(57)【要約】【課題】長期間の使用に耐えることのできる圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】圧電体３０と、圧電体３０に対して所定方向に電界を印加する電極２０、４０と、湿度保持手段２１０と、を備え、湿度保持手段２１０は、圧電体３０を収容する圧電体収容室２１２と、圧電体収容室２１２と連通し乾燥剤２１８を収容する乾燥剤収容室２２０と、圧電体収容室２１２と乾燥剤収容室２１８との間を開閉する開閉弁２１６と、圧電体収容室２１２の湿度を測定する湿度検出手段２１４と、からなり、湿度検出手段２１４による検出湿度が一定になるように、開閉弁２１６を調節することを特徴とする圧電素子である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極と、湿度保持手段と、を備え、
前記湿度保持手段は、圧電体を収容する圧電体収容室と、該圧電体収容室と連通し乾燥剤を収容する乾燥剤収容室と、該圧電体収容室と該乾燥剤収容室との間を開閉する開閉弁と、該圧電体収容室の湿度を測定する湿度検出手段と、からなり、
前記湿度検出手段による検出湿度が一定になるように、前記開閉弁を調節することを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記湿度が、６．２ｇ／ｍ３以上１５ｇ／ｍ３以下となるように調節することを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
前記乾燥剤収容室は、乾燥弁を介して水分除去手段と接続していることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記乾燥剤を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の圧電素子。
【請求項５】
前記乾燥剤が、湿度を一定に保つ調湿剤であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の圧電素子。
【請求項６】
前記調湿剤が、所定の湿度になるように制御した調湿用シリカゲル、セッコウ、炭素材料、調湿紙であることを特徴とする請求項５に記載の圧電素子。
【請求項７】
請求項１から６いずれか１項に記載の圧電素子と、
液体が貯留される液体貯留室および該液体貯留室から外部に該液体が吐出される液体吐出口を有する液体貯留吐出部材と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置に係り、特に、劣化を抑制し、長期間の使用に耐えることができる圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、汎用の画像形成装置として、インクジェットヘッドから記録媒体上にインク液滴を吐出して所望の画像を形成するインクジェット記録装置が広く用いられている。インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドからインク液滴を吐出させるための圧力付与手段として圧電素子（圧電アクチュエータ）が好適に用いられる。
【０００３】
この圧電素子は、水分の存在下で劣化することが知られており、劣化を抑制する方法として、多くの方法が提案されている。
【０００４】
例えば、下記の特許文献５、６では、アクチュエータ素子に各種バリア膜を配置し、水分の浸入を防いで劣化を抑制する手段が開示されている。しかしながら、水分遮断性の強い膜は、膜が緻密なため、変位低下を招く一方、特許文献６で開示されているようなエラストマー材料では、十分に水分が遮断できないという問題があった。また、特許文献７、８では、アクチュエータに発熱体を有し、発熱体を加熱することで、吸着水分を飛ばし、劣化を抑制する技術が開示されている。しかし、駆動中は発熱体を加熱することができないので、十分に劣化を抑制することができていなかった。
【０００５】
特許文献９では、湿度検出手段を有し、湿度が高い場合は、電解強度を落とすことで劣化を抑制することが開示されている。しかし、電解強度を落とすことで、液滴径が小さくなったり吐出できなくなり、所望の動作が期待できなかった。特許文献１０では、湿度を検出すると、運転を停止し、除湿手段を駆動する技術が開示されている。しかしながら、運転を停止するため、印刷が停止していた。
【０００６】
このような問題を解決するため、例えば、下記の特許文献１から４では、圧電素子を封止し、乾燥空気などを流したり、乾燥剤を封入することで、内部の露点や湿度を調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１０９２４号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２６０５号公報
【特許文献３】特開２００５−０２２１９１号公報
【特許文献４】特開２００５−０２２１９２号公報
【特許文献５】特開２００８−０６６６２３号公報
【特許文献６】特開２００７−２７６１８４号公報
【特許文献７】特開２００６−２１７７１９号公報
【特許文献８】特開２０００−０４３２５９号公報
【特許文献９】特開２００１−１０８３５３号公報
