CN116803684A - 液体喷出装置以及容性负载驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高了驱动信号的波形精度的液体喷出装置以及容性负载驱动电路。在输出向容性负载供给的驱动信号的容性负载驱动电路中,在从输出将放大电路所输出的放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式转变为输出将放大调制信号的基准电位电平转换为第二电位的电平转换放大调制信号的第二模式的情况下,电平转换电路根据电压检测电路所检测出的自举电路所具有的电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,第二控制为输出将第三晶体管控制成非导通的第三栅极信号和将第四晶体管控制成导通的第四栅极信号、之后输出将第三晶体管控制成导通的第三栅极信号和将第四晶体管控制成非导通的第四栅极信号的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置以及容性负载驱动电路。
背景技术
在喷出液体而在介质上形成图像以及文书的液体喷出装置中,已知一种使用了压电元件等容性负载的液体喷出装置。在这样的液体喷出装置中,容性负载对应于喷出液体的多个喷嘴中的每一个而被设置,且分别依据驱动信号而被驱动。因此,通过使容性负载进行驱动,从而从对应于该容性负载而被设置的喷嘴中喷出液体。为了使这样的容性负载进行工作,从而需要供给充分的电流。因此,输出对容性负载进行驱动的驱动信号的容性负载驱动电路被构成为,包括通过放大电路而对成为驱动信号的基础的源信号进行放大的放大电路。
在专利文献1中,公开了一种驱动电路,其为输出对作为容性负载之一的压电元件进行驱动的驱动信号的驱动电路(容性负载驱动电路),且包括作为放大电路的D级放大电路,并且降低了与驱动信号COM的输出相关的功率消耗。
但是,从进一步提高液体喷出装置中的液体的喷出精度的观点出发,具体而言,从进一步提高容性负载驱动电路所输出的驱动信号的波形精度的观点出发,专利文献1所记载的技术并不充分,还存在改善的余地。
专利文献1:日本特开2010-124040号公报
发明内容
本发明所涉及的液体喷出装置的一个方式具备:液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第一控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
本发明所涉及的液体喷出装置的一个方式具备:液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下,所述电平转换电路执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
本发明所涉及的容性负载驱动电路的一个方式为向液体喷出头输出驱动信号的容性负载驱动电路,所述液体喷出头具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载并通过所述容性负载的驱动来喷出液体,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第一控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
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附图说明
图1为表示液体喷出装置的结构的一个示例的图。
图2为表示液体喷出装置的功能结构的图。
图3为表示头单元中的多个喷出部的配置的一个示例的图。
图4为表示喷出部的结构的一个示例的图。
图5为表示驱动信号COM的信号波形的一个示例的图。
图6为表示驱动电路的功能结构的一个示例的图。
图7为用于对驱动电路的工作进行说明的图。
图8为表示从第二模式转变为第一模式的情况下的计数器脉冲的一个示例以及基于计数器脉冲的晶体管M3、M4的工作的一个示例的图。
图9为表示从第一模式转变为第二模式的情况下的计数器脉冲的一个示例以及基于计数器脉冲的晶体管M3、M4的工作的一个示例的图。
具体实施方式
以下,使用附图来对本发明的优选的实施方式进行说明。所使用的附图为便于说明的图。另外,以下所说明的实施方式并非对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外,以下所说明的结构不一定全部都是本发明的必要结构要件。
在以下的说明中,作为本发明所涉及的液体喷出装置的一个示例而使用顾客用的喷墨打印机。但是,液体喷出装置并不限于喷墨打印机,也可以为例如在液晶显示器等的彩色滤波器的制造中所使用的颜色材料喷出装置、在有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器、面发光显示器等电极形成中所使用的电极材料喷出装置、在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷出装置等。
1.液体喷出装置的概要
图1为表示液体喷出装置1的结构的一个示例的图。如图1所示,液体喷出装置1具备移动体2、和使移动体2沿着主扫描方向进行往返移动的移动单元3。
移动单元3具有成为沿着移动体2的主扫描方向的往返移动的驱动源的滑架电机31、两端被固定的滑架引导轴32、以及与滑架引导轴32大致平行地延伸并通过滑架电机31而被驱动的同步带33。
移动体2具有滑架24。滑架24以往返移动自如的方式而被支承在滑架引导轴32上,并且被固定在同步带33的一部分上。而且,通过利用滑架电机31而使同步带33正反行进,从而使具有滑架24的移动体2被滑架引导轴32引导而进行往返移动。此外,头单元20位于移动体2中的与介质P对置的部分上。即,头单元20被搭载在滑架24上。喷出作为液体的油墨的许多喷嘴位于与介质P对置的头单元20的面上。此外,在头单元20中,经由电缆190而被供给有对头单元20的工作进行控制的各种控制信号。作为这样的电缆190,能够使用可追随于移动体2的往返移动而进行滑动的柔性扁平电缆等。
此外,液体喷出装置1具备使介质P沿着输送方向而在压印板40上被输送的输送单元4。输送单元4具有作为介质P的输送的驱动源的输送电机41、以及通过伴随着输送电机41的驱动力而进行旋转从而将介质P沿着输送方向进行输送的输送辊42。
在以上述方式而构成的液体喷出装置1中,头单元20以与介质P通过输送单元4而被输送的定时同步的方式而向该介质P喷出油墨。由此,头单元20所喷出的油墨喷落在介质P的所期望的位置上,从而在介质P的表面上形成所期望的图像以及文字。
接下来,对液体喷出装置1的功能结构进行说明。图2为表示液体喷出装置1的功能结构的图。如图2所示,液体喷出装置1具备控制单元10、头单元20、移动单元3、输送单元4、以及电缆190。电缆190对控制单元10和头单元20进行电连接。
控制单元10具有电源电路11、控制部100以及驱动电路50。
电源电路11由从液体喷出装置1的外部被供给的商用交流电源生成预定的电压值的电压信号VHV1、VHV2、VDD,并将所述电压信号输出至液体喷出装置1的各种结构中。在此,电源电路11所输出的电压信号VHV1、VHV2例如为25V的直流电压,电压信号VDD例如为3.3V的直流电压。这样的电源电路11也可以被构成为,例如包括由商用交流电源生成预定的电压值的直流电压的AC/DC转换器、以及通过对所生成的直流电压的电压值进行转换从而生成电压信号VHV1、VHV2、VDD的DC/DC转换器。另外,电源电路11除了输出电压信号VHV1、VHV2、VDD以外,还输出不同的电压值的直流电压。在此,在以下的说明中,有时将电压信号VHV1的电压值称为电压vhv1,将电压信号VHV2的电压值称为电压vhv2,并将电压信号VDD的电压值称为电压vdd。
在控制部100中,从被设置在液体喷出装置1的外部的未图示的外部设备、例如主计算机等而被供给有图像数据。控制部100通过对被供给的图像数据施加各种的图像处理等,从而生成用于对液体喷出装置1的各个部分进行控制的各种控制信号,并输出至所对应的结构。
具体而言,控制部100基于图像数据而生成用于对移动体2的往返移动进行控制的控制信号Ctrl1,并将之输出至移动单元3所包括的滑架电机31处。此外,控制部100基于图像数据而生成用于对介质P的输送进行控制的控制信号Ctrl2,并将之输出至输送单元4所包括的输送电机41处。由此,移动体2沿着主扫描方向的往返移动和介质P沿着输送方向的输送通过控制部100而被控制。即,头单元20能够在与介质P的输送同步的预定的定时向介质P喷出油墨。由此,能够使油墨喷落在介质P的所期望的位置上,从而能够在介质P上形成所期望的图像以及文字。
