を前記ノズルに導く流路が形成された流路部材と、前記液体を前記流路部材に供給する供給路が形成された供給路部材と、前記供給路部材を加熱するヒーターと、を備え、前記供給路部材の線膨張係数が、前記流路部材の線膨張係数よりも大きく、前記流路部材と前記供給路部材とは、熱硬化型接着剤を介して接合され、前記ヒーターが前記供給路部材に設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
この液体噴射ヘッドでは、ヒーターを用いて供給路部材を加熱することによって供給路部材を膨張させることができる。このため、熱硬化型接着剤が硬化した後の流路部材と供給路部材との収縮量の差に起因する残留応力を低減させることが可能になる。これにより、液体噴射ヘッドの信頼性を向上させやすくすることができる。
【０００８】
［適用例２］前記供給路部材の温度を計測する温度センサーと、前記温度センサーによる計測結果に基づいて、前記ヒーターの駆動を制御する制御部と、を備え、前記温度センサーが前記供給路部材に設けられている、ことが好ましい。
【０００９】
この液体噴射ヘッドでは、温度センサーで供給路部材の温度を計測した結果に基づいて、ヒーターの駆動を制御することができるので、供給路部材の温度を一定に保ちやすくすることができる。このため、供給路部材の膨張量を一定に保ちやすいので、流路部材と供給路部材との間に生じる応力の変動を抑えやすい。
【００１０】
［適用例３］前記供給路部材が合成樹脂で構成され、前記流路部材が無機材料で構成されている、ことが好ましい。
【００１１】
この液体噴射ヘッドでは、無機材料で構成される流路部材の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する合成樹脂で供給路部材が構成されている。この構成において、流路部材と供給路部材との間の残留応力を低減することができる。この液体噴射ヘッドでは、供給路部材について材料選択の自由度を高めることができるので、液体噴射ヘッドにかかるコストを低減しやすい。
【００１２】
［適用例４］本適用例に係る液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドを備える、ことを特徴とする。
【００１３】
この液体噴射装置の液体噴射ヘッドでは、ヒーターを用いて供給路部材を加熱することによって供給路部材を膨張させることができる。このため、熱硬化型接着剤が硬化した後の流路部材と供給路部材との収縮量の差に起因する残留応力を低減させることが可能になる。これにより、液体噴射ヘッドの信頼性を向上させやすくすることができるので、液体噴射装置の信頼性を向上させやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るインクジェット式記録装置概略図である。
【図２】本実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係るヘッドユニットの制御構成を示すブロック図である。
【図５】変形例１に係るヘッドユニットの構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１６】
液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式記録装置１（以下、単にプリンター１という）を例示する。
【００１７】
プリンター１は液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッドユニット２（以下、単にヘッドユニット２という）を備えている。ヘッドユニット２は、液体の一例であるインクをインク滴として吐出することができる。また、プリンター１は、ヘッドユニット２とインクカートリッジ３が搭載されるキャリッジ４と、ヘッドユニット２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８と、を備えている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（ヘッドユニット２の往復移動方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（即ち、ヘッドユニット２の主走査方向に直交する方向）である。
【００１８】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部４４に送信される。これにより、制御部４４はこのリニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（ヘッドユニット２）の走査位置を認識しながら、ヘッドユニット２からインク滴を吐出させることによって記録動作（噴射動作）等を制御することができる。制御部４４は、上述した各構成の駆動を制御し、プリンター１における記録動作を司る。