【特許文献１０】特開平０５−２２０９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜４に記載されているような乾燥空気を流す構造とすることは、圧電素子の構造が非常に複雑になり、ヘッドサイズを大きくする必要があり、コストが増加するという問題があった。一方、乾燥剤を封入するだけでは、乾燥剤が許容する水蒸気量を超えた場合、急激に劣化を招くという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、長期間の使用に耐えることのできる圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極と、湿度保持手段と、を備え、前記湿度保持手段は、圧電体を収容する圧電体収容室と、該圧電体収容室と連通し乾燥剤を収容する乾燥剤収容室と、該圧電体収容室と該乾燥剤収容室との間を開閉する開閉弁と、該圧電体収容室の湿度を測定する湿度検出手段と、からなり、前記湿度検出手段による検出湿度が一定になるように、前記開閉弁を調節することを特徴とする圧電素子を提供する。
【００１１】
圧電体の劣化を抑制するために、圧電体の近傍雰囲気の湿度を低くすることが従来より知られていた。しかしながら、本出願人は、圧電体の耐久性が急激に悪化する湿度があることを見出した。したがって、この湿度を越えないように圧電体近傍の湿度を保つことで十分な耐久性を得ることができる。
【００１２】
所定の湿度を保持することで、劣化に耐えられる原因については、不明であるが、毛細管凝縮作用によるものと考えられる。圧電体には、マイクロクラックが存在するが、ある湿度を境に、急激に水蒸気が毛細管凝縮を起こし、マイクロクラック内に液体として存在した場合に、劣化が急激に進むと推定される。つまり、水分が気体として存在する場合は問題ないが、液体として存在する場合に劣化が進行する。したがって、所定の湿度を超えないように制御することで、圧電素子の劣化を防止することができる。
【００１３】
本発明によれば、圧電体と乾燥剤を異なる部屋に設置し、圧電体近傍の湿度に応じて、開閉弁を開閉することで、乾燥剤による吸湿を行うことができる。これにより、圧電体近傍の湿度を所定の温度範囲に保持することができ、また、必要に応じて乾燥剤による吸湿を行うことができるので、乾燥剤が飽和するまでの期間を長くすることができ、圧電素子を長期間にわたり使用することができる。
【００１４】
請求項２は請求項１において、前記湿度が、６．２ｇ／ｍ３以上１５ｇ／ｍ３以下となるように調節することを特徴とする。
【００１５】
請求項２は圧電体近傍の湿度を規定したものであり、上記範囲とすることが好ましい。湿度を上記範囲とすることで、長期間にわたり圧電素子の劣化を抑制することができる。湿度が、上記範囲より高いと圧電体の劣化が進行し、上記範囲より低いと乾燥剤の使用期間が短くなる。
【００１６】
請求項３は請求項１または２において、前記乾燥剤収容室は、乾燥弁を介して水分除去手段と接続していることを特徴とする。
【００１７】
請求項３によれば、乾燥剤収容室が乾燥弁を介して、水分除去手段と接続しているため、開閉弁を閉じている間に、水分除去手段により乾燥剤の水分を除去することができるので、乾燥剤を長期間使用することができる。
【００１８】
請求項４は、請求項１から３いずれか１項において、前記乾燥剤を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項４によれば、乾燥剤を加熱することで、乾燥剤中の水分を除去することができるので、乾燥剤を長期間使用することができる。
【００２０】
請求項５は、請求項１から４いずれか１項において、前記乾燥剤が、湿度を一定に保つ調湿剤であることを特徴とする。
【００２１】
請求項５によれば、調湿剤により、圧電体近傍の湿度を調節しているので、装置を簡略化することができ、容易に一定の湿度に保持することができる。
【００２２】
請求項６は請求項５において、前記調湿剤が、所定の湿度になるように制御した調湿用シリカゲル、セッコウ、炭素材料、調湿紙であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６は、調湿剤の種類を特定したものであり、上記調湿剤を好ましく用いることができる。
【００２４】
本発明の請求項７は前記目的を達成するために、請求項１から６いずれか１項に記載の圧電素子と、液体が貯留される液体貯留室および該液体貯留室から外部に該液体が吐出される液体吐出口を有する液体貯留吐出部材と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。
【００２５】
本発明の請求項８は前記目的を達成するために、請求項７に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【００２６】
請求項７および８によれば、本発明の圧電素子を備えることで、長期間の使用が可能なインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置によれば、湿度を必要以上に下げる必要が無いので、圧電体近傍の湿度を長期間にわたり保持することができるので、長期間の使用を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】圧電素子を備えたインクジェットヘッドの構造を示す断面図である。
