CN101689818B - 压电元件驱动装置和涂敷装置 - Google Patents

Abstract

利用升压电路(3)使直流电源(1)的电压升高后施加到压电元件(6)，并通过放电电路(4)将该压电元件(6)的充电电压放电。由此，无需高压电源就能够可靠地将压电元件充电至吸入和喷出液体时所需的电平，消除了成本上升和电力损失问题。

Description

压电元件驱动装置和涂敷装置

技术领域

本发明涉及一种在基板上喷射涂敷液体以形成功能性薄膜的压电元件驱动装置和涂敷装置。

背景技术

一般说来，在液晶显示装置的制造工序中，需要在玻璃基板的表面上形成取向膜或抗蚀膜等功能性薄膜。为了形成该功能性薄膜，使用喷墨方式的涂敷装置将该功能性薄膜的液体材料喷射涂敷到基板上。

该涂敷装置包含用于搬运基板的搬运台，在搬运台的上方具备多个头(head)。在这些头的下表面上贯穿设置着多个与内部的储液室连通的喷嘴，通过对逐一对应这些喷嘴而设置的压电元件(也称为压电振子)进行驱动，就会使储液室内的液体从各喷嘴喷出到基板上(例如日本特开2005-95712号公报中记载的内容)。

上述压电元件伴随着充放电而伸缩动作，利用其伸缩动作实现液体的吸入和喷出。在这种情况下，需要准备例如能够产生90V直流电压的高压电源，利用该高压电源的通电，将压电元件充电至60V～80V左右。伴随着该充电过程，液体被吸入；然后，压电元件快速放电，将液体喷出。

发明内容

在上述涂敷装置中存在的问题是，必须准备高压电源用于对压电元件进行充电，这导致成本上升。其中存在的另外一个问题是，在使直流高电压下降至用于充电的电平时，电力损失大，效率差。

本发明的目的是提供一种压电元件驱动装置和涂敷装置，其无需高压电源就能够可靠地将压电元件充电至吸入和喷出液体时所需的电平，由此消除成本上升和电力损失的问题。

本发明的压电元件驱动装置是一种利用压电元件伴随着充放电而发生的伸缩动作吸入并喷出液体的装置，具有：

升压单元，将电源电压升高并施加到所述压电元件上；以及

放电单元，使所述压电元件的充电电压放电。

另外，本发明的涂敷装置包含多个压电元件驱动装置，利用这些压电元件驱动装置将液体喷射涂敷到基板上，从而形成功能性薄膜。

附图说明

图1是表示与本发明相关的涂敷装置的主要部分即控制电路和第1实施方式的结构的框图。

图2是用于说明第1实施方式的作用的图。

图3是表示第2实施方式的结构的框图。

图4是表示第3实施方式的结构的框图。

图5是表示图4中的晶体管阵列的等效电路的图。

图6是用于说明第3实施方式的作用的图。

图7是用于通过示出问题点而说明第3实施方式的效果的图。

图8是表示第4实施方式的结构的框图。

图9是用于说明第4实施方式的作用的图。

图10是用于通过出示问题点而说明第4实施方式的效果的图。

图11是表示第5实施方式的结构的框图。

图12是用于说明第5实施方式的作用的图。

图13是用于通过出示问题点而说明第5实施方式的效果的图。

图14是表示第6实施方式的结构的框图。

图15是用于说明第6实施方式的作用的图。

图16是用于通过出示问题点而说明第6实施方式的效果的图。

图17是表示第7实施方式的结构的框图。

图18是表示各实施方式中的MOSFET的等效电路的图。

图19是用于说明第7实施方式的作用的图。

图20是表示第8实施方式的结构的框图。

图21是用于说明第8实施方式的作用的图。

图22是表示第9实施方式的结构的框图。

图23是用于说明成为第10实施方式的前提的问题点的图。

图24是表示第10实施方式的结构的框图。

图25是用于说明第10实施方式的作用的图。

图26是表示第11实施方式的结构的框图。

图27是用于说明第11实施方式的作用的图。

图28是表示第12实施方式的结构的框图。

图29是用于说明第12实施方式的作用的图。

图30是用于说明成为第13实施方式的前提的问题点的框图。

图31是用于说明图30的作用的图。

图32是表示第13实施方式的结构的框图。

图33是用于说明第13实施方式的作用的图。

图34是用于说明成为第14实施方式的前提的问题点的框图。

图35是用于说明图34的作用的图。

图36是表示第14实施方式的结构的框图。

图37是用于说明第14实施方式的作用的图。

图38是用于说明第14实施方式的作用的图。

图39是用于说明第14实施方式的作用的图。

图40是用于说明第14实施方式的作用的图。

图41是用于说明成为第15实施方式的前提的问题点的框图。

图42是用于说明图41的作用的图。

图43是表示第15实施方式的结构的框图。

图44是用于说明第15实施方式的作用的图。

图45是表示第16实施方式的结构的框图。

图46是表示第17实施方式的结构的框图。

图47是表示第17实施方式的主要部分结构的框图。

图48是用于说明第17实施方式的作用的图。

图49是表示第18实施方式的主要部分结构的框图。

图50是用于说明第18实施方式的作用的图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的第1实施方式。

图1中示出的是多个喷嘴分别包含压电元件的涂敷装置的主要部分。

即，多个压电元件驱动装置2被连接到用于产生12V直流电压的单一直流电源1上，这些压电元件驱动装置2也被连接到控制单元20上。各压电元件驱动装置2包含升压电路3、放电电路4、充电电压检测电路5和压电元件(例如压电元件6)等。

上述升压电路3由通过电流流动来补充(charge)能量的电感器11、用于向该电感器11通电的开关元件(例如MOSFET12)、以及整流二极管13构成，利用MOSFET12的导通、截止为电感器11补充能量，所补充的能量经由整流二极管13输出。此外，MOSFET12包含寄生二极管12a。

上述放电电路4包含用于形成放电电路的开关元件(例如MOSFET14)，在吸入液体时，通过保持MOSFET14的“截止(OFF)”状态确保从升压电路3到压电元件6的通电电路，而在喷出液体时，通过将MOSFET14置为“导通(ON)”状态，使压电元件6的充电电压经由该MOSFET14快速放电。此外，MOSFET14包含寄生二极管14a。

充电电压检测电路5包含与压电元件6并联连接的可变电阻15和用于将该可变电阻15中产生的电压转换为数字信号的D/A(数字/模拟)变换器16，该充电电压检测电路5对压电元件6的充电电压进行检测，并将检测结果提供给上述控制单元20的主控制部22。

控制单元20包含主控制部22和多个计时器电路23，利用控制用电源21的5V直流电压工作。主控制部22用于控制各压电元件驱动装置2的驱动定时，向各个计时器电路23提供驱动信号。各计时器电路23包含：计时器23a，用于对从接收到驱动信号开始、到启动升压动作(包含能量补充)为止的时间T1进行计时；计时器23b，用于对从启动升压动作、到充电结束为止的时间T2进行计时；计时器23c，用于对充电电压的保持时间T3进行计时；计时器23d，用于对放电电路的形成时间T4进行计时。在液体吸入结束后稍等片刻再喷出，这样的话喷出效率较好，在确定由计时器23c计时的充电电压保持时间T3时，考虑了这一点。该计时器23b的输出信号被提供给升压电路3的MOSFET12的栅极，该计时器23d的输出信号被提供给放电电路4的MOSFET14的栅极。

接着，参照图2说明其作用。

在计时器23a从接收到驱动信号开始对时间T1进行的计时结束后，升压电路3的MOSFET12重复导通、截止，在其导通时，电流沿实线箭头所示流入电感器11，能量即被补充到电感器11内。继而，在MOSFET12截止时，利用电感器11内补充的能量使电感器11与整流二极管13的阳极的连接点的电压急速上升(升压)，该电压经由整流二极管13施加到压电元件6，压电元件6即被充电。利用压电元件6的伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。

当计时器23b对时间T2的计时结束后，MOSFET12的导通、截止动作停止。继而，当计时器23c对保持时间T3的计时结束后，从该时刻开始，放电电路4的MOSFET14在由计时器23d计时的放电电路形成时间T4内导通。利用MOSFET14的导通状态，压电元件6的充电电压经由MOSFET14向接地端快速放电。利用压电元件6的伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。

这里，涂敷装置的液体喷出头的下表面上贯穿设置着多个喷嘴，利用与这些喷嘴逐一对应着设置的压电元件6的动作，使与喷嘴连通的储液室内的容积产生变化，从而从各喷嘴分别单独地喷出液体。此外，涂敷装置与被搬运台搬运过来的基板经过液体喷出头的下方的定时相配合，对各个压电元件6进行驱动，将储液室内的液体经由各喷嘴喷到基板上。

利用充电电压检测电路5检测施加在压电元件6上的充电电压，通过调节MOSFET12的导通和截止的开关时间(升压动作、充电的时间)即计时器23b的计时时间T2，使所检测到的电压达到规定的电平(例如80V)。利用这种调节，将液体的单次喷出量设定为最佳状态。

如上所述，利用升压电路3使直流电源1的电压升高后施加到压电元件6，并通过放电电路4将该压电元件6的充电电压放电，无需像过去那样采用高压电源，就能够可靠地将压电元件6充电至吸入和喷出液体时所需的电平。因为不需要高压电源，所以能够避免成本上升。而且，因为不需要降低高电压，所以能够减少电力损失、提高效率。