【００１９】
なお、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、最近ではごく少量のインクを所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【００２０】
図２は、ヘッドユニット２の構成を示す分解斜視図である。本実施形態におけるヘッドユニット２は、上流路ユニット１１、下流路ユニット１２及び圧力発生ユニット１３、を備え、これらの部材が積層された状態で構成されている。上流路ユニット１１は、ケース基板１４、上封止基板１５が積層されて構成されている。下流路ユニット１２は、連通基板１６、下封止基板１７、ノズル基板１８を有している。圧力発生ユニット１３は、圧力室１９が形成された圧力室形成基板２０、弾性膜２１、圧電素子２２、及び保護基板２３が積層されてユニット化されている。上記の構成により、ヘッドユニット２は、複数の基板を積層した構成を有している。複数の基板には、ノズル基板１８と、連通基板１６と、圧力室形成基板２０と、保護基板２３と、ケース基板１４と、上封止基板１５とが含まれる。なお、ノズル基板１８には、複数のノズル３２が形成されている。また、ケース基板１４の外周部４３は、後述するヒーター４１と、温度センサー４２とが設けられている。
【００２１】
ここで、複数のノズル３２が配列したノズル列の延在方向をＹ方向、上記複数の基板が積層される方向（以下、積層方向という）をＺ方向、Ｙ方向及びＺ方向の双方に直交する方向をＸ方向とする。Ｘ方向が第１方向に対応し、Ｚ方向が第２方向に対応し、Ｙ方向が第３方向に対応する。また、各図面において、矢印の向きを＋（正）方向とし、矢印の向きとは反対の向きを−（負）方向とする。
【００２２】
図３は、ヘッドユニット２の構成を示す断面図である。図３に示すように、上流路ユニット１１の構成部材であるケース基板１４には、第１流路２４、及び第２流路２５が形成されている。第１流路２４と第２流路２５とは、屈曲部２６で交差している。第１流路２４は、Ｘ方向に延びている。また、第２流路２５は、Ｘ方向と交差し上記積層方向の成分を有する方向に延びている。つまり、第１流路２４から第２流路２５に至る流路は、Ｘ方向に延びる第１流路２４と、Ｘ方向と交差し上記積層方向の成分を有する方向に屈曲する屈曲部２６と、屈曲部２６からＸ方向と交差し上記積層方向の成分を有する方向に延びる第２流路２５とを含む。本実施形態では、Ｘ方向と交差し上記積層方向の成分を有する方向は、Ｚ方向である。つまり、本実施形態では、第２流路２５は、Ｚ方向に延びている。
【００２３】
第１流路２４と第２流路２５は屈曲部２６を形成するとともに、屈曲部２６を介して接続されている。また、第２流路２５は、図３に示すように、後述する貫通流路２７と接続され、これにより第１流路２４と貫通流路２７が接続される。ケース基板１４は成形しやすい材料、たとえば合成樹脂から作製されている。合成樹脂としては、たとえば、変性ポリフェニレンエーテル樹脂などが採用され得る。本実施形態では、ケース基板１４は、合成樹脂の射出成形によって形成されている。
【００２４】
第２流路２５は、図３に示すように、上封止基板１５側から下封止基板１７側に向かって延びている。第１流路２４と貫通流路２７を、最短距離である積層方向（Ｚ方向）につないでいるため、短い経路で流路を構成することができる。これによりインクの流れを最短経路とできるため、流路内の気泡を短い時間で排出することが可能となる。
【００２５】
ケース基板１４の第１流路２４が開口する面側には、上封止基板１５が接合され、上封止基板１５によって開口が封止されている。また、上封止基板１５には、基板厚さ方向（Ｚ方向）に貫通されたインク導入路２８が設けられている。インクカートリッジ３（図１）からのインクは、インク導入路２８からヘッドユニット２内に導入される。インク導入路２８から導入されたインクは、第１流路２４、屈曲部２６、第２流路２５を経由し、後述する貫通流路２７及び共通連通路２９からなる共通液室３０に供給される。すなわち、ケース基板１４と上封止基板１５によって、インクカートリッジ３から下流路ユニット１２にインクを供給する供給路が構成される。つまり、上流路ユニット１１には、下流路ユニット１２にインクを供給する供給路が形成されている。そして、下流路ユニット１２の共通液室３０に供給されたインクが、ノズル３２からインク滴として記録紙６に吐出される。つまり、ノズル３２は、液体を噴射する部分である。