【図２】圧電体のＰ−Ｅヒステリシス特性の一例を示す図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図４】本発明に係る圧電素子を備えたインクジェットヘッドの概略図である。
【図５】本発明に係る圧電素子を備えたインクジェットヘッドの変形例を示す概略図である。
【図６】本発明に係る圧電素子を備えたインクジェットヘッドの他の変形例を示す概略図である。
【図７】比較例の圧電素子を備えたインクジェットヘッドの概略図である。
【図８】実施例の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に従って、本発明に係る圧電素子およびインクジェットヘッド、インクジェット記録装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００３０】
［圧電素子およびインクジェットヘッド］
図１を参照して、圧電素子を備えた圧電アクチュエータおよびインクジェットヘッド（液体吐出装置）の構造について説明する。
【００３１】
図１に示されるように、圧電素子１は、基板１０上に、下部電極２０と圧電体膜３０と上部電極４０とが順次積層された圧電素子１の基板１０の裏面に、圧電体膜３０の伸縮により振動する振動板５０が取り付けられたものである。圧電素子１では、圧電体膜３０に対して下部電極２０と上部電極４０とにより膜厚方向に電界が印加されるようになっており、圧電アクチュエータ２には、圧電素子１の駆動を制御する駆動回路などの制御手段（図示略）も備えられている。
【００３２】
下部電極２０は、基板１０の略全面に形成されており、この上にライン上の凸部３１がストライプ状に配列したパターンの圧電体膜３０が形成され、各凸部３１の上に上部電極４０が形成されている。
【００３３】
圧電体膜３０のパターンは図示するものに限定されず、適宜、設計される。また、圧電体膜３０は連続膜でも構わない。但し、圧電体膜３０は、連続膜ではなく、互いに分離した複数の凸部３１からなるパターンで形成することで、個々の凸部３１の伸縮がスムーズに起こるので、より大きな変位量が得られ、好ましい。
【００３４】
基板１０としては特に制限なく、シリコン，酸化シリコン，ステンレス（ＳＵＳ），イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ），アルミナ，サファイヤ，ＳｉＣ，及びＳｒＴｉＯ３などの基板が挙げられる。基板１０としては、シリコン基板上にＳｉＯ２膜とＳｉ活性層とが順次積層されたＳＯＩ基板等の積層基板を用いてもよい。
【００３５】
下部電極２０の組成は特に制限なく、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＩｒＯ２、ＲｕＯ２、ＬａＮｉＯ３、及びＳｒＲｕＯ３などの金属または金属酸化物、およびこれらの組み合わせが挙げられる。上部電極４０の組成は特に制限なく、下部電極２０で例示した材料、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｕなどの一般的な半導体プロセスで用いられている電極材料、およびこれらの組み合わせが挙げられる。下部電極２０と上部電極４０の厚みは特に制限なく、５０〜５００ｎｍであることが好ましい。
【００３６】
圧電体膜３０は、図２に示されるような、負電界側と正電界側とにそれぞれ抗電界点を有し、負電界側の抗電界の絶対値と正電界側の抗電界値とが異なる非対称なバイポーラ分極−電界ヒステリシス特性を有するものである。このような圧電体膜３０であれば、圧電体膜３０は特に制限されない。圧電体膜３０としては、プラズマを用いるスパッタリング法により基板１０上に成膜された。下記一般式（Ｐ）で表される１種又は複数種のペロブスカイト型酸化物からなる圧電体膜（不可避不純物を含んでいてもよい。）が挙げられる。かかる圧電体膜は、絶対値の小さい抗電界の極性が負であり、正電界側にＰ−Ｅヒステリシスが偏った圧電特性を有している。
【００３７】
一般式ＡａＢｂＯ３・・・（Ｐ）
（式中、ＡはＰｂを主成分とするＡサイト元素、ＢはＢサイトの元素であり、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｓｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｆｅ、及びＮｉからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素、Ｏは酸素。ａ≧１．０かつｂ＝１．０である場合が標準であるが、これらの数値はペロブスカイト構造を取り得る範囲内で１．０からずれてもよい。）
上記一般式（Ｐ）で表されるペロブスカイト型酸化物としては、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコニウム酸鉛、ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛等が挙げられる。圧電体膜は、これら上記一般式（Ｐ）で表されるペロブスカイト型酸化物の混晶系であってもよい。
【００３８】