另外，利用从计时器23b的计时时间T2即升压动作(包含能量补充)的开始时刻到充电结束为止的时间长度的增减，能够提高或降低压电元件6的充电电压，因此，利用主控制部22为各个压电元件6分别设定计时器23b的计时时间T2，就能够容易而且迅速地改变各个喷嘴的液体喷出量。例如，就在玻璃基板的表面上形成取向膜或抗蚀膜、或者彩色滤光片等功能性薄膜的情形而言，因为可以根据液体在基板上的涂敷位置而改变所涂敷的液滴量即液体的喷出量，所以能够适应多样化的液体涂敷条件，例如当在基板上的涂敷区域中的边缘部位出现了薄膜厚度增大的倾向时可以减少边缘部位的喷出量等，从而能够提高所形成的功能性薄膜的质量。

进而，如上所述，利用充电电压检测电路5检测出施加在压电元件6上的充电电压，并根据该检测电压调整MOSFET12的导通和截止的开关时间即计时器23b的计时时间T2的长短，因此，能够可靠地对压电元件6施加所期望的充电电压。由此，能够可靠地从喷嘴喷出必要量的液体。

针对第2实施方式进行说明。

如图3所示，设置升压/放电电路7，取代了升压电路3和放电电路4。升压/放电电路7是升压电路3的电感器11和整流二极管13以及放电电路4的MOSFET14的组合，其将用于控制电感器11通电的开关元件即MOSFET12的功能和用于形成放电电路的开关元件即MOSFET14的功能集中在一个MOSFET14上。

当MOSFET14导通时，流过该MOSFET14和整流二极管13的电流为电感器11补充能量。接着，当MOSFET14截止时，电感器11中补充的能量经由整流二极管13输出。利用该输出将压电元件6充电，利用压电元件6的伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在整流二极管13的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，压电元件6的充电结束，然后，MOSFET14再次导通。利用MOSFET14的导通状态，压电元件6的充电电压向接地端快速放电。利用压电元件6伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET14被截止。

在图3中，以实线箭头表示在升压动作(包含能量的补充)和充电过程中的电流流动，以虚线箭头表示放电时的电流流动。

这样，使用一个开关元件兼具升压电路3的开关元件和放电电路4的开关元件功能，就能够减少开关元件的数量，相应地降低成本。

与第1实施方式的不同点在于，对电感器11的能量补充是在MOSFET14刚开始导通时进行的，然后利用随后的MOSFET14的截止进行升压和充电，并利用然后的MOSFET14的导通进行放电。

其他结构、作用和效果与第1实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第3实施方式进行说明。

如图4所示，在升压电路3中，在直流电源1和电感器11之间的通电电路上设置有晶体管阵列30，作为用于导通、截止该通电电路的开关。亦即，当晶体管阵列30导通时，直流电源1和电感器11之间的通电电路就闭合，而当晶体管阵列30截止时，直流电源1和电感器11之间的通电电路就断开。在该晶体管阵列30上供给与供给到MOSFET12的驱动信号相同的驱动信号。

晶体管阵列30在升压动作(包含能量的补充)时导通，对电感器11进行通电，在非升压动作时截止，切断对电感器11的通电，因此其包含图5的等效电路。亦即，NPN型晶体管35的集电极、发射极插入连接到直流电源1和电感器11之间的通电电路中，并在该晶体管35的集电极、基极之间连接NPN型晶体管36的集电极、发射极，在晶体管36的集电极、基极之间连接PNP型晶体管37的发射极、集电极。进而，在晶体管37的基极和地之间连接NPN型晶体管38的集电极、发射极，在该晶体管38的基极上供给针对MOSFET12的驱动信号，与此同时，从地到晶体管35的发射极正向连接内部二极管39。

另外，在晶体管阵列30和电感器11之间的通电电路上串联连接用于阻止流向晶体管阵列30的电流的二极管31，从该二极管31的阴极到直流电源1的正极端子之间连接有经由二极管32的旁路电路。

进而，在升压电路3的输出端，正向经由二极管33连接齐纳(Zener)二极管34的阴极，该齐纳二极管34的阳极则连接到直流电源1的正极端子上。每一个压电元件驱动装置2上设置一个二极管33，用于阻止从其他压电元件驱动装置2流出的电流流入该压电元件驱动装置2。齐纳二极管34则针对多个压电元件驱动装置2仅设置一个，被共用为用于衰减多个压电元件驱动装置2中的过电压的衰减装置。

对作用进行说明。

MOSFET12导通后，晶体管阵列30就随之导通。这时，如实线箭头所示，电流从直流电源1的正极端子经过晶体管阵列30和二极管31流向电感器11，流过电感器11的电流从MOSFET12经过地线流向直流电源1的负极端子。这样，电感器11就被补充了能量。

接着，MOSFET12截止(升压)，电感器11中补充的能量经由整流二极管13施加到压电元件6，压电元件6就被充电。利用压电元件6伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。此时的电流路径是，从电感器11开始，经过整流二极管13、压电元件6、地线、晶体管阵列30的内部二极管39、二极管31，最后返回电感器11。

晶体管阵列30在MOSFET12截止后稍等片刻也截止。当该晶体管阵列30截止时，如上所述，电流从电感器11流经整流二极管13、压电元件6、地线、晶体管阵列30的内部二极管39、二极管31，最后返回电感器11。即，晶体管阵列30内的晶体管中没有电流流动，因此，可以安全地关闭晶体管阵列30。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在整流二极管13的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，压电元件6的充电结束，然后，放电电路4的MOSFET14被导通。利用MOSFET14的导通状态，压电元件6的充电电压经由MOSFET14向接地端快速放电。利用压电元件6的伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET14被截止。

在该放电过程中，由于晶体管阵列30伴随着MOSFET12的截止而已经截止，因此从直流电源1通向电感器11的通电电路处于切断状态，电感器11中没有用于执行升压动作的电流流动。这种情况下的压电元件6的电压波形如图6所示，由于电感器11中没有用于执行升压动作的电流流动，因此消除了放电后不必要的电压上升现象。

假如没有晶体管阵列30，在放电后用于执行升压动作的电流也会流入电感器11而补充了能量，如图7所示，压电元件6的电压会再次上升。如果该再次上升的电压残留到下一个能量补充定时，压电元件6中的充电量就会发生变动，有可能会导致难以恰当地控制液体喷出量。为了防止这样的问题而设置晶体管阵列30。而且，因为放电后压电元件6的电压不会再次上升，所以缩短了压电元件6的充放电周期。

此外，当MOSFET12导通从而使晶体管阵列30导通时，流经MOSFET12的电流会如实线箭头所示从地流向晶体管阵列30，该电流经过晶体管阵列30的内部二极管39，在电感器11侧被旁路。由此，流向晶体管阵列30的电流就不会流入晶体管阵列30主体，对于逆向电流对脆弱的晶体管阵列30的破坏作用，能够做到防患于未然。

另外，在从升压动作和充电完成之后、到放电电路4的放电尚未开始的期间内，如图4中虚线箭头所示，由电感器11的反电动势引起的电流会经过MOSFET12的寄生二极管12a和电感器11，试图流入晶体管阵列30。然而，流向晶体管阵列30的电流被二极管31所阻止，流入二极管32的旁路电路，被导向直流电源1侧。由此，对于晶体管阵列30的破坏能够做到防患于未然。

另一方面，当其他压电元件驱动装置2的升压电路3的输出电压比该压电元件驱动装置2的升压电路3的输出电压高的情况下，其电压差值即所谓的过电压会通过二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。由此使过电压得到衰减。因此，尽管各压电元件驱动装置2的升压电压存在差异，仍然能够使各压电元件驱动装置2独立地稳定动作。

另外，压电元件6是使用陶瓷制成的，因此有时候会碎裂破损。另外，压电元件6的连接有可能会因某种原因而截止。压电元件6相当于电容，如果其静电电容量因破损或连接断开而消失，那么流经电感器11的充电电流就会失去去处，整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)就会快速上升。该过电压经由二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。由此使过电压得到衰减。

此外，设置在直流电源1和电感器11之间的通电电路中的通断开关并不限于使用晶体管阵列30，当然也可以使用MOSFET。

与第1实施方式的不同点在于，对电感器11的能量补充是通过MOSFET12和晶体管阵列30的导通实现的，然后利用随后的MOSFET12的截止进行升压和充电，并利用然后的MOSFET14的导通进行放电。

其他结构、作用和效果与第1实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第4实施方式进行说明。

如图8所示，升压电路3中设置有用于驱动MOSFET12的驱动器17。进而，放电电路4的MOSFET14的源极/漏极插入连接到升压电路3和压电元件6之间的正极端通电电路中，并设置有用于驱动该MOSFET14的驱动电路40。驱动电路40包含：阳极连接在直流电源1的正极端子上的二极管41；一端与该二极管41的阴极相连接、另一端与MOSFET12的漏极相连接的电容42；利用该电容42的电压而产生动作、对MOSFET14进行驱动的驱动器43。

放电电路4形成了压电元件6的充电电压经过电感器11、用于使流向直流电源1侧的能量再生的放电电路。

对作用进行说明。

利用MOSFET12的导通，在电感器11中产生如实线箭头所示的电流，为电感器11补充能量；与此同时，使驱动电路40的电容42充电。该电容42的充电电压用作驱动电路40的动作电压。