【００２６】
図２に示すように、ケース基板１４の外周部４３は、ケース基板１４の表面のうち、Ｘ軸正方向に面している面である。ケース基板１４において、外周部４３は、ケース基板１４と上封止基板１５とが積層される方向と交差する方向に面している。つまり、ヘッドユニット２において、ケース基板１４の外周部４３は、上流路ユニット１１、下流路ユニット１２及び圧力発生ユニット１３を構成する各部品に重ならない。このため、ヘッドユニット２において、ケース基板１４の外周部４３は、上流路ユニット１１、下流路ユニット１２及び圧力発生ユニット１３を積層したときに外側から視認され得る。
【００２７】
ヒーター４１は、後述する制御部４４によって駆動が制御される発熱装置である。ヒーター４１によって生じた熱は、外周部４３からケース基板１４の内部へ伝導される。これにより、ケース基板１４が加熱される。つまり、ヒーター４１は、ケース基板１４を加熱する。ヒーター４１としては、例えば、セラミックヒーターなどが採用され得る。温度センサー４２は物体の温度を計測する装置である。温度センサー４２はケース基板１４の外周部４３の温度を計測する。計測された温度の情報は、制御部４４へ送信される。温度センサー４２としては、例えば、熱電対やサーミスターなどを含む構成が採用され得る。
【００２８】
図２に示す圧力発生ユニット１３の構成部材である圧力室形成基板２０は、結晶性基板の一種であるシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板とも言う。）から作製されている。この圧力室形成基板２０には、シリコン基板に対して異方性エッチング処理によって複数の圧力室１９が、ノズル基板１８の後述する各ノズル３２に対応して複数形成されている。このように、シリコン基板に対して異方性エッチングによって圧力室１９を形成することで、より高い寸法・形状精度を確保することができる。本実施形態におけるノズル基板１８（図３）にはノズル３２の列が２条形成されているので、圧力室形成基板２０には、圧力室１９の列が各ノズル列に対応して２条形成されている。圧力室１９は、ノズル３２のＸ方向に長尺な空部である。
【００２９】
図３に示すように、圧力室形成基板２０（圧力発生ユニット１３）が連通基板１６に対して位置決めされた状態で接合されると、圧力室１９のＸ方向の一端部は、後述する連通基板１６のノズル連通路３３を介してノズル３２と連通する。また、圧力室１９のＸ方向の他端部は、連通基板１６の供給側個別連通路３４を介して共通液室３０（共通連通路２９）と連通する。上記の構成により、第１流路２４及び第２流路２５を含む共通液室３０と、供給側個別連通路３４と、圧力室１９と、ノズル連通路３３とが、インク導入路２８からノズル３２に至るインクの流路を構成している。
【００３０】
下流路ユニット１２の構成部材である連通基板１６は、無機材料から作成されている。本実施形態では、連通基板１６は、無機材料の一例であるシリコンで構成されている。連通基板１６は、シリコン基板から形成されている。この連通基板１６には、共通液室３０の一部となる貫通流路２７が、異方性エッチングにより板厚方向を貫通する状態で形成されている。また、貫通流路２７に対して基板中央側の位置には、供給側個別連通路３４及びノズル連通路３３が、圧力室１９に対応する位置に設けられている。いずれも異方性エッチングにより板厚方向に貫通している。さらに、供給側個別連通路３４と貫通流路２７をまたいで、ハーフエッチングにより共通連通路２９が形成されており、これにより貫通流路２７と供給側個別連通路３４が連通する。共通連通路２９と貫通流路２７の開口部は下封止基板１７によって封止される。なお、連通基板１６と、後述するノズル基板１８の接合部分は、共通連通路２９と貫通流路２７の開口部より基板中央側にあるため、この開口部がノズル基板１８で覆われることはない。
【００３１】
図２に示す下流路ユニット１２の構成部材であるノズル基板１８は、印刷時のドット形成密度に対応したピッチで、複数のノズル３２が列状に開設された部材である。本実施形態では前記ノズル基板１８には２条のノズル列が形成されている（図３）。また、ノズル基板１８はシリコン基板により構成されており、ドライエッチングにより円筒形状のノズル３２が形成されている。ノズル基板１８が位置決めされた状態で、連通基板１６の開口部のある面側と接合されることにより、ノズル連通路３３を介してノズル３２と圧力室１９が連通する。つまり、圧力室形成基板２０（圧力発生ユニット１３）、連通基板１６、下封止基板１７およびノズル基板１８によって、共通連通路２９からノズル３２へのインクの流路が形成されている。