另外,控制部100也可以在通过未图示的滑架电机驱动器而对用于控制移动体2的往返移动的控制信号Ctrl1进行了信号转换之后供给至移动单元3,同样地,也可以通过未图示的输送电机驱动器而对用于控制介质P的输送的控制信号Ctrl2进行了信号转换之后供给至输送单元4。
此外,控制部100向驱动电路50输出基础驱动信号dA。该控制部100所输出的基础驱动信号dA为,包含对向头单元20供给的驱动信号COM的信号波形进行规定的信息的信号,例如为数字的信号。驱动电路50通过在将被输入的数字的基础驱动信号dA转换为模拟的信号之后对转换后的信号进行放大,从而生成驱动信号COM。然后,驱动电路50将所生成的驱动信号COM供给至头单元20。另外,驱动电路50的结构以及工作的详细内容将在后文中叙述。
此外,控制部100生成用于对头单元20的工作进行控制的驱动数据信号DATA,并将之输出至头单元20。头单元20具有选择控制部210、多个选择部230、以及P121。此外,液体喷出头21具有多个包含压电元件60的喷出部600。多个选择部230中的每一个以与液体喷出头21所具有的多个喷出部600中的每一个所包含的压电元件60相对应的方式而被设置。
在选择控制部210中被输入有驱动数据信号DATA。选择控制部210基于被输入的驱动数据信号DATA而生成选择信号S,并将之输出至多个选择部230中的每一个处,所述选择信号S针对选择部230中的每一个而对是应当选择驱动信号COM、还是应当不选择驱动信号COM进行指示。在多个选择部230的每一个中,被输入有驱动信号COM和所对应的选择信号S。多个选择部230中的每一个通过基于被输入的选择信号S而将驱动信号COM设为选择或不选择,从而生成并输出驱动信号VOUT。即,多个选择部230中的每一个生成基于驱动信号COM的驱动信号VOUT,并将之供给至液体喷出头21所包括的对应的喷出部600所包括的压电元件60的一端。
此外,在多个喷出部600所包括的压电元件60的另一端中,以共用的方式而被供给有基准电压信号VBS。基准电压信号VBS为作为通过驱动信号VOUT而进行驱动的压电元件60的驱动的基准电位而发挥功能的信号,例如为5.5V或6V、接地电位等恒定的电位的信号。
压电元件60以与头单元20中的多个喷嘴中的每一个相对应的方式而被设置。而且,压电元件60根据被供给至一端的驱动信号VOUT与被供给至另一端的基准电压信号VBS之间的电位差而进行驱动。其结果为,会从包括压电元件60的喷出部600喷出与压电元件60的驱动量相应的量的油墨。
另外,虽然在图2中图示了头单元20具有一个液体喷出头21的情况,但头单元20所具有的液体喷出头21的数量并不限于一个,头单元20也可以根据喷出的油墨的种类、数量等而具有多个液体喷出头21。
如以上那样,本实施方式中的液体喷出装置1具备液体喷出头21和驱动电路50,其中,所述液体喷出头21具有通过被供给驱动信号COM、VOUT而进行驱动的多个压电元件60,并通过多个压电元件60的驱动而喷出作为液体的一个示例的油墨,所述驱动电路50输出驱动信号COM。
2.喷出部的结构
接下来,对液体喷出头21所具有的多个喷出部600的结构、以及头单元20中的多个喷出部600的配置的一个示例进行说明。图3为表示头单元20中的多个喷出部600的配置的一个示例的图。在图3中,例示了头单元20具有四个液体喷出头21的情况。
如图3所示,四个液体喷出头21分别具有在一个方向上设置成列状的多个喷出部600。即,液体喷出头21包括使喷出部600所包含的后述的喷嘴651在一个方向上排列而成的喷嘴列L。此外,液体喷出头21在头单元20中于与喷嘴列L交叉的方向上排列设置。即,在头单元20中,形成有与液体喷出头21的数量相同数量的喷嘴列L。另外,液体喷出头21所具有的喷嘴列L中的喷嘴651的配置并不限于一列,例如也可以以从多个喷嘴651中的一个端部数起第偶数个喷嘴651和从多个喷嘴651中的一个端部数起第奇数个的喷嘴651的位置不同的方式而被配置成交错状,也可以在液体喷出头21中通过使多个喷嘴651被并列设置两列以上从而形成一个喷嘴列L。
接下来,对喷出部600的结构的一个示例进行说明。图4为表示喷出部600的结构的一个示例的图。如图4所示,喷出部600包括压电元件60、振动板621、腔室631以及喷嘴651。振动板621伴随着图4中被设置在上表面上的压电元件60的驱动而进行位移。振动板621作为使腔室631的内部容积放大或缩小的隔膜而发挥功能。在腔室631的内部填充有油墨。腔室631通过由压电元件60的驱动而引起的振动板621的位移,从而作为内部容积发生变化的压力室而发挥功能。喷嘴651为被形成在喷嘴板632上并且与腔室631连通的开孔部。而且,伴随着腔室631的内部容积的变化,从而使被贮留在腔室631的内部的油墨从喷嘴651被喷出。
压电元件60为利用一对电极611、612而对压电体601进行夹持的结构。该结构的压电体601根据电极611与电极612的电位差而使电极611、612、以及振动板621的中央部分相对于两端部分而在图4中的上下方向上挠曲。
具体而言,在作为压电元件60的一端的电极611中被供给有驱动信号VOUT,且在作为另一端的电极612中被供给有基准电压信号VBS。而且,在根据驱动信号VOUT的电压值的变化而使压电元件60向上方向进行了驱动的情况下,振动板621向上方向进行位移。其结果为,腔室631的内部容积扩大。因此,被贮留在贮液器641中的油墨被引入至腔室631中。另一方面,在根据驱动信号VOUT的电压值的变化而使压电元件60向下方向进行了驱动的情况下,振动板621向下方向进行位移。其结果为,腔室631的内部容积缩小。因此,与腔室631的内部容积的缩小的程度相应的量的油墨将从喷嘴651被喷出。
如以上所述,液体喷出头21包括压电元件60,并通过压电元件60的驱动而向介质P喷出油墨。另外,喷出部600、以及喷出部600中所包括的压电元件60并不限于图示出的结构,只要为能够基于驱动信号VOUT而使压电元件60驱动并且通过压电元件60的驱动而使油墨从所对应的喷嘴651喷出的结构即可。
3.驱动电路的结构以及工作
如以上所述,液体喷出头21所具有的喷出部600中所包括的压电元件60通过基于驱动电路50所输出的驱动信号COM的驱动信号VOUT而被驱动。而且,通过压电元件60进行驱动,从而使油墨从包括该压电元件60的喷出部600被喷出。接下来,对输出成为对压电元件60进行驱动的驱动信号VOUT的基础的驱动信号COM的驱动电路50的结构以及工作进行说明。
3.1驱动信号COM的信号波形
在对驱动电路50的结构、以及工作进行说明时,首先,对驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形的一个示例进行说明。图5为表示驱动信号COM的信号波形的一个示例的图。如图5所示,驱动信号COM在每个周期T中包含梯形波形Adp。梯形波形Adp包括以电压vc而恒定的期间、在以电压vc而恒定的期间后接着以与电压vc相比电压值小的电压vb而恒定的期间、在以电压vb而恒定的期间后接着以与电压vc相比电压值大的电压vt而恒定的期间、以及在以电压vt而恒定的期间后接着以电压vc而恒定的期间。即,驱动信号COM包含电压值在电压vt与电压vb之间发生变化并且在周期T内以电压vc开始并以电压vc结束的梯形波形Adp。
电压vc相当于成为压电元件60的位移的基准的电位。而且,通过被供给至压电元件60的驱动信号COM的电压值从电压vc成为电压vb,从而使压电元件60向图4所示的上方向进行驱动。其结果为,振动板621向图4所示的上方向进行位移。而且,当振动板621向图4所示的上方向进行位移时,腔室631的内部容积会扩大,从而使油墨从贮液器641被引入至腔室631中。此后,通过被供给至压电元件60的驱动信号COM的电压值从电压vb成为电压vt,从而使压电元件60向图4所示的下方向进行驱动。其结果为,振动板621向图4所示的下方向进行位移。而且,当振动板621向图4所示的下方向进行位移时,腔室631的内部容积会缩小,从而使被贮留在腔室631内的油墨从喷嘴651被喷出。
此外,有时会在通过压电元件60的驱动而从喷嘴651喷出油墨后的固定的期间内,喷嘴651的附近的油墨或振动板621持续进行振动。驱动信号COM所包含的以电压vc而恒定的期间也作为用于使对于这样的油墨或在振动板621中产生的油墨的喷出没有贡献的振动静止的期间而发挥作用。