继而，利用MOSFET12的截止，使电感器11中补充的能量经过MOSFET14的寄生二极管14a施加到压电元件6，对压电元件6进行充电。利用压电元件6伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在寄生二极管14a的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，压电元件6的充电结束，然后，放电电路4的MOSFET14被导通。利用MOSFET14的导通，压电元件6的充电电压就会如虚线箭头所示经过MOSFET14和电感器11，快速地向直流电源1侧放电。利用压电元件6的伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET14被截止。

这样一来，放电电流就会流向直流电源1侧，从而使放电能量被直流电源1再生。该再生能量具有与升压动作(包含能量的补充)和充电时所使用的能量同等程度的大小，因此能够提高能量利用效率，其结果是能够降低压电元件驱动装置2的电力消耗。这种电力消耗的降低有助于减少压电元件驱动装置2的结构零部件和液体的温度变化，起到延长压电元件驱动装置2的保养间隔和提高液体使用寿命的效果。

另外，在放电时，在压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压之前，形成有使经过电感器11流到直流电源1侧的放电电流从该直流电源1通过地线而返回压电元件6的路径。一旦压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压，则会形成以下路径，即，此前的放电电流对电感器11所补充的能量导致压电元件6的充电电压经过MOSFET14和电感器11向直流电源1侧放电，流过该直流电源1的电流通过地线返回压电元件6。这样一来，在压电元件6彻底放电从而失去能量之前会形成放电电路，持续进行放电能量向直流电源1的再生。

在压电元件6彻底放电之后，电感器11中残留的能量所引起的电流会沿着从电感器11经过直流电源1和地线、经过MOSFET12的寄生二极管12a后返回电感器11的路径流动。该电流路径一直持续到电感器11中残留的能量消失为止。因此，电感器11中不会残留不必要的能量。这种情况下的压电元件6的电压波形和MOSFET12中流动的电流波形如图9所示，其在放电后不会产生不必要的电压上升。

假如不存在从电感器11开始经过直流电源1和寄生二极管12a后返回电感器11的电流路径，压电元件6的电压就会如图10所示那样再次上升。如果该再次上升的电压残留到下一个能量补充定时，压电元件6中的充电量就会发生变动，有可能会导致难以恰当地控制液体喷出量。采用使放电电流对电感器11补充的能量所产生的电流从电感器11开始经过直流电源1和寄生二极管12a后返回电感器11的设计，就是为了预防这样的问题。

此外，如图8的虚线所示，也可以采用在直流电源1上连接电容18、使放电能量再生到电容18中的结构。

与第1实施方式的不同点在于，对能量补充是通过MOSFET12的导通实现的，然后利用随后的MOSFET12的截止进行升压和充电，并利用然后的MOSFET14的导通进行放电。

其他结构、作用和效果与第1实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第5实施方式进行说明。

如图11所示，在升压电路3中，在直流电源1和电感器11之间的通电电路中插入连接着P路径MOSFET51的源极/漏极，该P路径MOSFET51被用作导通截止该通电电路的第1通断开关。亦即，当MOSFET51导通时，直流电源1和电感器11之间的通电电路导通，而当MOSFET51截止时，直流电源1和电感器11之间的通电电路断开。

在该MOSFET51的源极/栅极之间连接着电阻52。进而，与供给到图1的MOSFET12的驱动信号状态逻辑反转的驱动信号经由电容(所谓的耦合电容)53供给到MOSFET51的栅极。此外，MOSFET51包含寄生二极管51a。

利用上述电阻52和上述电容53形成了时间常数电路，对由MOSFET51形成的通电电路的开闭提供时间限制。

进而，MOSFET12的栅极经由电阻54连接到MOSFET51的漏极，该栅极上连接着二极管55的阳极。此外，二极管55的阴极经由MOSFET56的漏极/源极之间接地。与供给到图1的MOSFET14的驱动信号相同的驱动信号经由电阻57供给到该MOSFET56的栅极。进而，二极管58的阴极连接到MOSFET51的漏极与电阻54的连接点上，该二极管58的阳极则接地。此外，MOSFET56包含寄生二极管56a。

MOSFET51导通后，MOSFET12随之也导通。MOSFET51截止后，MOSFET12随之也截止。MOSFET12与MOSFET51联动，起到对电感器11的输出端和地线之间的通电电路进行导通截止的第2通断开关的作用。亦即，当MOSFET12导通时，电感器11的输出端和地线之间的通电电路导通；当MOSFET12截止时，电感器11的输出端和地线之间的通电电路断开。

放电电路4包含：正向插入连接到电感器11和压电元件6之间的正极通电电路中的二极管61；集电极/发射极之间与该二极管61并联连接的PNP型晶体管62；连接在该晶体管62的基极和上述MOSFET56的漏极之间的电阻63。

另外，直流电源1上连接着用于能量再生的电容18。

对作用进行说明。

首先，当MOSFET51导通时，MOSFET51的栅电压的阈值为例如-2.3V。主控制部22向MOSFET51输出的驱动信号电平在0V～3.3V的范围内变动。亦即，当驱动信号为3.3V(高电平)时，隔着电阻52的偏置电压(＝12V-3.3V)施加到MOSFET51的栅极，MOSFET51保持截止状态。一旦驱动信号变为0V(低电平)，MOSFET51的栅电压就下降至阈值-2.3V以下，MOSFET51导通。

MOSFET51导通后，MOSFET51的栅电压就会在由电阻52和电容53所确定的时间常量(例如100μS)内上升。在经过了基于该时间常量的一定时间(例如50μ秒)后，MOSFET51的栅电压升高到超过阈值-2.3V，MOSFET51截止。

当MOSFET51处于导通状态时，经过了该MOSFET51的约为12V的电压经由电阻54施加在MOSFET12的栅极，MOSFET12导通。

当MOSFET51和MOSFET12处于导通状态时，电感器11中产生如实线箭头所示的电流，能量补充到电感器11中。这里，MOSFET51的导通时间被限定在基于上述时间常量的50μ秒内。利用该时间限制，在对电感器11的能量补充达到饱和之前停止对电感器11的通电，对于过电流导致的电路部件破损能够做到防患于未然。

MOSFET51截止后，MOSFET12的栅电压下降，MOSFET12也截止。

MOSFET12截止后，电感器11中补充的能量经由放电电路4的二极管61施加到压电元件6，压电元件6被充电。利用压电元件6伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。这时的电流路径就是从电感器11开始经过二极管61、压电元件6、地线、二极管58后返回电感器11的路径。这时，MOSFET12的栅电压很小，等于二极管58的阴极电压即0.7V左右，因此MOSFET12保持截止状态。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在二极管61的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，压电元件6的充电结束后，升压电路3的MOSFET56被导通。利用该MOSFET56的导通，放电电路4的晶体管62导通，如虚线箭头所示，压电元件6的充电电压经过晶体管62的发射极/集电极之间、电感器11、MOSFET51的寄生二极管51a和电容18，快速地向接地端放电。利用压电元件6伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET56截止，晶体管62也截止。

在该放电过程中，MOSFET51和MOSFET12已经截止，该MOSFET51的截止导致从直流电源1通向电感器11的通电电路处于切断状态，电感器11中没有用于执行升压动作(包含能量的补充)的电流流动。这种情况下的压电元件6的电压波形和MOSFET12中流动的电流波形如图12所示，由于电感器11中没有用于执行升压动作的电流流动，因此消除了放电后不必要的电压上升现象。

假如没有MOSFET51，在放电后电感器11中仍然会有充电用电流流动从而发生能量补充，如图13所示，压电元件6的电压会再次上升。如果该再次上升的电压残留到下一个能量补充定时，压电元件6中的充电量就会发生变动，有可能会导致难以恰当地控制液体喷出量。为了防止这样的问题而设置MOSFET51。

另外，放电电流流向电容，使放电能量被电容18再生。该再生能量具有与升压动作和充电时所使用的能量同等程度的大小，因此能够提高能量利用效率，其结果是能够降低压电元件驱动装置2的电力消耗。这种电力消耗的降低有助于减少压电元件驱动装置2的结构零部件和液体的温度变化，起到延长压电元件驱动装置2的保养间隔和提高液体使用寿命的效果。

进而，在放电时，在压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压之前，形成有使经过电感器11和寄生二极管51a流到电容18侧的放电电流从该电容18通过地线返回压电元件6的路径。一旦压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压，则会形成以下路径，即，此前的放电电流对电感器11所补充的能量导致压电元件6的充电电压经过电感器11和寄生二极管51a向电容18侧放电，流过该电容18的放电电流通过地线返回压电元件6。这样一来，在压电元件6彻底放电从而失去能量之前会形成放电电路，持续进行放电能量向电容18的再生。

在压电元件6彻底放电之后，电感器11中残留的能量所引起的电流会沿着从电感器11经过寄生二极管51a、电容18、地线和MOSFET12的寄生二极管12a后返回电感器11的路径流动。该电流路径一直持续到电感器11中残留的能量消失为止。因此，电感器11中不会残留不必要的能量。

与第1实施方式的不同点在于，对能量补充是通过MOSFET51、12的导通实现的，然后利用随后的MOSFET51、12的截止进行升压和充电，并利用然后的MOSFET56和晶体管62的导通进行放电。

其他结构、作用和效果与第1实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第6实施方式进行说明。

如图14所示，各压电元件驱动装置2分别具备多个(例如2个)升压电路3。这些升压电路3的基本结构与图4所示的升压电路3相同，分别包含开关元件MOSFET12x、12y。此外，晶体管阵列30与图4的情形的不同之处仅在于其是由PNP型晶体管37、NPN型晶体管38和内部二极管39构成的，其功能，即在升压时导通从而向电感器11通电、在非升压时截止从而切断对电感器11的通电的功能，与图4的情形相同。