【００３２】
図３に示すように、圧力室形成基板２０の上面（連通基板１６との接合面とは反対側の面）には、圧力室１９の上部開口を封止する状態で弾性膜２１が形成されている。この弾性膜２１は、例えば厚さが約１μｍの二酸化シリコンから構成される。また、この弾性膜２１上には、図示しない絶縁膜が形成される。この絶縁膜は、例えば、酸化ジルコニウムから成る。そして、この弾性膜２１および絶縁膜上における各圧力室１９に対応する位置に、圧電素子２２がそれぞれ形成される。圧電素子２２は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子２２は、弾性膜２１および絶縁膜上に、金属製の下電極膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層、および、金属製の上電極膜（何れも図示せず）が順次積層された後に、圧力室１９毎にパターニングされて構成される。そして、上電極膜または下電極膜の一方が共通電極とされ、他方が個別電極とされる。また、弾性膜２１、絶縁膜、および下電極膜が、圧電素子２２の駆動時に振動板として機能する。
【００３３】
各圧電素子２２の個別電極（上電極膜）からは、図示しない電極配線部が絶縁膜上にそれぞれ延出されており、これらの電極配線部の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル３５の一端側の端子が接続される。このフレキシブルケーブル３５は、例えば、ポリイミド等のベースフィルムの表面に銅箔等で導体パターンを形成し、この導体パターンをレジストで被覆した構成とされる。フレキシブルケーブル３５の表面には、圧電素子２２を駆動する駆動ＩＣ３６が実装されている。各圧電素子２２は、駆動ＩＣ３６を通じて上電極膜および下電極膜間に駆動信号（駆動電圧）が印加されることにより、撓み変形する。
【００３４】
図３に示すように、上記圧電素子２２及び弾性膜２１が形成された圧力室形成基板２０の上面には保護基板２３が配置される。この保護基板２３は下面側が開口した中空箱体状の部材であり、例えば、ガラス、セラミックス材料、シリコン単結晶基板、金属、合成樹脂等から作製される。この保護基板２３の内部には、圧電素子２２に対向する領域に当該圧電素子２２の駆動を阻害しない程度の大きさの逃げ凹部３７が形成されている。さらに、保護基板２３において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部３８が形成されている。この配線空部３８内には、圧電素子２２の電極端子とフレキシブルケーブル３５の一端部とが配置される。
【００３５】
上流路ユニット１１の平面視における中心部分には、ノズル３２の並設方向であるＹ方向（図２）に沿って長尺な開口を有する貫通空部３９（図３）がケース基板１４及び上封止基板１５の厚み方向をそれぞれ貫通する状態で形成されている。この貫通空部３９は、図３に示すように、圧力発生ユニット１３の配線空部３８と連通して、フレキシブルケーブル３５の一端部および駆動ＩＣ３６が収容される空部を形成する。また、上流路ユニット１１の下面側には、当該下面からケース基板１４の高さ方向の途中まで後退した収容空部４０が形成されている。この収容空部４０の深さは、圧力発生ユニット１３の厚さ（高さ）よりも少し大きく設定されている。また、収容空部４０の寸法は、圧力発生ユニット１３の外形の寸法よりも少し大きく設定されている。そして、下流路ユニット１２が上流路ユニット１１の下面に位置決めされた状態で接合されると、連通基板１６上に積層された圧力発生ユニット１３が収容空部４０に収容される。また、上記の貫通空部３９の下端は、収容空部４０の天井面に開口している。
【００３６】
上記の構成のヘッドユニット２を製造する際には、まず、圧力室形成基板２０（圧力室１９が形成されていない状態のシリコン基板）の上面に弾性膜２１、絶縁膜が順次形成された後、圧電素子２２が焼成により形成される。この上に、逃げ凹部３７に圧電素子２２が収容される状態で保護基板２３が接合される。そしてこの状態で、圧力室形成基板２０の下面側から異方性エッチングによって圧力室１９が形成される。このように、圧力室形成基板２０に圧力室１９が形成される前の段階で、当該圧力室形成基板２０の上面側に圧電素子２２および保護基板２３を積層してユニット化しておくことで、圧力発生ユニット１３の組み立て工程中に圧力室形成基板２０が破損することが抑制される。
【００３７】