在此,图5所示的驱动信号COM的信号波形为一个示例,其并不限于此,也可以包含与液体喷出头21所喷出的油墨的物理性质、驱动信号COM的周期T的长度、介质P的输送速度等相应的各种各样的形状的信号波形。
3.2驱动信号输出电路的结构以及工作
接下来,对生成并输出驱动信号COM的驱动电路50的结构以及工作进行说明。图6为表示驱动电路50的功能结构的一个示例的图。如图6所示,驱动电路50具有基础驱动信号输出电路510、加法器511、调制电路520、反相器521、放大电路550、解调电路560、反馈电路570以及电平转换电路70。
在基础驱动信号输出电路510中,从控制部100被输入有作为数字的信号的基础驱动信号dA。基础驱动信号输出电路510在对被输入的基础驱动信号dA进行了数字-模拟转换之后,将转换后的模拟信号作为基础驱动信号aA而输出。即,基础驱动信号输出电路510包含D/A(Digital to Analog Converter,数字模拟转换器)转换器。该基础驱动信号aA的电压振幅例如为1~2V,驱动电路50将对基础驱动信号aA进行了放大的信号作为驱动信号COM而输出。即,基础驱动信号aA相当于成为驱动信号COM的放大前的目标的信号。
在加法器511的+侧的输入端被输入有基础驱动信号aA。在加法器511的-侧的输入端被输入有驱动信号COM经由后述的反馈电路570而反馈后的反馈信号VFB。而且,加法器511将从被输入至+侧的输入端的基础驱动信号aA中减去被输入至-侧的输入端的反馈信号VFB后得到的信号输出至调制电路520。
调制电路520通过对加法器511所输出的信号进行脉冲调制,从而生成调制信号MS。而且,调制电路520将所生成的调制信号MS输出至放大电路550。这样的调制电路520生成通过脉冲密度调制(PDM:Pulse Density Modulation)方式而对加法器511所输出的信号进行了调制所得到的脉冲密度调制信号(PDM信号),并将该PDM信号作为调制信号MS而输出至放大电路550。即,调制电路520输出对与成为驱动信号COM的基础的基础驱动信号dA相对应的基础驱动信号aA进行了调制而得到的调制信号MS。具体而言,调制电路520对基础驱动信号aA的电压值和作为预定的基准电压的电压vref进行比较。然后,调制电路520生成并输出如下的调制信号MS,所述调制信号MS为,在被输入的基础驱动信号aA的电压值大于电压vref的情况下成为H电平、而在被输入的基础驱动信号aA的电压值小于电压vref的情况下成为L电平的调制信号。
放大电路550包括栅极驱动器电路530、二极管D1、电容器C1以及晶体管M1、M2。放大电路550生成对调制信号MS进行了放大而得到的放大调制信号AMS1,并从中点CP1输出。
具体而言,调制信号MS被输入至栅极驱动器电路530所具有的栅极驱动器531中。栅极驱动器531生成并输出对被输入的调制信号MS进行了电平转换而得到的栅极信号HGD1。此外,调制信号MS在反相器521中被反转了逻辑电平之后,被输入至栅极驱动器电路530所具有的栅极驱动器532中。栅极驱动器532生成并输出对所输入的调制信号MS的逻辑电平被反转后的信号进行了电平转换而得到的栅极信号LGD1。
晶体管M1、M2均由N沟道的MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor Field-EffectTransistor,MOS场效应晶体管)构成。栅极驱动器531所输出的栅极信号HGD1被输入至晶体管M1的栅极端子中。在晶体管M1的漏极端子中被供给有电压信号VHV1。晶体管M1的源极端子与中点CP1电连接。此外,栅极驱动器532所输出的栅极信号LGD1被输入至晶体管M2的栅极端子中。晶体管M2的漏极端子与中点CP1电连接。在晶体管M2的源极端子中被供给有接地电位。而且,通过使晶体管M1基于栅极信号HGD1而进行工作、且晶体管M2基于栅极信号LGD1而进行工作,从而在连接晶体管M1与晶体管M2的中点CP1中,生成以作为电压信号VHV1的电压值的电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1。
在此,对基于调制信号MS而输出栅极信号HGD1和栅极信号LGD1的栅极驱动器电路530的工作进行说明。栅极驱动器电路530包括栅极驱动器531、532。如前文所述,在栅极驱动器531中被输入有调制信号MS,在栅极驱动器532中被输入有通过反相器521而使调制信号MS的逻辑电平反转所得到的信号。即,被输入至栅极驱动器531的信号和被输入至栅极驱动器532的信号排他性地成为H电平。在此,排他性地成为H电平是指,包括H电平的信号并未被同时输入至栅极驱动器531和栅极驱动器532的情况。即,并未将L电平的信号被同时输入至栅极驱动器531和栅极驱动器532的情况排除在外。
栅极驱动器531的低电位侧的电源端子与中点CP1电连接。因此,在栅极驱动器531的低电位侧的电源端子中,作为电压信号HVS1而被供给有在中点CP1中产生的信号。此外,栅极驱动器531的高电位侧的电源端子与二极管D1的阴极端子以及电容器C1的一端电连接。而且,在二极管D1的阳极端子中被供给有电压vm,且电容器C1的另一端与中点CP1电连接。即,二极管D1和电容器C1构成自举电路,并且该自举电路的输出电压被供给至栅极驱动器531的高电位侧的电源端子。因此,在栅极驱动器531的高电位侧的电源端子中,被供给有与被输入至栅极驱动器531的低电位侧的电源端子的电压信号HVS1相比增大了电压vm的电压值的电压信号HVD1。
因此,在栅极驱动器531中被输入有H电平的调制信号MS的情况下,栅极驱动器531将输出基于与中点CP1的电压值相比增大了电压vm的电压信号HVD1的电压值的栅极信号HGD1,并且在栅极驱动器531中被输入有L电平的调制信号MS的情况下,栅极驱动器531将输出中点CP1的电压值、即基于电压信号HVS1的电压值的栅极信号HGD1。
在此,电压vm为能够对晶体管M1、M2以及后述的晶体管M3、M4分别进行驱动的电压值,且例如为7.5V的直流电压。这样的电压vm例如通过使电源电路11所输出的电压信号VHV1、VHV2、VDD降压或升压,从而被生成。
在栅极驱动器532的低电位侧的电源端子中,作为电压信号LVS1而被供给有接地电位的信号。此外,在栅极驱动器532的高电位侧的电源端子中,作为电压信号LVD1而被供给有电压vm。因此,在栅极驱动器532中被输入有通过反相器521而使L电平的调制信号MS的逻辑电平反转所得到的的H电平的信号的情况下,栅极驱动器532将输出基于电压vm的电压信号LVD1的电压值的栅极信号LGD1,并且在栅极驱动器532中被输入有通过反相器521而使H电平的调制信号MS的逻辑电平反转所得到的L电平的信号的情况下,栅极驱动器532将输出基于接地电位的电压信号LVS1的电压值的栅极信号LGD。
如以上那样,放大电路550具有:栅极驱动器电路530,其基于调制信号MS而输出栅极信号HGD1以及栅极信号LGD1;晶体管M1,其一端即漏极端子被供给有电压信号VHV1,且另一端即源极端子与中点CP1电连接,并且基于被输入至栅极端子的栅极信号HGD1而进行工作;晶体管M2,其一端即漏极端子与中点CP1电连接,且另一端即源极端子被供给有接地电位,并且基于被输入至栅极端子的栅极信号LGD1而进行工作。
电平转换电路70包括基准电平切换电路710、栅极驱动器电路730、二极管D11、D12、电容器C11、C12、晶体管M3、M4、自举电路BS以及电压检测电路760。而且,电平转换电路70将对放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2输出至中点CP2。
具体而言,在电平转换电路70所具有的基准电平切换电路710中被输入有基础驱动信号aA。基准电平切换电路710生成基于基础驱动信号aA的基准电平切换信号LS,并将之输出至栅极驱动器电路730。详细而言,基准电平切换电路710在由基础驱动信号aA规定的电压值为预定的阈值电压以上的情况下生成H电平的基准电平切换信号LS,并将之输出至栅极驱动器电路730,并且在由基础驱动信号aA规定的电压值小于阈值电压的情况下生成L电平的基准电平切换信号LS,并将之输出至栅极驱动器电路730。在此,预定的阈值电压为,作为被供给至放大电路550的电压信号VHV1的电压值的电压vhv1以下的电压值,且优选为电压vhv1的附近的电压值。