控制单元20包含主控制部22、计时器电路23和选择电路70。主控制部22用于控制各压电元件驱动装置2的驱动定时，向各个计时器电路23提供驱动信号。各计时器电路23包含：计时器23a，用于对从接收到驱动信号开始、到一个升压电路3开始升压动作为止的时间T1x进行计时；计时器23b，用于对从一个升压电路3开始升压动作开始、到充电结束为止的时间T2x进行计时；计时器23c，用于对以一个升压电路3为对象的充电电压的保持时间T3x进行计时；计时器23d，用于对以一个升压电路3为对象的放电电路形成时间T4x进行计时；同时还包含：计时器23e，用于对从接收到该计时器23d的输出信号开始、到另一个升压电路3开始升压动作为止的时间T1y进行计时；计时器23f，用于对从另一个升压电路3开始升压动作开始、到充电结束为止的时间T2y进行计时；计时器23g，用于对以另一个升压电路3为对象的充电电压的保持时间T3y进行计时；计时器23h，用于对以另一个升压电路3为对象的放电电路形成时间T4y进行计时；并进一步包含计时器23b、23d、23f的输出信号输入其中的或非(NOR)电路23i。

选择电路70包含双稳态多谐振荡器71和与电路72、73，其根据上述或非电路23i的输出信号，使2个升压电路3分别单独地执行动作。

对作用进行说明。

如图15所示，一个升压电路3的MOSFET12x导通后截止，接着另一个升压电路3的MOSFET12y导通后截止，该交替动作重复执行。

在基于MOSFET12x的导通实现的一个升压电路3的能量补充之后，如果着眼于MOSFET12x中流动的电流Lx，就会发现在电感器11的寄生电容等的影响下，电流Lx重复在正负之间振荡。该振荡不久就会衰减，但在振荡尚存的状态下如果一个升压电路3的MOSFET12x再次导通后开始补充能量，则其会表现为对压电元件6的充电电压的变动，对液体喷出造成不良影响。

因此，在一个升压电路3升压后、MOSFET12x中流动的电流Lx的振荡尚存的期间内，不使MOSFET12x再次导通，而是使另一个升压电路3的MOSFET12y导通。

另外，在基于MOSFET12y的导通实现的另一个升压电路3的能量补充之后，如果着眼于MOSFET12y中流动的电流Ly，就会发现在电感器11的寄生电容等的影响下，电流Ly重复在正负之间振荡。该振荡不久就会衰减，但在振荡尚存的状态下如果另一个升压电路3的MOSFET12y再次导通后开始补充能量，则会表现为升压电平变动、其对压电元件6的充电电压发生变动，因而产生对压电元件6的充电电压变动，对液体喷出造成不良影响。

因此，在另一个升压电路3升压后、MOSFET12y中流动的电流Ly的振荡尚存的期间内，不使MOSFET12y再次导通，而是使一个升压电路3的MOSFET12x导通。

这样一来，2个升压电路3交替动作，就能够在短时间内重复对压电元件6进行适当的充放电。由此可以实现对压电元件6的所谓的双脉冲驱动等，实现液体喷出形态的多样化。

图16中示出的是假如只有一个升压电路3，在该MOSFET12中流动的电流中仍然残留着振荡的状态下如果再次开始升压，那么升压电平会呈现出的状态的一个实例。与第一个升压电平相比，第2个升压电平更高，在喷出液体时的放电开始电平中存在着e1和e2的差异。

此外，以上是以2个升压电路3交替动作的情形为例进行说明的，如果使2个升压电路3同时动作，施加在压电元件6上的电压可以比交替动作时更高。另外，升压电路3的数量并不限于2个，也可以是3个以上。

与第1实施方式的不同点在于，对能量补充是通过MOSFET12x、12y分别导通来实现的，然后利用随后的MOSFET12x、12y的截止进行升压和充电，并利用之后的MOSFET14的导通进行放电。

其他结构、作用和效果与各实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第7实施方式进行说明。

该第7实施方式是由第5实施方式中示出的图11变形而成的，如图17所示，供给到图1的MOSFET12的驱动信号直接经由电阻54供给到MOSFET12的栅极。随之去除了原来连接在MOSFET12的栅极和MOSFET56的漏极之间的二极管55。

进而，在放电电路4中晶体管62的基极/发射极之间接上电阻64。采用该电阻64的理由如下。

首先，MOSFET56的漏极经由电阻63连接到晶体管62的基极，该MOSFET56具有如图18的等效电路所示的寄生电容Cr、Co、Ci。因此，当MOSFET51、12截止从而使能量补充结束后(升压和充电的开始)，晶体管62的集电极电压急速上升，导致电流从晶体管62的集电极经由该晶体管62的集电极/基极和电阻63旁路流向MOSFET56的寄生电容Cr、Co，寄生电容Cr、Co被充电。随着该充电电流的流入，晶体管62的基极电位下降，该晶体管62就会不必要地导通。这样一来，从电感器11流向压电元件6的充电能量就会经过晶体管62的集电极/基极而旁路流向寄生电容Cr、Co侧，造成能量不足。

因此，在晶体管62的基极/发射极之间接上电阻64从而拉高晶体管62的基极电位，即使充电电流旁路流向寄生电容Cr、Co，也能够防止因此而导致晶体管62不必要地导通。由此，就能够消除从电感器11流向压电元件6的充电能量不足的状况。

压电元件6的电压波形和MOSFET12中流动的电流波形如图19所示。

其他结构、作用和效果与第5实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第8实施方式进行说明。

该第8实施方式针对图17所示的第7实施方式中可能发生的故障采取了相应措施。

即，在第7实施方式中，为了消除对压电元件6的充电能量不足的问题，在晶体管62的基极/发射极之间接上了电阻64以拉高晶体管62的基极电位；但这样一来，在导通晶体管62以便使压电元件6放电时，MOSFET56的导通必然会导致晶体管62的基极出现大电流。

这样一来，原来从压电元件6经过晶体管62的发射极/集电极之间和电感器11流向直流电源1侧的放电电流的大部分会分别通过晶体管62的发射极/集电极和电阻64，进而经过电阻63和MOSFET56的漏极/源极流向地端，导致放电能量无法被直流电源1或电容18再生。如果不能再生放电能量，就难以提高能量利用效率。

因此，在该第8实施方式中，如图20所示，将升压电路3连接到直流电源1和压电元件6之间，并将放电电路4直接连接到压电元件6和直流电源1之间。

升压电路3包含第1通断开关MOSFET51、电感器11和第2通断开关MOSFET12、整流二极管13。此外，MOSFET51的源极/漏极插入连接到直流电源1和电感器11之间的通电电路中。在该MOSFET51的源极/栅极之间连接着电阻52。进而，在MOSFET51的栅极上经由电容53供给与提供给MOSFET12的驱动信号相同的驱动信号。进而，二极管58的阴极连接到MOSFET51的漏极，该二极管58的阳极则接地。

放电电路4包含MOSFET77，作为用于形成从压电元件6到直流电源1侧的放电电路的第3通断开关。该MOSFET77的漏极和压电元件6之间的通电电路中设置有二极管75和电感器76。此外，在该MOSFET77的源极/栅极之间连接着电阻78。进而，在MOSFET77的栅极上经由电容(所谓的耦合电容)79供给有与提供给图1的MOSFET14的驱动信号相同的驱动信号。此外，MOSFET77包含寄生二极管77a。

即，放电电路4在液体吸入时通过MOSFET77保持截止状态来确保从升压电路3到压电元件6的充电路径。另外，放电电路4在液体喷出时通过导通MOSFET77使压电元件6的充电电压在经过二极管75、电感器76、MOSFET77和电容18的路径中快速放电。该放电电流被电容18和直流电源1再生。

电感器76的电感比升压电路3的电感器11的电感小。这是为了使压电元件6的充电电压快速放电。

此外，在放电时，在压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压之前，如图20的虚线箭头所示，形成有使经过二极管75、电感器76和MOSFET76流向电容18的放电电流从该电容18通过地线返回压电元件6的路径。一旦压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压，则会形成以下路径，即，此前的放电电流对电感器76所补充的能量导致压电元件6中残留的充电电压经过二极管75、电感器76和MOSFET77向电容18侧放电，流过该电容18的电流通过地线返回压电元件6。这样一来，在压电元件6彻底放电从而失去能量之前会形成放电电路，持续进行放电能量向电容18的再生。

在压电元件6彻底放电之后，电感器76和电感器11中残留的能量所引起的电流会沿着从电感器76经过MOSFET77、电容18、地线、二极管58、电感器11、整流二极管13及二极管75后返回电感器76的路径流动。该电流路径一直持续到电感器76和电感器11中残留的能量消失为止。因此，电感器76和电感器11中不会残留不必要的能量。