インクジェットヘッド（液体吐出装置）３は、概略、圧電アクチュエータ２の裏面に、インクが貯留されるインク室（液体貯留室）６１およびインク室６１から外部にインクが吐出されるインク吐出口（液体吐出室）６２を有するインクノズル（液体貯留吐出部材）６０が取り付けられたものである。インク室６１は、圧電体膜３０の凸部３１の数およびパターンに対応して、複数設けられている。インクジェットヘッド３では、圧電素子１に印加する電界強度を増減させて圧電素子１を伸縮させ、これによって、インク室６１からのインクの吐出や吐出量の抑制が行われる。
【００３９】
［インクジェット記録装置］
図３を参照して、インクジェットヘッド３を備えたインクジェット記録装置の構成例について説明する。図３は、装置全体図である。
【００４０】
インクジェット記録装置１００は、描画部１１６の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された記録媒体１２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体１２４上に処理液（ここでは凝集処理液）を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体１２４上に画像形成を行う２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。
【００４１】
図示のように、インクジェット記録装置１００は、主として、給紙部１１２、処理液付与部１１４、描画部１１６、乾燥部１１８、定着部１２０、及び排出部１２２を備えて構成される。
【００４２】
（給紙部）
給紙部１１２は、記録媒体１２４を処理液付与部１１４に供給する機構であり、当該給紙部１１２には、枚葉紙である記録媒体１２４が積層されている。給紙部１１２には、給紙トレイ１５０が設けられ、この給紙トレイ１５０から記録媒体１２４が一枚ずつ処理液付与部１１４に給紙される。
【００４３】
（処理液付与部）
処理液付与部１１４は、記録媒体１２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【００４４】
図３に示すように、処理液付与部１１４は、給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、記録媒体１２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられる。処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム１５４上の記録媒体１２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体１２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置１５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体１２４に塗布することができる。
【００４５】
処理液付与部１１４で処理液が付与された記録媒体１２４は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２６を介して描画部１１６の描画ドラム１７０へ受け渡される。
【００４６】
（描画部）
描画部１１６は、描画ドラム（第２の搬送体）１７０、用紙抑えローラ１７４、及びインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙを備えている。
【００４７】
インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙはそれぞれ、記録媒体１２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）とすることが好ましい。インク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙは、記録媒体１２４の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【００４８】
描画ドラム１７０上に密着保持された記録媒体１２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体１２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体１２４の記録面に画像が形成される。
【００４９】
描画部１１６で画像が形成された記録媒体１２４は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２８を介して乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。
【００５０】
（乾燥部）
乾燥部１１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図３に示すように、乾燥ドラム（搬送体）１７６、及び溶媒乾燥装置１７８を備えている。
【００５１】
溶媒乾燥装置１７８は、乾燥ドラム１７６の外周面に対向する位置に配置され、ＩＲヒータ１８２と、ＩＲヒータ１８２の間に配置された温風噴出しノズル１８０とで構成される。
【００５２】