栅极驱动器电路730根据基准电平切换信号LS的逻辑电平而输出对晶体管M3进行驱动的栅极信号HGD2、和对晶体管M4进行驱动的栅极信号LGD2。
具体而言,基准电平切换电路710所输出的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器电路730所具有的栅极驱动器731中。栅极驱动器731生成并输出对被输入的基准电平切换信号LS进行了电平转换所得到的栅极信号HGD2。此外,基准电平切换电路710所输出的基准电平切换信号LS在反相器721中被反转了逻辑电平之后被输入至栅极驱动器电路730所具有的栅极驱动器732中。栅极驱动器732生成并输出对所输入的基准电平切换信号LS的逻辑电平被反转后的信号进行了电平转换所得到的栅极信号LGD2。
晶体管M3、M4均由N沟道的MOS-FET构成。栅极驱动器731所输出的栅极信号HGD2被输入至晶体管M3的栅极端子。在晶体管M3的漏极端子中,被供给有自举电路BS所输出的电压信号VHV3。晶体管M3的源极端子与中点CP2电连接。此外,栅极驱动器732所输出的栅极信号LGD2被输入至晶体管M4的栅极端子。晶体管M4的漏极端子与中点CP2电连接。晶体管M4的源极端子与中点CP1电连接。而且,通过使晶体管M3基于栅极信号HGD2而进行工作,且使晶体管M4基于栅极信号LGD2而进行工作,从而在连接晶体管M3和晶体管M4的中点CP2中,将会生成对放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号AMS2。
即,电平转换电路70所包含的晶体管M3在其一端即漏极端子中被供给有自举电路BS所输出的电压信号VHV3,且另一端即源极端子与中点CP2电连接,并且基于栅极驱动器731所输出的栅极信号HGD2而进行工作,电平转换电路70所包括的晶体管M4的一端即漏极端子与中点CP2电连接,且在另一端即源极端子中被供给有放大调制信号AMS1,并且基于栅极驱动器732所输出的栅极信号LGD2而进行工作。而且,电平转换电路70将在连接晶体管M3和晶体管M4的中点CP2中所生成的信号作为电平转换放大调制信号AMS2而输出。
自举电路BS包括二极管D13和电容器C13。在二极管D13的阳极端子中被供给有电压信号VHV2,二极管D13的阴极端子与电容器C13的一端电连接。此外,电容器C13的另一端与中点CP1电连接。即,自举电路BS包括电容器C13,并被输入有电压信号VHV2和被输出至中点CP1的放大调制信号AMS1。而且,自举电路BS生成将电压信号VHV2的电压值即基于电压vhv2的电压值上与放大调制信号AMS1的电压值相加而得到的电压信号VHV3,并将之输出至晶体管M3的漏极端子。换言之,自举电路BS输出与电压信号VHV2和放大调制信号AMS1相应的电压信号VHV3、且基于电压vhv2而对放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电压信号VHV3。
在此,对栅极驱动器电路730的工作进行说明。栅极驱动器电路730包含栅极驱动器731、732。如前文所述,在栅极驱动器731中被输入有基准电平切换信号LS,且在栅极驱动器732中被输入有通过反相器721而使基准电平切换信号LS的逻辑电平反转所得到的信号。即,被输入至栅极驱动器731中的信号和被输入至栅极驱动器732中的信号排他性地成为H电平。在此,排他性地成为H电平是指,包括H电平的信号未被同时输入至栅极驱动器731和栅极驱动器732的情况。即,并未将L电平的信号被同时输入至栅极驱动器731和栅极驱动器732的情况排除在外。
栅极驱动器731的低电位侧的电源端子与中点CP2电连接。因此,在栅极驱动器731的低电位侧的电源端子中,作为电压信号HVS2而被供给有在中点CP2中产生的信号。此外,栅极驱动器731的高电位侧的电源端子与二极管D11的阴极端子以及电容器C11的一端电连接。此外,在二极管D11的阳极端子中被供给有电压vm,并且电容器C11的另一端与中点CP2电连接。即,二极管D11和电容器C11构成自举电路,并且该自举电路的输出电压被供给至栅极驱动器731的高电位侧的电源端子。即,在栅极驱动器731的高电位侧的电源端子中,被供给有与被输入至栅极驱动器731的低电位侧的电源端子的电压信号HVS2相比而增大了电压vm的电压值的电压信号HVD2。因此,在栅极驱动器731中被输入有H电平的基准电平切换信号LS的情况下,栅极驱动器731将会输出基于与中点CP2的电压值相比而增大了电压vm的电压信号HVD2的电压值的栅极信号HGD2,且在栅极驱动器731中被输入有L电平的基准电平切换信号LS的情况下,栅极驱动器731将会输出中点CP2的电压值、即基于电压信号HVS2的电压值的栅极信号HGD2。
栅极驱动器732的低电位侧的电源端子与中点CP1电连接。因此,在栅极驱动器732的低电位侧的电源端子中,作为电压信号LVS2而被供给有在中点CP1中产生的信号且放大调制信号AMS1。此外,栅极驱动器732的高电位侧的电源端子与二极管D12的阴极端子、以及电容器C12的一端电连接。此外,在二极管D12的阳极端子中被供给有电压vm,并且电容器C12的另一端与中点CP1电连接。即,二极管D12和电容器C12构成自举电路,并且该自举电路的输出电压被供给至栅极驱动器732的高电位侧的电源端子。即,在栅极驱动器732的高电位侧的电源端子中,被供给有与被输入至栅极驱动器732的低电位侧的电源端子的电压信号LVS2相比而增大了电压vm的电压值的电压信号LVD2。因此,在栅极驱动器732中被输入有通过反相器721而使L电平的基准电平切换信号LS的逻辑电平反转所得到的H电平的信号的情况下,栅极驱动器732将会输出基于与中点CP1的电压值相比而增大了电压vm的电压信号LVD2的电压值的栅极信号LGD2,且在栅极驱动器732中被输入有通过反相器721而使H电平的基准电平切换信号LS的逻辑电平反转所得到的L电平的信号的情况下,栅极驱动器732将会输出中点CP1的电压值、即基于电压信号LVS2的电压值的栅极信号HGD2。
如以上所述,栅极驱动器电路730输出与基准电平切换信号LS的逻辑电平相应的栅极信号HGD2和栅极信号LGD2。此外,如前文所述,基准电平切换信号LS的逻辑电平根据由被输入至基准电平切换电路710的基础驱动信号aA规定的电压值是否在预定的阈值电压以上而被规定。即,栅极驱动器电路730基于基础驱动信号dA、aA而输出栅极信号HGD2以及栅极信号LGD2。
在如以上方式而构成的电平转换电路70中,在基于L电平的栅极信号HGD2而使晶体管M3的漏极端子和源极端子被控制成非导通状态且基于H电平的栅极信号LGD2而使晶体管M4的漏极端子和源极端子被控制成导通状态的情况下、即基准电平切换电路710基于基础驱动信号aA而输出了L电平的基准电平切换信号LS的情况下,放大电路550的中点CP1和电平转换电路70的中点CP2经由晶体管M4而被电连接。因此,电平转换电路70将经由晶体管M4而被供给至中点CP2的放大调制信号AMS1作为电平转换放大调制信号AMS2而输出。
另一方面,在基于H电平的栅极信号HGD2而使晶体管M3的漏极端子和源极端子被控制成导通状态且基于L电平的栅极信号LGD2而使晶体管M4的漏极端子和源极端子被控制成非导通状态的情况下、即基准电平切换电路710基于基础驱动信号aA而输出了H电平的基准电平切换信号LS的情况下,放大电路550的中点CP1和电平转换电路70的中点CP2经由自举电路BS以及晶体管M3而被电连接。因此,电平转换电路70将基于电压信号VHV2的电压vhv2而对放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电压信号VHV3作为电平转换放大调制信号AMS2而输出。
即,电平转换电路70在由基础驱动信号dA所规定的电压值小于预定的阈值电压的情况下,通过将晶体管M3控制成非导通状态且将晶体管M4控制成导通状态,从而将放大调制信号AMS1作为以放大调制信号AMS1的基准电位为接地电位的电平转换放大调制信号AMS2而输出,并且在由基础驱动信号dA所规定的电压值大于预定的阈值电压的情况下,通过将晶体管M3控制成导通状态且将晶体管M4控制成非导通状态,从而将使放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为基于与接地电位相比而为高电位的电压信号VHV2的电压vhv2的电压值的信号作为电平转换放大调制信号AMS2而输出。