如上所述，能够将压电元件6的放电能量切实而且高效地再生到电容18中，从而可靠地提高了能量利用效率。

压电元件6的电压波形、升压动作(包含能量的补充)和充电时MOSFET12中流动的电流波形、放电时MOSFET12中流动的再生电流波形如图21所示。

其他结构、作用和效果与各实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第9实施方式进行说明。

该第9实施方式与图4所示的第3实施方式相关联，如图22所示，用于为主控制部22提供工作电压(5V直流电压)的控制用电源21的电压输入到复位电路25中。

当控制用电源21的电压下降至主控制部22无法动作的电平之后，复位电路25向主控制部22的复位端子输入复位信号。主控制部22在接收到复位信号输入之后即停止动作。

其他结构、作用和效果与第3实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第10实施方式进行说明。

该第10实施方式针对图4所示的第3实施方式和图22所示的第9实施方式中可能发生的故障采取了相应措施。

在图4和图22所示的各实施方式中，多个压电元件驱动装置2连接到同一个直流电源1，对此，在升压电路3的输出端正向经由二极管33连接齐纳二极管34的阴极，该齐纳二极管的阳极则连接到直流电源1的正极端子。

亦即，当其他压电元件驱动装置2中的升压电路3的输出电压比该压电元件驱动装置2中的升压电路3的输出电压高的情况下，其电压差值即所谓的过电压会通过二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。由此使过电压得到衰减。因此，尽管各压电元件驱动装置2的升压电压存在差异，仍然使各压电元件驱动装置2独立地稳定动作。另外，利用二极管33，从其他压电元件驱动装置2流出的电流不会流入该压电元件驱动装置2。

进而，当压电元件6发生破损或连接断开而导致流经电感器11的充电电流失去去处时，整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)就会快速上升。该过电压经由二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。由此使过电压得到衰减。

其中，压电元件6相当于静电电容量约为1000pF的电容。因此，一旦压电元件6发生破损或连接断开，如图23所示，整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)就会在瞬间从通常的80V上升到其3倍的240V左右。对于这种上升速度极快的过电压，齐纳二极管有可能来不及发挥衰减作用。这样一直持续驱动下去的话，过电压可能会对电路部件造成损伤。

因此，在该第10实施方式中，如图24所示，将电容80与压电元件6并联连接。该电容80具有例如100pF的静电电容量，如图25所示，其利用对自身的充电抑制压电元件6发生破损或连接断开时产生的过电压(整流二极管13的阴极电压)。

另外，在升压电路3的输出端(整流二极管13的阴极)正向经由二极管33连接齐纳二极管34的阴极，该齐纳二极管的阳极则经由电阻81连接到地线。此外，齐纳二极管34的阳极与电阻81的连接点正向经由二极管82连接到直流电源1的正极端子，同时也连接到充电停止电路(Charge StopCircuit)83。进而，MOSFET12的源极经由隔离用MOSFET84的漏极/源极接地。此外，隔离用MOSFET84包含寄生二极管84a。

一旦压电元件6的破损或连接断开导致产生过电压，该过电压就会经由二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。流过齐纳二极管34的电流经过二极管82被直流电源1再生，并同时经过电阻81流向地线。由此使过电压得到衰减。

当流过齐纳二极管34的电流在电阻81中产生的电压达到设定值以上、或者用于向主控制部22供给工作电压(5V直流电压)的控制用电源21的电压下降至无法动作的电平从而导致复位电路25发出了复位信号时、或者复位电路25的监视计时器(watchdog timer)功能检测到主控制部22的失控导致无法进行控制时，充电停止电路83将通常处于导通状态的MOSFET84截止。MOSFET84截止后，即使例如MOSFET12导通，电感器11中也不会产生电流，对电感器11的能量补充停止。

对作用进行说明。

在进行能量补充时，在MOSFET12导通从而使晶体管阵列30导通的同时，由于MOSFET84已经导通，因此会产生电流，从直流电源1经过晶体管阵列30对电感器11补充能量；经过电感器11的电流经过MOSFET12和MOSFET84后流向地线。流到地线的电流会流向直流电源1。

另一方面，当压电元件6发生破损或连接断开时，整流二极管13的阴极电压会快速上升，但其过电压通过齐纳二极管34的衰减和电容80的充电而受到抑制。由此，压电元件驱动装置2的电路部件得到保护，免受过电压的危害。

而在即使通过齐纳二极管34的衰减和电容80的充电后过电压没有受到充分的抑制、仍然很高的情况下，流经齐纳二极管34的电流在电阻81中产生的电压会达到并超过设定值。这时，利用充电停止电路83使MOSFET84截止。MOSFET84截止后，即使例如主控制部22使MOSFET12导通，电感器11中也不会出现用于执行升压动作的电流，对电感器11的能量补充停止。由此能够确保此后的安全性。

流经齐纳二极管34和电阻81的电流从地线经过晶体管阵列30的内部二极管39后流向电感器11，然后从该电感器11经过整流二极管13和二极管33再次流向齐纳二极管34。

当控制用电源21的电压下降至无法动作的电平从而导致复位电路25发出了复位信号时，利用MOSFET84使充电停止电路83截止。因此，即使这时主控制部22使MOSFET12导通，电感器11中也不会出现用于执行升压动作的电流，对电感器11的能量补充停止，确保了安全。

若控制用电源21的电压上升至可以执行动作的电平从而使复位电路25不再发出复位信号，则利用MOSFET84使充电停止电路83导通。

此外，复位电路25带有用于监视主控制部22的监视计时器功能，当利用该监视计时器功能检测到主控制部22的失控导致无法进行控制时，与上述方式相同，利用MOSFET84使充电停止电路83截止。

利用该MOSFET84的截止，即使失控的主控制部22使MOSFET12导通，电感器11中也不会出现用于执行升压动作的电流，对电感器11的能量补充停止，确保了安全。

在执行升压动作和充电过程中，MOSFET12中流动的电流波形和压电元件6的电压波形如图25所示。

其他结构、作用和效果与各实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第11实施方式进行说明。

该第11实施方式是图20所示的第8实施方式的变形例。

如图26所示，在放电电路4中，二极管75设置在电感器76和MOSFET77的漏极之间的通电电路中。另外，其中示出了主控制部22内的主要部分的结构，即用于输出针对MOSFET12的控制信号的栅极电路91和以逻辑反转的形式输出针对MOSFET12的控制信号的反转栅极电路92。此外，在图26中，二极管75和电感器76的配置顺序与图20相反。

在升压电路3中电感器11的输出端，正向经由二极管33连接着齐纳(Zener)二极管34的阴极，该齐纳二极管34的阳极则连接到直流电源1的正极端子。

在执行升压动作和充电过程中，MOSFET12中流动的电流波形和压电元件6的电压波形如图27所示。

其他结构、作用和效果与第8实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第12实施方式进行说明。

该第12实施方式是图26所示的第11实施方式的变形例。

如图28所示，在升压电路3中，MOSFET12的栅极经由电阻54连接到MOSFET51的漏极与二极管58的连接点。

当MOSFET51导通时，如图29所示，MOSFET51的漏极与二极管58的连接点的电压Vg变为高电平，MOSFET12也导通。当MOSFET51截止时，电压Vg变为零，MOSFET12也截止。

另外，在升压电路3中的电感器11的输出端正向经由二极管33连接着齐纳二极管34的阴极，该齐纳二极管的阳极则经由电阻81连接到地线。此外，齐纳二极管34的阳极与电阻81的连接点正向经由二极管82连接到直流电源1的正极端子，同时也连接到主控制部22内的锁存电路93。

当流过齐纳二极管34的电流在电阻81中产生的电压达到或超过了设定值时，锁存电路93就锁存输出高电平的电压。该锁存输出被输入到主控制部22内的或(OR)电路94的一个输入端。或电路94的另一个输入端中则输入用于控制放电电路4的MOSFET77的驱动信号。

进而，放电电路4中的二极管75被挪到电感器76与MOSFET77之间的通电电路中。此外，在电感器76的输出端(二极管75的阳极)正向经由二极管95连接着齐纳二极管34的阴极。

利用这种结构，主控制部22与MOSFET12的栅极之间不再需要驱动信号线，主控制部22与压电元件驱动装置2之间的驱动信号线从3条减为2条。

放电电路4在液体吸入时通过MOSFET77保持截止状态来确保从升压电路3到压电元件6的充电路径，而在液体喷出时则通过MOSFET77导通来使压电元件6的充电电压经由经过电感器76、二极管75和MOSFET77的路径快速地向直流电源1侧放电，该放电电流被直流电源1再生。

进而，在放电时，如图28中的虚线箭头所示，在压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压之前，经过电感器76、二极管75和MOSFET77流到直流电源1侧的放电电流在从该直流电源1通过地线后返回压电元件6的路径中流动。一旦压电元件6的充电电压下降至直流电源1的电压，则此前的放电电流对电感器76所补充的能量导致压电元件6中残留的充电电压经过电感器76、二极管75和MOSFET77向直流电源1侧放电，流过该直流电源1的电流在通过地线返回压电元件6的路径中流动。这样一来，在压电元件6彻底放电从而失去能量之前会形成放电电路，持续进行放电能量向直流电源1的再生。

在压电元件6彻底放电之后，电感器76和电感器11中残留的能量所引起的电流会沿着从电感器76经过二极管75、MOSFET77、直流电源1、地线、二极管58、电感器11和整流二极管13后返回电感器76的路径流动。该电流路径一直持续到电感器76和电感器11中残留的能量消失为止。因此，电感器76和电感器11中不会残留不必要的能量。

另一方面，一旦压电元件6的破损或连接断开导致产生过电压，该过电压就会经由二极管33施加到齐纳二极管34上。如果施加在该齐纳二极管34上的过电压大于等于规定值(齐纳电压)，齐纳二极管34中就会流动反向电流。流过齐纳二极管34的电流经过二极管82被直流电源1再生，并同时经过电阻81流向地线。由此使过电压得到衰减。