温風噴出しノズル１８０から記録媒体１２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータ１８２の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。
【００５３】
乾燥部１１８で乾燥処理が行われた記録媒体１２４は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１３０を介して定着部１２０の定着ドラム１８４へ受け渡される。
【００５４】
（定着部）
定着部１２０は、定着ドラム１８４、ハロゲンヒータ１８６、定着ローラ１８８、及びインラインセンサ１９０で構成される。定着ドラム１８４の回転により、記録媒体１２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ１８６による予備加熱と、定着ローラ１８８による定着処理と、インラインセンサ１９０による検査が行われる。
【００５５】
ハロゲンヒータ１８６は、所定の温度（例えば、１８０℃）に制御される。これにより、記録媒体１２４の予備加熱が行われる。定着ローラ１８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性熱可塑性樹脂微粒子を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体１２４を加熱加圧するように構成される。インラインセンサ１９０は、記録媒体１２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。
【００５６】
（排出部）
定着部１２０に続いて排出部１２２が設けられている。排出部１２２は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１２０の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。記録媒体１２４は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。
【００５７】
なお、図３においてはドラム搬送方式のインクジェット記録装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、ベルト搬送方式のインクジェット記録装置などにおいても用いることができる。
【００５８】
図４は、本発明に係る圧電素子を備えたインクジェットヘッド３の概略図である。図４に示すインクジェットヘッド３は、圧電体膜３０と圧電体膜３０の周囲の湿度を調整する湿度保持手段２１０を備えている。また、湿度保持手段２１０は、圧電体収容室２１２、湿度検出手段２１４と、乾燥剤２１８と、乾燥剤２１８が封入してあり開閉弁２１６により開閉可能な乾燥剤収容室２２０と、からなる。
【００５９】
圧電体は、水分の存在下で劣化することが知られている。しかしながら、湿度を極端に低くしなくても、ある湿度以上とすることで、圧電体の耐久性が急激に悪化する湿度がある、本発明は、圧電体の周囲の湿度が、この湿度以上とならないようにすることで、圧電体の劣化を抑制する。
【００６０】
具体的には、圧電体の周囲の湿度を湿度検出手段２１４により測定し、制御部２２６により、湿度が高い場合には、乾燥剤収容室２２０の開閉弁２１６を開け、水分を乾燥剤２１８に吸収させ、圧電体の周囲の湿度を下げる。そして、圧電体の周囲の湿度が下がったら、開閉弁２１６を閉じることで、圧電体の周囲の湿度を保持し、劣化を抑制する。
【００６１】
圧電体の周囲の湿度は、１５ｇ／ｍ３以下とすることが好ましく、より好ましくは１２ｇ／ｍ３以下、さらに好ましくは、１０ｇ／ｍ３以下である。湿度を上記範囲とすることにより、圧電体の劣化を抑制することができる。また、下限は、６．２ｇ／ｍ３以上が好ましく、より好ましくは、８ｇ／ｍ３以上であり、さらに好ましくは９ｇ／ｍ３以上である。上記範囲より低くしても、圧電体の劣化抑制の効果は上がらず、乾燥剤の使用期間が短くなるので、好ましくない。
【００６２】
また、湿度は、圧電素子の駆動時に上記範囲となるように調湿することが好ましい。圧電体を単に高湿下（水蒸気下）に設置するだけでは、劣化は進行せず、高湿下で圧電体を駆動する（電解を印加する）ことで、初めて劣化が進行することを、出願人らは見出した。したがって、圧電素子を駆動させる際は、上記湿度に保持し、非駆動時は、調湿を行わないようにすることで、さらに、乾燥剤を長期間にわたり使用することができ、圧電素子を長期間使用することができる。
【００６３】
図４に示す圧電素子の変形例として、図５に示すように、乾燥剤収容室２２０に、乾燥弁２２２を介して接続している水分除去手段２２４を設けることが好ましい。開閉弁２１６が閉じている状態で乾燥弁２２２を解放し、水分除去手段２２４により乾燥剤２１８に吸着した水分の除去を行う。乾燥剤を乾燥することで、長期間使用することができる。水分除去手段としては、乾燥風を供給するコンプレッサー、真空引きを行う真空ポンプなどを用いることができる。また、乾燥効果をより高めるために、乾燥剤２１８を加熱する加熱手段（図示せず）を設けることで、より乾燥速度を高めることができる。
【００６４】