在此,在以下的说明中,将电平转换电路70使放大调制信号AMS1作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的工作模式称为第一模式MD1,且将电平转换电路70输出使放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为电压信号VHV2的电压值即基于电压vhv2的电压值的电平转换放大调制信号AMS2的工作模式称为第二模式MD2。即,在由基础驱动信号dA、aA所规定的电压值为小于预定的阈值电压的第一电压值的情况下,电平转换电路70成为第一模式MD1,并且在由基础驱动信号dA、aA所规定的电压值为大于预定的阈值电压的第二电压值的情况下,电平转换电路70成为第二模式MD2。
电压检测电路760对自举电路BS所具有的电容器C13的电压值进行检测,并将表示检测结果的电压检测信号VCAP输出至基准电平切换电路710。
具体而言,在电压检测电路760中,被输入有电容器C13的一端的电压值和电容器C13的另一端的电压值。而且,电压检测电路760对被输入的电容器C13的一端的电压值与电容器C13的另一端的电压值之间的差值进行计算。而且,电压检测电路760生成与所计算出的差值是否为预定的阈值以上相应的逻辑电平的电压检测信号VCAP。作为这样的电压检测电路760,包括对电容器C13的一端的电压值与电容器C13的另一端的电压值之间的差值进行计算的运算放大器、以及用于对电容器C13的两端的电位差是否为预定的阈值以上进行辨别的比较器等。换言之,电压检测电路760包括比较器。而且,电压检测电路760将该比较器的输出作为电压检测信号VCAP而输出至基准电平切换电路710。
在此,作为如下结构而进行说明,即,本实施方式的电压检测电路760在电容器C13的一端的电压值与电容器C13的另一端的电压值之间的差值为预定的阈值以上的情况下,输出H电平的电压检测信号VCAP,且在电容器C13的一端的电压值与电容器C13的另一端的电压值之间的差值小于预定的阈值的情况下,输出L电平的电压检测信号VCAP。即,作为如下结构而进行说明,即,本实施方式的电压检测电路760在作为电容器C13的两端电压且为被蓄积在电容器C13中的电荷量为预定的阈值以上的情况下,输出H电平的电压检测信号VCAP,且在作为电容器C13的两端电压且为被蓄积在电容器C13中的电荷量小于预定的阈值的情况下,输出L电平的电压检测信号VCAP。另外,电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP的逻辑电平并不限于上述的内容,而且,电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP也可以为包含预定的指令的信号。
基准电平切换电路710根据被输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平,而对基准电平切换信号LS的逻辑电平进行切换。
具体而言,基准电平切换电路710在由被输入的基础驱动信号aA所规定的电压值小于预定的阈值、优选为由基础驱动信号aA所规定的驱动信号COM的电压值在固定的期间内,取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此后,通过由被输入至基准电平切换电路710的基础驱动信号aA所规定的电压值成为预定的阈值以上,从而基准电平切换电路710将所输出的基准电平切换信号LS的逻辑电平从L电平切换为H电平。即,电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1被切换为第二模式MD2。而且,在基准电平切换电路710刚刚将电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1切换为第二模式MD2之后、具体而言在刚刚将基准电平切换信号LS的逻辑电平从L电平切换为H电平之后,从减少可能伴随着工作模式的切换而产生的驱动信号COM的波形变形的观点出发,基准电平切换电路710将逻辑电平短期地成为L电平的脉冲信号作为基准电平切换信号LS而输出一次或多次。该基准电平切换电路710所输出的脉冲信号的输出次数根据从电压检测电路760被输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平而被规定。
另一方面,基准电平切换电路710在由被输入的基础驱动信号aA所规定的电压值为预定的阈值以上、优选为由基础驱动信号aA所规定的驱动信号COM的电压值在固定的期间内,取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此后,通过由被输入至基准电平切换电路710的基础驱动信号aA规定的电压值小于预定的阈值,从而基准电平切换电路710将所输出的基准电平切换信号LS的逻辑电平从H电平切换为L电平。即,电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2被切换为第一模式MD1。而且,在基准电平切换电路710刚刚将电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2切换为第一模式MD1之后、具体而言在刚刚将基准电平切换信号LS的逻辑电平从H电平切换为L电平之后,从减少可能伴随着工作模式的切换而产生的驱动信号COM的波形变形的观点出发,基准电平切换电路710将逻辑电平短期地成为H电平的脉冲信号作为基准电平切换信号LS而输出一次或多次。该基准电平切换电路710所输出的脉冲信号的输出次数根据从电压检测电路760输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平而被规定。
在此,在以下的说明中,有时将在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1被切换为第二模式MD2的情况下基准电平切换电路710所输出的逻辑电平短期地成为L电平的脉冲信号、和在从第二模式MD2被切换为第一模式MD1的情况下基准电平切换电路710所输出的逻辑电平短期地成为H电平的脉冲信号统称为计数器脉冲CP。即,在本实施方式的驱动电路50中,在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1被切换为第二模式MD2的情况、或从第二模式MD2被切换为第一模式MD1的情况下,基准电平切换电路710输出一个或多个计数器脉冲CP。而且,基准电平切换电路710所输出的计数器脉冲CP的次数根据电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP的逻辑电平而被规定。
电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2被输入至解调电路560。解调电路560通过使电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2平滑而进行解调,从而生成并输出驱动信号COM。换言之,解调电路560通过对电平转换放大调制信号AMS2进行解调从而输出驱动信号COM。
解调电路560包括电感器L10和电容器C10。电感器L10的一端与中点CP2电连接。电感器L10的另一端与电容器C10的一端电连接。而且,在电容器C10的另一端上被供给有接地电位。即,电感器L10和电容器C10构成低通滤波器电路。由此,从电平转换电路70输出的电平转换放大调制信号AMS2被平滑化,并作为驱动信号COM而从驱动电路50被输出。
反馈电路570向加法器511供给使解调电路560所生成的驱动信号COM衰减而得到的反馈信号VFB。由此,解调电路560所输出的驱动信号COM被反馈至调制电路520。其结果为,使驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形的精度提升。在此,反馈电路570也可以作为反馈信号VFB而反馈包括使解调电路560所生成的驱动信号COM衰减而得到的信号、和使提取了解调电路560所生成的驱动信号COM的高频成分的信号衰减而得到的信号在内的多个信号。即,反馈电路570也可以包含多个反馈电路,该多个反馈电路包括对使解调电路560所生成的驱动信号COM衰减而得到的信号进行反馈的电路、和对使提取了解调电路560所生成的驱动信号COM的高频成分的信号衰减而得到的信号进行反馈的电路。