而在即使通过该齐纳二极管34的衰减后过电压没有受到充分的抑制、仍然保持很高的情况下，流经齐纳二极管34的电流在电阻81中产生的电压会达到并超过设定值。这时，从主控制部22内的锁存电路93输出高电平信号。基于该输出信号，或电路94的输出变为与放电时相同的高电平，放电电路4的MOSFET77导通。MOSFET77一旦导通，原来无法抑制的过电压部分就会经过MOSFET77而被直流电源1侧再生。由此能够确保此后的安全性。

流过齐纳二极管34和电阻81的电流从地线经过MOSFET12的寄生二极管12a和整流二极管13流向电感器76，然后从该电感器76经过二极管95再次流到齐纳二极管34。

此外，在MOSFET77导通引起压电元件6放电的过程中，当该MOSFET77因主控制部22的误动作而截止的情况下，放电电流就会失去去处，二极管71的阳极电压就会快速上升。该过电压通过齐纳二极管34的衰减而受到抑制。由此，MOSFET77得到保护，免受过电压的危害。

其他结构、作用和效果与第11实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第13实施方式进行说明。

该第13实施方式针对图4所示的第3实施方式中可能发生的故障采取了相应措施。

亦即，如图30所示，与第7实施方式的说明中所使用的图18的等效电路所示相同，MOSFET12包含寄生电容Cr、Co、Ci(图30中仅示出了寄生电容Cr、Co)。

一旦作为第2通断开关的MOSFET12导通后作为第1通断开关的晶体管阵列30随之导通，电感器11中就会产生电流，为电感器11补充能量。

接着，MOSFET12截止后，电感器11中补充的能量经由整流二极管13施加到压电元件6，压电元件6就被充电。利用压电元件6的伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。此时的电流路径是，从电感器11开始，经过整流二极管13、压电元件6、地线、晶体管阵列30的内部二极管39、二极管31，最后返回电感器11。

晶体管阵列30在MOSFET12截止后稍等片刻也即截止。当该晶体管阵列30截止时，如上所述，电流从电感器11流经整流二极管13、压电元件6、地线、晶体管阵列30的内部二极管39、二极管31，最后返回电感器11。即，晶体管阵列30内的晶体管中没有电流流动，因此，可以安全地关闭晶体管阵列30。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在整流二极管13的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，当压电元件6充电完成后，放电电路4的MOSFET14被导通，压电元件6的充电电压通过MOSFET14向接地端快速放电。利用压电元件6伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET14被截止。

这里的问题是，如图31所示，当从电感器11向压电元件6进行的能量供给因施加到整流二极管13的反向偏置而停止时，寄生电容Cr、Co就会处于被充电至与电感器11和整流二极管13的阳极的连接点电压大致相同的高电压的状态。继而，一旦电感器11中残留的能量导致电流从电感器11的输出端向输入端方向流动，电感器11的输出端的电压就会下降，随之产生从寄生电容Cr、Co流向电感器11的电流。这有时候会导致产生共振，从电感器11的输出端流向输入端的电流与从输入端流向输出端的电流重复交替出现，电感器11的两端电压VL大幅度振动。如果该电压变动残留到MOSFET12和晶体管阵列30的导通引起的下一个能量补充定时，压电元件6中的充电量就会发生变动，有可能会导致难以恰当地控制液体喷出量。

为了防止这样的问题，在该第13实施方式中，如图32所示，在电感器11的输出端(整流二极管13的阳极)和MOSFET12的漏极之间的通电电路中接上二极管101，用于阻止从MOSFET12的漏极流向电感器11的电流。随着该二极管101的采用，用于阻止从电感器11流向晶体管阵列30的再生电流的二极管31、32被去除。

利用这种结构，当从电感器11向压电元件6进行的能量供给因施加到整流二极管13的反向偏置而停止时，虽然MOSFET12的寄生电容Cr、Co处于被充电至与电感器11和整流二极管13的阳极的连接点电压大致相同的高电压状态，但二极管101的存在阻止了从寄生电容Cr、Co流向电感器11的电流。即使电感器11中残留的能量逐渐减少，该电流阻止作用仍然持续存在。因此，如图33所示，电感器11的两端电压VL的振动仅由电感器11自身的寄生电容而引起，其在短时间内就迅速消失，不会残留到MOSFET12和晶体管阵列30的导通所引起的下一个能量补充定时。

这样一来，电感器11的两端电压VL的振动在短时间内就迅速消失而不会残留到下一个能量补充定时，由此就可以使对压电元件6的充电量稳定不变，可以恰当地控制液体喷出量。而且，如图33所示，能够缩短从MOSFET12和晶体管阵列30的一次导通开始到下一次导通为止的周期。而且，有助于缩短压电元件6的充放电周期。

此外，当晶体管阵列30和MOSFET12的导通对电感器11进行产生电流的能量补充时，存在于电流路径中的二极管101虽然会引起电压下降，但该电压下降与已经被去除了的原来的二极管31引起的电压下降量相同，因此不会发生电力损失问题。

二极管101的设置位置并不限于从电感器11和整流二极管13的阳极的连接点通往MOSFET12的漏极的通电电路，只要是在从晶体管阵列30的输出端经过电感器11和MOSFET12到达地线的路径上即可。例如，也可以设置在晶体管阵列30的输出端与电感器11之间的通电电路上，也就是原来设置二极管31的位置。

其他结构、作用和效果与第3实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第14实施方式进行说明。

该第14实施方式针对图4所示的第3实施方式中可能发生的故障采取了相应措施。

亦即，如图34所示，在电感器11的周围，例如电感器11的输入端与地线之间，存在着寄生电容Cx。图中仅示出了寄生电容Cx，但在电感器11的输出端，如在第13实施方式中所说明，实际上还存在着寄生电容Cr、Co。此外，在实际电路中不仅存在着寄生电容Cx或寄生电容Cr、Co，在其他各部件与地线之间也分别存在寄生电容。

问题是，当从电感器11向压电元件6进行的能量供给因施加到整流二极管13的反向偏置而停止时，寄生电容Cr、Co就会处于被充电至与电感器11和整流二极管13的阳极的连接点电压大致相同的高电压的状态。继而，一旦电感器11中残留的能量导致电流从电感器11的输出端向输入端方向流动，电感器11的输出端的电压就会下降，随之产生从寄生电容Cr、Co流向电感器11的电流。该电流导致电感器11的输入端电压V1上升，寄生电容Cx被充电。该充电结束后，接着在从电感器11的输入端到输出端方向上出现电流，电感器11的输出端电压上升。这样一来，电感器11的电感与各寄生电容导致产生共振，在电感器11的输出端和输入端之间重复交替出现电流，电感器11的两端电压大幅度振动。

使用电压监测仪111、112、113分别监测电感器11的输入端电压V1、电感器11的输出端电压V2、压电元件6的电压V3，其结果如图35所示，输入端电压V1和输出端电压V2分别出现大幅度振动。

如果电感器11的两端电压的变动残留到MOSFET12和晶体管阵列30的导通引起的下一个能量补充定时，压电元件6中的充电量就会发生变动，有可能会导致难以恰当地控制液体喷出量。

因此，在该第14实施方式中，如图36所示，将可变电阻120与电感器11并联连接。将可变电阻120与电感器11并联连接后，电感器11中的电流就会分流到可变电阻120中。利用向该可变电阻120的分流来减少电感器11中流动的电流的能量。

一边使可变电阻120的电阻值按照R1、R2、R3、R4(R1＞R2＞R3＞R4)的数值改变，一边使用电压监测仪111、113监测电感器11的输入端电压V1和压电元件6的电压V3，其结果如图37、图38、图39、图40所示。

当可变电阻120的电阻值达到最大的R1时，如图37所示，输入端电压V1的振动振幅期间延长。

当可变电阻120的电阻值变为小于R1的R2时，如图38所示，与可变电阻120的电阻值为R1时的情形相比，输入端电压V1的振动振幅期间缩短。

当可变电阻120的电阻值变为小于R2的R3时，如图39所示，与可变电阻120的电阻值为R2时的情形相比，输入端电压V1的振动振幅期间进一步缩短。

当可变电阻120的电阻值变为小于R3的R4时，如图40所示，输入端电压V1的振动振幅期间缩短，但波形发生紊乱。

这样，通过改变可变电阻120的电阻值来找出输入端电压V1的振动振幅期间最短、而且输入端电压V1的波形不会发生紊乱的条件。

可变电阻120的最佳电阻值为R3，通过选定该R3值，电感器11的输入端电压V1会在短时间内迅速消失，不会残留到因MOSFET12和晶体管阵列30的导通而引起的下一个能量补充定时。

电感器11的输入端电压V1的振动在短时间内迅速消失而不会残留到下一个能量补充定时，这样就可以使对压电元件6的充电量稳定不变，可以恰当地控制液体喷出量。而且，能够缩短MOSFET12和晶体管阵列30的导通、截止周期。而且，有助于缩短压电元件6的充放电周期。