また、乾燥剤の代わりに調湿剤を設置することで、湿度の調節を行うことができる。調湿剤は、一定以上の温度の場合は吸湿し、一定以下の湿度の場合は、放湿して湿度を維持する性質がある。除湿剤は、乾燥が終了するまで、吸湿し続けるため、ある一定時間以上たってしまうと湿度を保てなくなる。しかし、調湿剤の場合は、除湿剤に比べれば保持湿度は高くなるが、逆に湿度維持を長時間行うことができる。
【００６５】
調湿剤の種類としては、所定の湿度になるように制御した調湿用シリカゲル、セッコウ、炭素材料（木、炭など）、調湿紙を挙げることができる。
【００６６】
調湿剤を用いる場合は、調湿剤で湿度の調整を行うことができるので、図６に示すように、開閉弁を設けない構成とすることもできる。図６は、開閉弁が設けられておらず、圧電体収容室２１２に接して調湿剤２３０を収容する調湿剤収容室２３２が設けられている。なお、圧電体収容室２１２と調湿剤収容室２３２は、通気孔などが設けられた壁により隔てられており、圧電体収容室２１２内の水分を調湿剤２３０に吸着できるようになっている。また、図６においては、圧電体収容室２１２と調湿剤収容室２３２と別々に設けているが同じ部屋に圧電体と調湿剤を設置することもできる。
【実施例１】
【００６７】
＜湿度の設定＞
通常の試料（湿度制御機構なし）に関して、圧電素子の湿度依存性を確認した。
【００６８】
Φ１２０ｍｍのＰｂ１．３（Ｚｒ０．５２Ｔｉ０．４８）０．８８Ｎｂ０．１２ＯＸ焼結体ターゲットを用い、ＲＦ投入パワー５００Ｗで、ＴＳ＝６０ｍｍの距離で成膜を行った。膜厚は約４μｍであった。成膜基板には、Ｓｉ基板上にＴｉ２０ｎｍ・Ｉｒ１５０ｎｍを積層した電極を用いた。Ｉｒ（１１１）面が主成分であった。
【００６９】
作製したＰＺＴ薄膜の上部にＴｉ/Ｐｔ電極を成膜した。これらの膜に対して、４０℃８０％以下で、−１２．５Ｖ±１２．５  １００ｋＨｚの台形波を印加し、１０億サイクル（すなわち、１００ｋＨｚ×１０億サイクル＝１６．７分おき）ごとに電圧印加を切って、ＬＣＲメータにて、１Ｖ、１ｋＨｚのｔａｎδ（振動面の誘電正接）を計測し、耐久性の評価を行った。２０ヶ所の測定を行い、１ヶ所でも最初にｔａｎδが０．１を越えた点を、圧電素子が劣化した点として、寿命とした。１０００億を越えたものに関しては、５０億サイクルに１回測定した。
【００７０】
４０℃の環境は、高温高湿槽を用いて行った。２５℃湿度５５％の環境は、通常のエアコンで調湿された部屋で評価を行った。また、２５℃湿度１％は、乾燥空気をフローさせた環境内で評価を行った。結果を図８に示す。
【００７１】
表１、図８に示すように、絶対湿度１５ｇ／ｍ３未満の試料では、急激に耐久性が向上し、５０００億サイクル駆動させても、全く劣化が見られなかった。そこで、圧電素子を水蒸気量約１２ｇ／ｍ３に調節することで、十分に駆動耐久性が得られることが確認できた。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
＜駆動耐久性試験＞
次に、実施例１として、圧電素子を湿度センサーと開閉弁を有する乾燥剤空間内に設置し、耐久性試験を行った（図４に記載の圧電素子）。また、比較例１として、圧電素子と乾燥剤が、空気が通過する通気孔を隔てて同じ室内に設けられている装置を用いて試験を行った（図７に記載の圧電素子）。実施例１では、絶対湿度１２ｇ／ｍ３を上回った場合に開閉弁を開放し、下回った場合に開閉弁を閉じることで湿度の調整を行った。比較例１では、開閉弁がなく、初期の湿度は１ｇ／ｍ３未満であった。
【００７４】
これらの膜に対して、上記記載と同様の方法で耐久性を確認したところ、比較例１では、２０００億サイクルで劣化が開始したが、実施例１では、５０００億サイクルでも劣化が見られなかった。また、比較例１の乾燥剤を分解したところ、既に除湿性能が失われていた。
【００７５】
＜調湿剤の効果＞
次に、調湿剤を用いて耐久性試験を行った。実施例２として、図６に記載の装置を用い、調湿剤として、シリカゲルＢ型を使用し、試験を行った。実施例１と同様に圧電素子の劣化を抑制することができ、長期間の使用に耐えることができた。
【符号の説明】
【００７６】
１…圧電素子、２…圧電アクチュエータ、３…インクジェットヘッド（液体吐出装置）、１０…基板、２０…下部電極、３０…圧電体膜、４０…上部電極、５０…振動板、６０…インクノズル（液体貯留吐出部材）、６１…インク室（液体貯留室）、６２…インク吐出口（液体吐出室）、１００…インクジェット記録装置、１１２…給紙部、１１４…処理液付与部、１１６…描画部、１１８…乾燥部、１２０…定着部、１２２…排出部、１２４…記録媒体、１５５、１７１、１７７、１８５…保持手段（グリッパー）、１７０…描画ドラム、１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙ…インクジェットヘッド、１７６…乾燥ドラム、１８４…定着ドラム、１８８…定着ローラ、１９２…排出トレイ、１９６…搬送ベルト、２１０…湿度保持手段、２１２…圧電体収容室、２１４…湿度検出手段、２１６…開閉弁、２１８…乾燥剤、２２０…乾燥剤収容室、２２２…乾燥弁、２２４…水分除去手段、２２６…制御部、２３０…調室剤、２３２…調湿剤収容室
【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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