次に、ノズル連通路３３とノズル３２とが連通する状態で、連通基板１６の下面にノズル基板１８が接着により接合される。さらに、連通基板１６の下面に、貫通流路２７および共通連通路２９の開口を塞ぐ状態で、下封止基板１７が接合される。このようにして下流路ユニット１２がユニット化される。続いて、ケース基板１４が上封止基板１５と接着剤によって接合される。これにより、第１流路２４が封止されるとともに、上封止基板１５に形成されたインク導入路２８が第１流路２４と連通する。そして、ケース基板１４の外周部４３にヒーター４１および温度センサー４２が接着剤によって接合される。
【００３８】
各ユニットが組みあがったのち、下流路ユニット１２における連通基板１６の上面に、上記の圧力発生ユニット１３が接合される。具体的には、圧力室１９のＸ方向の一端部がノズル連通路３３と連通すると共に、圧力室１９のＸ方向の他端部が供給側個別連通路３４と連通する状態で、連通基板１６の上面に、圧力発生ユニット１３の圧力室形成基板２０が接着剤によって接合される。
【００３９】
下流路ユニット１２と圧力発生ユニット１３が組み付けられたならば、保護基板２３の配線空部３８を通じて各圧電素子２２の電極端子に対してフレキシブルケーブル３５の配線が行われる。即ち、各圧電素子２２の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル３５の一端部の端子がそれぞれ電気的に接続される。
【００４０】
続いて、下流路ユニット１２の連通基板１６と上流路ユニット１１のケース基板１４とが接着剤により接合される。連通基板１６とケース基板１４との接着では、熱硬化型接着剤が用いられる。熱硬化型接着剤とは、硬化剤を内部に含有する樹脂で作成された接着剤である。加熱によって内部の硬化剤が活性化し、接着剤が硬化する。熱硬化型接着剤としては、たとえば、エポキシ樹脂系接着剤が採用され得る。連通基板１６とケース基板１４との接合に際して、まず、常温環境下において熱硬化型接着剤を接着面に塗布する。その後、部品を加熱し部品と接着剤の温度を上昇させた状態で接着し、高温（以下、硬化温度と呼ぶ）環境下に放置することで、接着面の接着剤を硬化させる。接着剤の硬化が完了した後に、部品への加熱を解除し、部品温度を常温に戻すことで接合が完了する。下流路ユニット１２と上流路ユニット１１とが接合されると、収容空部４０内に圧力発生ユニット１３が収容されると共に、第２流路２５と貫通流路２７とが連通する。これにより、第１流路２４、屈曲部２６、第２流路２５、貫通流路２７及び共通連通路２９からなる共通液室３０が形成される。また、フレキシブルケーブル３５の一端部および駆動ＩＣ３６は、上流路ユニット１１の貫通空部３９内に収容される。これにより、ヘッドユニット２が組み上がる。
【００４１】
そして、ヘッドユニット２の内部には、インク導入路２８及び、第１流路２４から共通連通路２９までの共通液室３０を含む一連の共通流路と、供給側個別連通路３４から圧力室１９およびノズル連通路３３を通ってノズル３２に至るまでの個別流路と、が形成される。
【００４２】
ケース基板１４と連通基板１６との接合に際して、ケース基板１４と連通基板１６と接着剤とは、高温（例えば、約８０℃）環境下に放置される。これにより、ケース基板１４と連通基板１６との間の接着剤が硬化する。この際、高温環境下に放置されたことで、ケース基板１４と連通基板１６とが高温になり、ケース基板１４と連通基板との体積は熱膨張する。接着剤が硬化した後に、ケース基板１４と連通基板１６と接着剤とが常温（例えば、約２５℃）に戻される。このときの温度低下によって、ケース基板１４と連通基板１６とが、熱膨張する前の体積に戻ろうとする。すなわち、温度変化によって、ケース基板１４と連通基板１６とが収縮する。つまり、ケース基板１４と連通基板１６とは、熱膨張した状態で接着剤が硬化し、接着剤が硬化した後にケース基板１４と連通基板１６とが収縮する。合成樹脂は無機材料よりも線膨張係数が大きいため、合成樹脂製のケース基板１４は、無機材料製の連通基板１６よりも線膨張係数が大きい。そのため、接合時の温度変化によって生じる膨張や収縮の変形は、ケース基板１４の方が連通基板１６よりも大きい。この変形差により、ケース基板１４と連通基板１６との間に残留応力が発生する。このような残留応力は、ヘッドユニット２の信頼性の観点から好ましくない。
【００４３】
図４はプリンター１の制御構成を示すブロック図である。制御部４４は、印刷制御部４５と、センサー制御部４６と、温度判定部４７と、ヒーター制御部４８と、を含んでいる。制御部４４は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えた回路基板として構成され得る。また、ヘッドユニット２は、前述した駆動ＩＣ３６を含んでいる。駆動ＩＣ３６は、圧電素子２２の駆動を制御する。印刷制御部４５は、駆動ＩＣ３６に圧電素子２２の駆動を制御させることによって、ヘッドユニット２によるインクの吐出を制御する。