此外，也可以采用具有最佳电阻值R3的固定电阻取代可变电阻120，与电感器11并联连接。

其他结构、作用和效果与第3实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第15实施方式进行说明。

第15实施方式针对图4所示的第3实施方式和图22所示的第9实施方式中可能发生的故障采取了相应措施。

亦即，如图41所示，在升压电路3的输出端，正向经由二极管33连接齐纳(Zener)二极管34的阴极，该齐纳二极管34的阳极则连接到直流电源1的正极端子上。当其他压电元件驱动装置2中的升压电路3的输出电压比该压电元件驱动装置2中的升压电路3的输出电压高的情况下，其电压差值会通过二极管33施加到齐纳二极管34上，经该齐纳二极管34而衰减。由此，尽管各压电元件驱动装置2的升压电压存在差异，仍然使各压电元件驱动装置2独立地稳定动作。另外，利用二极管33，从其他压电元件驱动装置2流出的电流不会流入该压电元件驱动装置2。进而，当压电元件6发生破损或连接断开导致流经电感器11的充电电流失去去处时，整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)就会快速上升。该过电压经由二极管33和齐纳二极管34施加到直流电源1上，经齐纳二极管34衰减。

此外，在从主控制部22通往MOSFET12的栅极的驱动信号线上设置了电阻131，在从主控制部22通往MOSFET14的栅极的驱动信号线上设置了电阻132。

这里的问题是，齐纳二极管34具有寄生电容34a，各二极管33也具有寄生电容33a。而且，一旦压电元件驱动装置2的个数增多，从各压电元件驱动装置2通往齐纳二极管34的阴极的布线就会延长，该布线与地线之间也存在着不可忽略的寄生电容。

亦即，在多个压电元件驱动装置2之中仅有例如1个压电元件驱动装置2动作的情况下(1信道驱动)，从这1个压电元件驱动装置2看来，上述寄生电容33a、34a和其他寄生电容的合成电容量非常大。因此，当升压电路3的输出对压电元件6进行充电时，该升压电路3的一部分输出就会被用于对上述寄生电容33a、34a或其他寄生电容进行充电。

因此，如图42所示，当MOSFET12和晶体管阵列30重复导通、截止大约6次之后，压电元件6的电压就会最终达到例如80V的目标电平。即，在驱动开始时，压电元件6的充电量不足，恐怕无法喷出适量的液体。

因此，在第15实施方式中，如图43所示，从升压电路3的输出端经由二极管33和齐纳二极管34连接直流电源1的正极端子的布线与二极管33和齐纳二极管34一起被去除了。此外，在电感器11和整流二极管13的阳极的连接点(MOSFET12的漏极)与MOSFET14的栅极之间连接电阻133。电阻133的电阻值远大于连接着MOSFET14的栅极的驱动信号线上的电阻132的电阻值。例如，假设电阻132的电阻值为“1”，那么电阻133的电阻值就是“150”。

对作用进行说明。

通过去除二极管33、齐纳二极管34及其布线，升压电路3的一部分输出就不会被用于对寄生电容33a、34a和其他寄生电容进行充电。

因此，如图44所示，压电元件6的电压在驱动开始时立即达到目标电平。即，在驱动开始时，压电元件6的充电量立即达到足够的量，能够喷出适量的液体。

由于电阻133的电阻值选定为远大于电阻132的电阻值，因此在压电元件6未发生破损或连接断开的正常状态下，MOSFET14的导通、截止仅受到从主控制部22输出的驱动信号控制。

而当压电元件6发生了破损或连接断开、整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)从通常的80V上升到其3倍的240V左右的情况下，该过电压就会经由主控制部22内的栅极(未作图示)施加到电阻133、132的串联电路上。这时，电阻132中产生的电压就会超过MOSFET14的栅极阈值电压(例如0.8V～1.1V)，使MOSFET14导通。MOSFET14一旦导通，整流二极管13的阴极就会经由MOSFET14接地，使过电压向地线放电。由此，压电元件驱动装置2的电路部件得到保护，免受过电压的危害。

其他结构、作用和效果与第3和第9实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第16实施方式进行说明。

该第16实施方式是图11所示的第5实施方式的变形。

如图45所示，放电电路4仅由MOSFET14构成，升压电路3的二极管55和MOSFET56被去除。此外，在升压电路3中，电感器11和整流二极管13的阳极的连接点到MOSFET12的基极之间连接着电阻140。电阻140与电阻54形成串联电路，该串联电路与电感器11形成并联连接。

其他结构与第5实施方式相同。

对作用进行说明。

首先，当MOSFET51导通时，MOSFET51的栅电压的阈值为例如-2.3V。主控制部22向MOSFET51输出的驱动信号电平在0V～3.3V之间变动。0V相当于用于使MOSFET51导通的低电平，3.3V相当于用于使MOSFET51截止的高电平。亦即，当驱动信号为高电平时，隔着电阻52的偏置电压(＝12V-3.3V)施加到MOSFET51的栅极，MOSFET51保持截止状态。一旦驱动信号变为低电平，MOSFET51的栅电压就下降至阈值-2.3V以下，MOSFET51导通。在这种状态下，MOSFET51的栅电压就会在由电阻52和电容53所确定的时间常量(例如100μS)内上升。在经过了基于该时间常量的例如50μ秒后，MOSFET51的栅电压升高到超过阈值-2.3V，MOSFET51截止。

当MOSFET51处于导通状态时，经过了该MOSFET51的约为12V的电压经由电阻54施加在MOSFET12的栅极，MOSFET12导通。MOSFET51截止后，MOSFET12也会截止。

当MOSFET51和MOSFET12处于导通状态时，电感器11中产生如实线箭头所示的电流，能量补充到电感器11中。这里，MOSFET51的导通时间被限定在基于上述时间常量的50μ秒内。利用该时间限制，在对电感器11的能量补充达到饱和之前停止对电感器11的通电，对于过电流导致的电路部件破损能够做到防患于未然。

MOSFET12截止后，电感器11中补充的能量经由整流二极管13施加到压电元件6，压电元件6就被充电。利用压电元件6伴随着该充电过程的动作，将液体吸入。这时的电流路径就是从电感器11开始经过整流二极管13、压电元件6、地线、二极管58后返回电感器11的路径。这时，MOSFET12的栅电压很小，等于二极管58的阴极电压即0.7V左右，因此MOSFET12保持截止状态。

当电感器11的输出电压达到了峰值时，由压电元件6施加在整流二极管13的阴极上的偏压(所谓的反向偏置)就会使电感器11对压电元件6进行的能量供给停止。

这样一来，压电元件6的充电结束，然后，放电电路3的MOSFET14被导通。利用MOSFET14的导通状态，如虚线箭头所示，压电元件6的充电电压经由MOSFET14向接地端快速放电。利用压电元件6伴随着该快速放电过程的动作，将液体喷出。该放电结束后，MOSFET14被截止。

该第16实施方式的特征在于，其与第15实施方式相同，从升压电路3的输出端经由二极管33和齐纳二极管34连接直流电源1的正极端子的布线与二极管33和齐纳二极管34一起被去除了。此外，上述电阻140的电阻值选定为远大于电阻54的电阻值。

对作用进行说明。

通过去除二极管33、齐纳二极管34及其布线，升压电路3的一部分输出就不会被用于对寄生电容33a、34a和其他寄生电容进行充电。

因此，压电元件6的电压在驱动开始时立即达到目标电平。即，在驱动开始时，压电元件6的充电量立即达到足够的量，能够喷出适量的液体。

由于电阻140的电阻值选定为远大于电阻54的电阻值，因此在压电元件6未发生破损或连接断开的正常状态下，MOSFET12的导通、截止仅受到MOSFET51的输出电压控制。

当MOSFET12的截止导致对压电元件6开始充电时，假如压电元件6发生破损或连接断开，整流二极管13的阴极电压(施加在压电元件6上的电压)就会在从通常的80V快速上升到240V左右，超过120V～144V的容许电平。在这种情况下，快速上升后的过电压就会逆向经过二极管58而施加到电阻140、54的串联电路上。这时，电阻54中产生的电压就会超过MOSFET12的栅极阈值电压(例如0.8V～1.1V)，使MOSFET12导通。MOSFET12一旦导通，整流二极管13的阴极就会经由MOSFET12接地，使过电压向地线放电。由此，压电元件驱动装置2的电路部件得到保护，免受过电压的危害。

其他结构、作用和效果与第3和第9实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第17实施方式进行说明。

如图46所示，作为输出整个涂敷装置的工作电压的主电源，设置了能够产生例如24V直流电压Vin的直流电源150。该直流电源150上连接着主控制器(master controller)151和多个液体喷出头152。主控制器151利用直流电压Vin工作，对各液体喷出头152进行统一控制。各液体喷出头152由以下部分构成：上述各实施方式的控制单元20、为该控制单元供给直流工作电压的直流电源(DC/DC变换器)21、多个(例如256个)压电元件驱动装置2、为这些压电元件驱动装置2供给12V直流工作电压Vp的电源单元200。

各压电元件驱动装置2的结构可以采用上述各实施方式中示出的任意一种，为了使说明简单易懂，这里采用与图1所示的第1实施方式相同的结构。

如图47所示，电源单元200包含由MOSFET201、齐纳二极管202、电感器203和电容204构成的DC/DC变换器，其将上述直流电压Vin变换为各压电元件驱动装置2工作所需的固定电平的直流电压Vp后输出。特别地，电源单元200将输出的直流电压Vp反馈到PI控制部206，通过PI控制将该直流电压Vp与基准电压电源205的基准电压Vref的差值变换为电压调整信号，将与该电压调整信号的电平相对应的导通、截止负荷比(duty)的通断信号从脉冲调幅电路(PWM)207输出。该通断信号被供给到上述DC/DC变换器的MOSFET201的栅极，由此获得始终保持上述固定电平的直流电压Vp。