由此,能够单独地对驱动信号COM所包含的高频成分进行反馈。其结果为,驱动电路50能够基于该高频成分而进行自激振荡,并能够使调制信号MS的频率提高至可充分确保驱动信号COM的精度的程度。因此,进一步使驱动电路50所输出的驱动信号COM的波形精度提升。
3.3驱动信号输出电路的工作
接下来,对驱动电路50的工作进行说明。图7为用于对驱动电路50的工作进行说明的图。另外,在图7中,仅图示了驱动电路50所输出的驱动信号COM中的任意的周期T内的驱动信号COM。此外,在图7中,将用于对基准电平切换电路710是输出H电平的基准电平切换信号LS还是输出L电平的基准电平切换信号LS进行切换的驱动信号COM的预定的阈值电压图示为电压vth,且将与电压vth相对应的基础驱动信号aA的电压值图示为电压avth。而且,将与驱动信号COM的电压vt相对应的基础驱动信号aA的电压值图示为电压avt,将与驱动信号COM的电压vb相对应的基础驱动信号aA的电压值图示为电压avb,且将与驱动信号COM的电压vc相对应的基础驱动信号aA的电压值图示为电压avc。另外,虽然在图7中图示了电压vth为小于电压vc的电压值且电压avth为小于电压avc的电压值的情况,但并不仅限于此。
如图7所示,在时刻t0~时刻t10的期间内,驱动电路50输出电压值恒定在电压vc的驱动信号COM。具体而言,在时刻t0~时刻t10的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值恒定在电压vc的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成以电压avc而恒定的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1、和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。而且,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而使基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t0~时刻t10的期间内,驱动信号COM的电压值大于电压vth。因此,基础驱动信号aA的电压值大于电压avth。因此,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
而且,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,并且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据被输入至自举电路BS的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。而且,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而驱动电路50输出电压值恒定在电压vc的驱动信号COM。
此外,在时刻t0~时刻t10的期间内,基准电平切换电路710取得电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP,并对之进行保持。在此,基准电平切换电路710也可以在时刻t0~时刻t10的期间内的预定的定时取得被输入至基准电平切换电路710的电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此外,基准电平切换电路710也可以在时刻t0~时刻t10的期间内多次取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并且将所取得的电压检测信号VCAP的逻辑电平中的、H电平的电压检测信号VCAP的取得次数与L电平的电压检测信号VCAP的取得次数进行比较,并对取得次数较多的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在预定的周期内持续取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并在临近时刻t10时,对被多次连续输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在取得新的逻辑电平的电压检测信号VCAP并对之进行保持的情况下放弃已经保持着的电压检测信号VCAP的逻辑电平。
在时刻t10~时刻t20的期间内,驱动电路50输出电压值从电压vc变为电压vb的驱动信号COM。具体而言,在时刻t10~时刻t20的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值从电压vc变为电压vb的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成电压值从电压avc变为电压avb的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。而且,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t10~时刻t20的期间中,在驱动信号COM的电压值大于电压vth的期间、且基础驱动信号aA的电压值大于电压avth的时刻t10~时刻tc1的期间内,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
而且,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据被输入至自举电路BS的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。
在时刻t10~时刻t20的期间中,在驱动信号COM的电压值小于电压vth的期间、且基础驱动信号aA的电压值小于电压avth的时刻tc1~时刻t20的期间内,基准电平切换电路710生成L电平的基准电平切换信号LS。L电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的H电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出L电平的栅极信号HGD2和H电平的栅极信号LGD2。
晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的L电平的栅极信号HGD2而被控制成非导通状态,晶体管M4通过H电平的栅极信号LGD2而被控制成导通状态。由此,从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1作为电平转换放大调制信号AMS2而从中点CP2被输出。即,在时刻t10~时刻t20的期间中的时刻t10~时刻tc1的期间内,电平转换电路70的工作模式成为第二模式MD2,且在时刻t10~时刻t20的期间中的时刻tc1~时刻t20的期间内,电平转换电路70的工作模式成为第一模式MD1。换言之,在时刻tc1,电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1。
而且,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而使驱动电路50输出电压值从电压vc变为电压vb的驱动信号COM。
此外,在时刻Tc1,在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1之后,基准电平切换电路710生成使基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地反转的计数器脉冲CP。图8为表示从第二模式MD2转变为第一模式MD1的情况下的计数器脉冲CP的一个示例、以及基于计数器脉冲CP的晶体管M3、M4的工作的一个示例的图。
如图8所示,在时刻Tc1以前,电平转换电路70在第二模式MD2下进行工作。此时,基准电平切换电路710输出H电平的基准电平切换信号LS,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。即,晶体管M3被控制成导通状态,且晶体管M4被控制成非导通状态。