【００４４】
センサー制御部４６は、温度センサー４２に温度計測を指示し、計測した温度に関する信号（温度信号と呼ぶ）を出力させて温度信号を取得する。取得した温度信号を、ケース基板１４の温度を示す温度データに変換し、温度データを温度判定部４７へ出力する。温度判定部４７には温度の許容範囲が設定してあり、取得した温度データが許容範囲内であるか許容範囲外であるかを判定し、判定結果に基づく指示をヒーター制御部４８に出力する。
【００４５】
このとき、温度判定部４７は、温度データが許容範囲の下限を下回っていると判定したときに、ヒーター制御部４８にヒーター４１の駆動（ＯＮ）を指示する。また、温度判定部４７は、温度データが許容範囲の上限を超えていると判定したときに、ヒーター制御部４８にヒーター４１の停止（ＯＦＦ）を指示する。ヒーター制御部４８は、温度判定部４７による指示に基づき、ヒーター４１の駆動を制御する。この制御により、ケース基板１４の温度変動を抑制し、ケース基板１４の温度を一定範囲に留めやすくすることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、ＣＰＵがプログラムを実行することによって、制御部４４内の各機能部がソフトウェアの働きによって実現されている。しかしながら、制御部４４内の各機能部を、例えば集積回路等のハードウェアで実現したり、ソフトウェアとハードウェアとの協働で実現したりすることもできる。
【００４７】
以上述べたように、本実施形態に係るヘッドユニット２によれば、以下の効果を得ることができる。図２および図３を用いて、ヒーター４１、温度センサー４２の効果を説明する。図３に示すように、ケース基板１４と連通基板１６は共通液室３０を構成するため、熱硬化型接着剤を介して接合されている。この接着剤を硬化させるため、ケース基板１４と連通基板１６は高温環境下で熱膨張した状態で接着される。そのため、常温環境下へと戻すと、ケース基板１４と連通基板１６は収縮変形する。ケース基板１４に使用されている合成樹脂は、連通基板１６に使用されている無機材料製よりも線膨張係数が高いため、ケース基板１４は、連通基板１６よりも常温環境下へ戻るときに生じる収縮変形量が大きい。この収縮変形差によりケース基板１４と連通基板１６に残留応力が生じる。このような残留応力はヘッドユニット２の信頼性の観点から望ましくない。
【００４８】
このような課題に対して、本実施形態では、図２に示すように、ケース基板１４の外周部４３にヒーター４１が設置されている。ヒーター４１を駆動させ、外周部４３を介してケース基板１４を加熱することで、ケース基板１４の温度が高まる。これにより、ケース基板１４は、熱硬化型接着剤の硬化時の温度との温度差が減少する。この温度差の減少によって、ケース基板１４の収縮変形量が減少し、ケース基板１４と連通基板１６の間に生じる収縮変形量の差を減少させることができる。つまり、ケース基板１４をヒーター４１で加熱することによって、ケース基板１４を膨張させることができる。このため、熱硬化型接着剤が硬化した後のケース基板１４と連通基板１６との収縮量の差に起因する残留応力を低減させることができる。これにより、ヘッドユニット２の信頼性を向上させやすくすることができる。
【００４９】
ヒーター４１による加熱後のケース基板１４の温度は、ケース基板１４と連通基板１６との接着における熱硬化型接着剤の硬化温度未満であり、熱硬化型接着剤の硬化温度との温度差が５℃までであることが望ましい。つまり、本実施形態では、加熱されたケース基板１４の温度が７５℃以上、８０℃未満であることが好ましい。この温度範囲をケース基板１４の理想温度範囲とする。ケース基板１４の温度が理想温度範囲を上回ると、連通基板１６とケース基板１４との間の残留応力と逆向きの応力が発生しやすいため好ましくない。他方で、ケース基板１４の温度が理想温度範囲を下回ると、ケース基板１４に十分な熱膨張が発生しにくいため好ましくない。また、本実施形態では、合成樹脂の線膨張係数は無機材料の線膨張の１０倍から２０倍程度である。そのため、合成樹脂の収縮変形量を無機材料の収縮変形量に近づけるためには、熱硬化型接着剤の硬化温度と合成樹脂の温度との差を、硬化温度と無機材料の温度との差の２０分の１から１０分の１に近づける必要がある。ここで、常温環境下では、無機材料を使用している連通基板１６の温度と熱硬化型接着剤の硬化温度との差は５０℃程度である。このため、ヒーター４１を使用して、合成樹脂製のケース基板１４の温度と熱硬化型接着剤の硬化温度との差を５℃程度に維持できれば、連通基板１６とケース基板１４の収縮変形量を近づけることができる。つまり、ケース基板１４の温度が理想温度範囲内にあれば、連通基板１６とケース基板１４との間の残留応力を効果的に低減することができる。
