[发明专利]液体喷射装置以及喷墨打印头的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体喷射装置以及喷墨打印头的驱动方法，并且更具体而言涉及用于布置于喷墨打印头中的压电器件的驱动技术. 

背景技术

作为用于喷墨记录设备中的喷墨打印头的驱动方法，公知的是压电方法和热感方法。在压电方法中，通过利用压电器件的机械变形从喷嘴喷射油墨。在热感方法中，通过利用存储于连接到喷嘴的液体腔的油墨的膜沸腾效应从喷嘴喷射油墨。压电方法比热感方法具有的优势在于可以更容易控制油墨喷射量和喷射速度。 

用于喷墨打印头的压电器件需要由具有高压电系数(电气-机械转换系数)的材料制成的压电元件组成。例如，用于压电元件的公知材料包括钛酸铅(PT)、锆钛酸铅(PZT)和掺杂有镁、锰、钴、铁、镍、铌、钪、钽、铋之类的PZT。为了产生油墨喷射所需的压力，用于喷墨打印头中的压电元件施加有约每厘米数千伏的电场。 

在这里，已知的是压电元件具有许多缺陷，例如小裂缝或间隙等等。当高强度电场在存在水(湿气)的条件下被施加至含铅的压电元件时，大电流流经位于缺陷部分及其周边区域的铅化合物，并且产生大电流的区域被焦耳热破坏并且因此产生更大的缺陷。 

通过形成大厚度的压电元件，可以避免由于损坏导致的穿过元件的较大缺陷；尽管如此，变得有必要向压电元件施加高强度电场以获得施加到液体腔中的液体的所需压力，并且因此需要考虑电力消耗的增加。 

日本专利申请公开No.2004-322605公开了一种喷墨记录装置，其提供露点控制单元用以保持围绕压电元件和压电元件周围的气氛的露点比喷墨记录设备的环境中的露点更低，并且描述了由此可以实现薄厚度的 压电元件，同时防止由于向压电元件施加高电压导致压电元件的损坏。更具体而言，露点控制单元包括压缩机和空气干燥器，其干燥由计算机压缩的空气并且干燥空气被供应至将压电元件密封到其中的壳体中。然而，在这个组成中，当停止供应干燥空气到壳体中时，湿气可以通过干燥空气的入口和溢出气体的出口回流到壳体中。此外，如果在开始供应干燥空气之前，围绕压电元件的气氛是高湿度的，那么存在的问题是在电压施加到压电元件的一刻将引起压电元件的损坏。 

发明内容

考虑到这些情况设计本发明，本发明目的是提供一种液体喷射装置和用于喷墨打印头的驱动方法，在保持薄膜厚度的压电元件的同时，所述喷墨打印头在向压电元件施加电压时易于防止压电元件的损坏。 

为了达到上述目的，本发明涉及一种液体喷射装置，包括：喷墨打印头，所述喷墨打印头包括：喷嘴，配置成喷射液体；压力腔，连接至所述喷嘴并且配置成包含将从所述喷嘴喷射的所述液体；压电元件，在所述压力腔的外侧布置在所述压力腔的壁上并且配置成向包含在所述压力腔中的所述液体施加压力；以及气体腔，围绕所述压电元件和所述压电元件外围的空间；干燥气体供应设备，配置成产生露点不高于所述喷墨打印头周围的气氛的露点的干燥气体，所述干燥气体供应设备配置成在开始向所述喷墨打印头供应电力之前开始向所述气体腔供应所述干燥气体，在继续向所述喷墨打印头供应电力时继续向所述气体腔供应所述干燥气体，在停止向所述喷墨打印头供应电力之后停止向所述气体腔供应所述干燥气体；干燥气体供应流通道，具有第一端和第二端，所述第一端连接至所述干燥气体供应设备，所述第二端连接至所述气体腔；干燥气体供应流通道开关设备，布置在所述干燥气体供应流通道中并且配置成切换所述干燥气体供应设备和所述气体腔的连接和断开连接；气体回流通道，具有第一端和第二端，所述第一端连接至所述气体腔，所述第二端对外部空气开放；气体回流通道开关设备，布置在所述气体回流通道中并且配置成切换所述气体腔和所述外部空气之间的连接和断开连 接；以及开关控制设备，配置成控制所述干燥气体供应流通道开关设备和所述气体回流通道开关设备，其中当所述干燥气体供应设备停止向所述气体腔供应所述干燥气体时，所述开关控制设备控制所述干燥气体供应流通道开关设备关闭以断开所述干燥气体供应设备和所述气体腔的连接，并且控制所述气体回流通道开关设备关闭以断开所述气体腔和所述外部空气的连接。 

根据本发明的这个方面，在向所述气体腔供应干燥气体的液体喷射装置中，压电元件布置在喷墨打印头中从而降低压电元件周围的露点，从而防止由于施加电压到压电元件导致的劣化，由于在停止供应干燥空气时连接到气体腔的干燥气体供应流通道和气体回流通道关闭，因此防止了在停止供应干燥气体期间含有湿气的气体渗入到气体腔中。