然后,在时刻Tc1,电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1。具体而言,基准电平切换电路710将所输出的基准电平切换信号LS的逻辑电平从H电平切换为L电平。由此,栅极驱动器电路730输出L电平的栅极信号HGD2和H电平的栅极信号LGD2。其结果为,晶体管M3被控制成非导通状态,且晶体管M4被控制成导通状态。即,在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1的情况下,栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的状态起,输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2。
在此,在以下的说明中,将如下的工作称为模式切换控制MC21,所述工作为,在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1的情况下,栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的状态起,输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2。
在执行了模式切换控制MC21之后,基准电平切换电路710将计数器脉冲CP作为基准电平切换信号LS而输出一次或多次。换言之,在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1之后,基准电平切换电路710将计数器脉冲CP输出一次或多次。
具体而言,在时刻Tc1,基准电平切换电路710将基准电平切换信号LS的逻辑电平从H电平切换为L电平。由此,执行了模式切换控制MC21。而且,在模式切换控制MC21之后,基准电平切换电路710输出在将基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地设为L电平后再次设为H电平的计数器脉冲CP。由此,栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2,此后,输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2、以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2。
在此,在以下的说明中,将如下的工作称为计数器脉冲控制DCP,所述工作为,通过基准电平切换电路710输出将基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地设为L电平后再次设为H电平的计数器脉冲CP,从而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2,此后,输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2、以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2。
电平转换电路70在模式切换控制MC21之后将上述的计数器脉冲控制DCP执行一次、或反复执行多次。在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1的情况下,作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位急剧地从基于电压vhv2的电位变为接地电位。在驱动电路50的响应速度无法追随于该基准电位的急剧变化的情况下,有可能在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形。相对于此,在本实施方式的驱动电路50中,通过在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1时基准电平切换电路710执行计数器脉冲控制DCP,从而作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位的变化会变缓,其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,在本实施方式的液体喷出装置1的驱动电路50中,根据基准电平切换电路710所取得并保持的电压检测信号VCAP的逻辑电平而对电平转换电路70反复执行计数器脉冲控制DCP的次数进行规定。换言之,计数器脉冲控制DCP根据自举电路BS所具有的电容器C13的电压值而被执行一次或多次,其中,所述计数器脉冲控制DCP为,通过基准电平切换电路710输出计数器脉冲CP从而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2,之后输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的控制。
如前文所述,在时刻t10~时刻t20的期间内,驱动电路50输出电压值从电压vc减少至电压vb的驱动信号COM。此时,压电元件60以及解调电路560中所蓄积的电荷朝向驱动电路50而被释放。即,伴随着压电元件60以及解调电路560中所蓄积的电荷的释放而产生的电流被供给至驱动电路50。在这样的时刻t10~时刻t20的期间内,在通过电平转换电路70执行计数器脉冲控制DCP而使栅极驱动器电路730输出了将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的期间内,被供给至驱动电路50的电流经由晶体管M3而向电容器C13进行供给。即,在时刻t10~时刻t20的期间内,通过执行计数器脉冲控制DCP,从而使再生电流在自举电路BS的电容器C13中流动,其结果为,电荷会被蓄积在电容器C13中。
假设在自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降了的情况下,将会无法充分获得在第二模式MD2下作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位,其结果为,有可能在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形。相对于此,在本实施方式的液体喷出装置1所具有的驱动电路50中,在时刻t10~时刻t20的期间内,通过执行计数器脉冲控制DCP,从而能够提高由电容器C13所保持的电压值。其结果为,由于电容器C13的电压值下降,因而降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,由于在时刻t10~时刻t20的期间内电平转换电路70所执行的计数器脉冲控制DCP的次数根据自举电路BS所具有的电容器C13的电压值而被规定,因此,尽管在电容器13中蓄积有充分的电荷,也会降低向电容器C13过度地供给电荷的可能性,其结果为,能够降低功率消耗伴随着计数器脉冲控制DCP而增加的可能性,并且,在电容器C13中并未蓄积有充分的电荷的情况下,能够将充分的电荷蓄积在电容器C13中,并降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。因此,优选为,电平转换电路70所执行的计数器脉冲控制DCP的次数会在自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降了的情况下增加。
返回至图7,在时刻t20~时刻t30的期间内,驱动电路50输出电压值恒定在电压vb的驱动信号COM。具体而言,在时刻t20~时刻t30的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值恒定在电压vb的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成以电压avb而恒定的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。然后,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t20~时刻t30的期间内,驱动信号COM的电压值小于电压vth。因此,基础驱动信号aA的电压值小于电压avth。因此,基准电平切换电路710生成L电平的基准电平切换信号LS。L电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的H电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出L电平的栅极信号HGD2和H电平的栅极信号LGD2。