各压电元件驱动装置2利用直流电压Vp工作，通过MOSFET12的导通为电感器11补充能量，然后通过MOSFET12的截止(升压)将所补充的能量供给到压电元件6，由此对压电元件6进行充电，然后通过MOSFET14的导通使压电元件6放电。图48中示出了MOSFET12、14的动作、压电元件6的电压波形、MOSFET12的电流波形。

这里，MOSFET12的导通时间Tc可以在例如10μ秒～30μ秒的范围内调节变动。该导通时间越长，施加到压电元件6上的电压Vout越高(最高90V)，液体喷出量越大。该导通时间越短，施加到压电元件6上的电压Vout越低(最低30V)，液体喷出量越小。

$\mathrm{Vout}=\mathrm{Vp}\×\mathrm{Tc}/\sqrt{\mathrm{}}(L\×C)$

L表示电感器11的电感，C表示压电元件6的寄生电容。

其他结构、作用、效果与各实施方式相同。因此，省略其说明。

针对第18实施方式进行说明。

在上述第7实施方式中，从MOSFET12的截止(升压)起到MOSFET14的导通(放电)为止的时间无法改变。因此，为了缩短基于压电元件6的充放电的一次液体喷出所需的时间，只要缩短MOSFET12的导通时间Tc即可。但是，如果缩短了MOSFET12的导通时间Tc，压电元件6的充电量就会减少，液体的每次喷出量就会减少。

另外，液体喷出头152内的各压电元件驱动装置2之中不需要动作(喷出液体)的若干个压电元件驱动装置2以彼此的动作不至于相互影响的方式而同步动作。因此，在各压电元件驱动装置2动作和不动作时，直流电压Vp会发生变动，电源单元200的反馈控制有可能会跟不上该变动。这样一来，即使对例如MOSFET12的导通时间Tc加以调节，也难以恰当地控制液体的喷出量。

因此，在该第7实施方式中，按照图49所示方式构造电源单元200。

电源单元200在将直流电压Vin变换为各压电元件驱动装置2工作所需的固定电平的直流电压Vp后输出的同时，利用与各压电元件驱动装置2同时动作的个数n相应的反馈控制对其输出的直流电压Vp的固定电平加以调整。

亦即，从控制单元20输出的、用于设定直流电压Vp的脉冲宽度调制(PWM)信号经过低通滤波器210的平滑处理后成为基准电压Vref。该基准电压Vref输入到PI控制部206。另外，该电源单元200的输出即直流电压Vp被反馈到PI控制部206。PI控制部206通过PI控制将基准电压Vref与直流电压Vp之差变换为电压调整信号。该电压调整信号输入到差动放大电路213的一个输入端。

另外，从控制单元20供给到各压电元件驱动装置2的MOSFET12的多个驱动信号分别经由电阻121进入演算部212。演算部212根据经由各电阻121输入的驱动信号检测出各压电元件驱动装置之中同时动作(喷出液体)的压电元件驱动装置2的个数n。之后，演算部212基于所检测到的个数n按照以下算式进行演算，求取从脉冲调幅电路(PWM)207输出的通断信号的导通、截止负荷比d，并输出与该导通、截止负荷比d相对应的电压电平的电压调整信号。

d∝(LO/L)×n×Vp/(Vin-Vp)

LO表示DC/DC变换器的电感器203的电感，L表示各压电元件驱动装置2中的电感器11的代表性电感，Vp是设计基准值，Vin也是设计基准值。

由该演算部212输出的电压调整信号被输入到上述差动放大电路213的另一个输入端。差动放大电路213输出与输入到两个输入端的电压调整信号之差相对应的电压电平的信号，作为最后的电压调整信号。该电压调整信号被供给到脉冲调幅电路(PWM)207。

脉冲调幅电路(PWM)207相应于由差动放大电路213供给的电压调整信号的电压电平，输出导通、截止负荷比变化的导通、截止信号。该导通、截止信号被供给到DC/DC变换器的MOSFET201的栅极，由此从该电源单元200输出直流电压Vp。

利用这种结构，压电元件驱动装置2的动作个数n越大，从演算部212输出的电压调整信号的电压电平越高，从电源单元200输出的直流电压Vp就会被朝着上升方向调整。例如，直流电压Vp在通常的12V到18V的范围内得到调整。即，相应于压电元件驱动装置2的动作个数n，执行对直流电压Vp进行预先调整的前馈控制。

因此，当n个压电元件驱动装置2同时动作时，即使直流电压Vp试图向下降方向变动，该变动也会通过上述前馈控制而得到补偿。

进而，直流电压Vp保持稳定不变，有助于通过调节各压电元件驱动装置2中的MOSFET12的导通时间Tc而提高喷出量控制的可靠性。

而且，如果提高基准电压Vref从而提高直流电压Vp，则即使按照图50所示方式缩短各压电元件驱动装置2中的MOSFET12的导通时间Tc，压电元件6的充电量也不会减少，因而能够使液体的单次喷出量保持在最佳状态。如果能够缩短MOSFET12的导通时间Tc，就能够缩短两次液滴喷出之间的时间间隔，有助于实现液滴喷出的高速化。

其他结构、作用、效果与第17实施方式相同。因此，省略其说明。

变形例

此外，本发明并不严格限定于上述各实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以改变结构要素而进行具体化实施。另外，也可以通过上述各实施方式中公开的多个结构要素的适当组合而形成各种各样的实施方式。也可以从各实施方式中公开的全部结构要素中删除若干个结构要素。进而，也可以对不同实施方式的结构要素加以适当组合。

工业实用性

本发明的压电元件驱动装置和涂敷装置可以应用于在基板上喷射涂敷液体(例如墨水)以便形成功能性薄膜的喷墨打印头等之中。

Claims (18)

1.一种压电元件驱动装置，通过伴随压电元件的充放电而进行的伸缩动作而吸入并喷出液体，其特征在于，具有：

升压单元，具有通过来自电源的通电而补充能量的电感器、用于接通、断开该电感器的一端与电源的正极端子之间的通电电路的第1通断开关和用于接通、断开所述电感器的另一端与所述电源的负极端子之间的通电的第2通断开关，通过该第2通断开关的接通、断开使得来自所述电源的电压升高并施加到所述压电元件上；以及

放电单元，具有用于形成对所述压电元件的放电电路的第3通断开关，通过该第3通断开关的接通使所述压电元件的充电电压放电；以及

控制单元，为了向所述电感器补充能量而接通所述第2通断开关，为了利用该补充的能量对所述压电元件充电而断开所述第2通断开关，在该充电后，为了使所述压电元件放电而接通第3通断开关，并且与所述第2通断开关的接通联动地接通所述第1通断开关，与所述第2通断开关的断开联动地断开所述第1通断开关。

2.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述放电单元形成了使所述压电元件的充电电压经过所述电感器流向所述电源侧的能量再生用的放电电路。

3.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述升压单元有多个，

所述控制单元使所述多个升压单元交替工作。

4.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有与所述压电元件并联连接的电容。

5.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有衰减单元，该衰减单元在所述升压单元的输出是过电压时使该过电压衰减。

6.根据权利要求5所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述衰减单元是在所述升压单元的输出电压为规定值以上时流动反向电流的齐纳二极管。 

7.根据权利要求6所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有当流过所述齐纳二极管的电流为设定值以上时停止所述升压单元的升压动作的单元。

8.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述放电单元具有：用于形成从所述压电元件向所述电源侧放电的放电电路的所述第3通断开关；以及设置在该第3通断开关和所述压电元件之间的通电电路中的电感器，

所述压电元件驱动装置进一步具有衰减单元，该衰减单元在所述升压单元的电感器的输出端输出过电压时使该过电压衰减，并且在所述放电单元的电感器的输出端输出过电压时使该过电压衰减。

9.根据权利要求8所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述衰减单元是在所述过电压为规定值以上时流动反向电流的齐纳二极管。

10.根据权利要求9所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有在流过所述齐纳二极管的电流为设定值以上时接通所述放电单元的所述第3通断开关的单元。

11.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述升压单元具有与所述电感器并联连接的电阻。

12.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有在所述升压单元的电感器的输出端输出过电压时接通所述放电单元的第3通断开关的接通单元。

13.根据权利要求12所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述接通单元是连接在所述升压单元的电感器的输出端与所述放电单元的第3通断开关的栅极之间的电阻。

14.根据权利要求1所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

进一步具有在所述升压单元的电感器的输出端输出过电压时接通所述第2通断开关的接通单元。

15.根据权利要求14所述的压电元件驱动装置，其特征在于，

所述接通单元是连接在所述升压单元的电感器的输出端与所述第2通断开关的栅极之间的电阻。 

16.一种涂敷装置，其特征在于，具有多个权利要求1所述的压电元件驱动装置，

所述涂敷装置具备电源单元，该电源单元将主电源的电压变换为所述各压电元件驱动装置的工作所需的固定电平后输出，并且利用该输出电压的反馈控制，将该输出电压保持在所述固定电平。

17.一种涂敷装置，其特征在于，具有多个权利要求1所述的压电元件驱动装置，

所述涂敷装置具备电源单元，该电源单元将主电源的电压变换为所述各压电元件驱动装置的工作所需的固定电平后输出，并且利用与所述各压电元件驱动装置同时动作的个数相应的前馈控制，对该输出电压的固定电平加以调整。

18.一种涂敷装置，其特征在于，具有多个所述权利要求1所述的压电元件驱动装置，利用这些压电元件驱动装置，将液体喷射涂敷到基板上形成功能性薄膜。 

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