【００５０】
ケース基板１４の温度を理想温度範囲に維持するため、温度判定部４７に設定する温度の許容範囲は、熱硬化型接着剤の硬化時の温度であり、熱硬化型接着剤の硬化時の温度との温度差が１℃から４℃までの範囲であることが望ましい。つまり、本実施形態では、温度判定部４７に設定する温度の許容範囲は、７６℃以上、７９℃以下であることが望ましい。この許容範囲によれば、例えば、ケース基板１４の温度が７９℃になったときにヒーター４１が停止（ＯＦＦ）される。このため、ケース基板１４の温度が８０℃を超えにくい。また、例えば、ケース基板１４の温度が７６℃になったときにヒーター４１が駆動（ＯＮ）される。このため、ケース基板１４の温度が７５℃を下回りにくい。そのため、温度判定部４７には上記の温度範囲を設定することで、ケース基板１４の温度が理想温度範囲内に収まりやすくなる。
【００５１】
また、本実施形態により、ケース基板１４と連通基板１６の間に発生する変形差を低減することができるため、ヘッドユニット２を構成する各部品の寸法精度が向上するとともに、変形差に伴って生じる部品の反りなどの変形が抑えられる。これにより、例えば、ノズル３２の位置精度や、ノズル３２の向きの精度などを向上させやすくすることができる。これにより、ノズル３２から噴射される液体の位置や方向の精度を高めやすくなり、記録紙６への液体の着弾位置の精度が向上しやすいため、記録紙６に作成される画像の品位が向上し、プリンター１の印字性能を高めることが可能になる。
【００５２】
なお、本実施形態において、連通基板１６が流路部材に対応し、ケース基板１４が供給路部材に対応している。
【００５３】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下に、変形例について説明する。
【００５４】
（変形例１）
上記した実施形態ではヒーター４１、温度センサー４２はケース基板１４の外周部４３に設けられているが、ヒーター４１や温度センサー４２が設けられる場所は、これに限定されない。ヒーター４１や温度センサー４２がケース基板１４の内部に設けられる構成も採用され得る。たとえば、図５に示すように、ケース基板１４の外周部４３からＸ方向のマイナス方向に凹となる溝部４９を形成し、ヒーター４１や温度センサー４２を溝部４９の内部に収容した構成も採用され得る。この構成により、ヒーター４１や温度センサー４２がケース基板１４の内部に設けられる。
【００５５】
変形例１によれば、ヒーター４１による加熱位置が、ケース基板１４と連通基板１６の界面に近づくため、ヒーター４１から界面付近へのケース基板１４への伝熱時間が短縮できる。また、温度センサー４２によって計測される温度も、より界面に近い位置のケース基板１４の温度を計測できるため、計測した温度の誤差を低減することが可能になる。よって、ケース基板１４の温度の精度を高めやすくすることができるので、連通基板１６とケース基板１４との間の残留応力の変動を軽減することができる。また、ヒーター４１と温度センサー４２とがケース基板１４の内側に収納されるので、ヘッドユニット２を小型化しやすくすることができる。これにより、例えば、他部品とのアセンブリに際して必要になる空間を確保しやすくなる。
【符号の説明】
【００５６】
１…プリンター、２…ヘッドユニット。３…インクカートリッジ、４…キャリッジ、５…プラテン、６…記録紙、７…キャリッジ移動機構、８…紙送り機構、９…ガイドロッド、１０…リニアエンコーダー、１１…上流路ユニット、１２…下流路ユニット、１３…圧力発生ユニット、１４…ケース基板、１５…上封止基板、１６…連通基板、１７…下封止基板、１８…ノズル基板、１９…圧力室、２０…圧力室形成基板、２１…弾性膜、２２…圧電素子、２３…保護基板、２４…第１流路、２５…第２流路、２６…屈曲部、２７…貫通流路、２８…インク導入路、２９…共通連通路、３０…共通液室、３２…ノズル、３３…ノズル連通路、３４…供給側個別連通路、３５…フレキシブルケーブル、３６…駆動ＩＣ、３７…逃げ凹部、３８…配線空部、３９…貫通空部、４０…収容空部、４１…ヒーター、４２…温度センサー、４３…外周部、４４…制御部、４５…印刷制御部、４６…センサー制御部、４７…温度判定部、４８…ヒーター制御部、４９…溝部。
【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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