然后,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的L电平的栅极信号HGD2而被控制成非导通状态,且晶体管M4通过H电平的栅极信号LGD2而被控制成导通状态。由此,从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1作为电平转换放大调制信号AMS2而从中点CP2被输出。然后,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而驱动电路50输出电压值恒定在电压vb的驱动信号COM。
此外,在时刻t20~时刻t30的期间内,基准电平切换电路710取得电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP,并对之进行保持。在此,基准电平切换电路710在时刻t20~时刻t30的期间内的预定的定时,取得被输入至基准电平切换电路710的电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此外,基准电平切换电路710也可以在时刻t20~时刻t30的期间内多次取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并且,对所取得的电压检测信号VCAP的逻辑电平中的H电平的电压检测信号VCAP的取得数量与L电平的电压检测信号VCAP的取得次数进行比较,并对取得次数较多的逻辑电平进行保持。而且,基准电平切换电路710也可以以预定的周期而持续取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并在临近时刻t10时,对被多次连续输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在取得新的逻辑电平的电压检测信号VCAP并对之进行保持的情况下,放弃已经保持着的电压检测信号VCAP的逻辑电平。
在时刻t30~时刻t40的期间内,驱动电路50输出电压值从电压vb变为电压vt的驱动信号COM。具体而言,在时刻t30~时刻t40的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值从电压vb变为电压vt的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于所输入的基础驱动信号dA而生成电压值从电压avb变为电压avt的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1、和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。然后,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t30~时刻t40的期间中的驱动信号COM的电压值小于电压vth的期间、且基础驱动信号aA的电压值小于电压avth的时刻t30~时刻tc2的期间内,基准电平切换电路710生成L电平的基准电平切换信号LS。L电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的H电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出L电平的栅极信号HGD2和H电平的栅极信号LGD2。
然后,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的L电平的栅极信号HGD2而被控制成非导通状态,且晶体管M4通过H电平的栅极信号LGD2而被控制成导通状态。由此,从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1作为电平转换放大调制信号AMS2而从中点CP2被输出。
在时刻t30~时刻t40的期间中的驱动信号COM的电压值大于电压vth的期间、且基础驱动信号aA的电压值大于电压avth的时刻tc2~时刻t40的期间内,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据被输入至自举电路BS的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。即,在时刻t30~时刻t40的期间中的时刻t30~时刻tc2的期间内,电平转换电路70的工作模式成为第一模式MD1,且在时刻t30~时刻t40的期间中的时刻tc2~时刻t40的期间内,电平转换电路70的工作模式成为第二模式MD2。换言之,在时刻tc2,电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2。
然后,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而驱动电路50输出电压值从电压vb变为电压vt的驱动信号COM。
此外,在时刻Tc2,在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2之后,基准电平切换电路710输出使基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地反转的计数器脉冲CP。图9为表示从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下的计数器脉冲CP的一个示例、以及基于计数器脉冲CP的晶体管M3、M4的工作的一个示例的图。
如图9所示,在时刻Tc2以前,电平转换电路70在第一模式MD1下进行工作。此时,基准电平切换电路710输出L电平的基准电平切换信号LS,栅极驱动器电路730输出L电平的栅极信号HGD2和H电平的栅极信号LGD2。即,晶体管M3被控制成非导通状态,晶体管M4被控制成导通状态。
然后,在时刻Tc2,电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2。具体而言,基准电平切换电路710将所输出的基准电平切换信号LS的逻辑电平从L电平切换为H电平。由此,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。其结果为,晶体管M3被控制成导通状态,晶体管M4被控制成非导通状态。即,在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下,栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的状态起,输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2。
在此,在以下的说明中,将如下的工作称为模式切换控制MC12,所述工作为,在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下,栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的状态起,输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2。
在执行了模式切换控制MC12之后,基准电平切换电路710将计数器脉冲CP作为基准电平切换信号LS而输出一次或多次。换言之,在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2之后,基准电平切换电路710将计数器脉冲CP输出一次或多次。
具体而言,在时刻Tc2,基准电平切换电路710将基准电平切换信号LS的逻辑电平从L电平切换为H电平。由此,执行了模式切换控制MC12。然后,在模式切换控制MC12之后,基准电平切换电路710输出在将基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地设为H电平后再次设为L电平的计数器脉冲CP。由此,栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2,此后,输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2。
在此,在以下的说明中,将如下的工作称为计数器脉冲控制UCP,所述工作为,通过基准电平切换电路710输出将基准电平切换信号LS的逻辑电平短期地设为H电平后再次设为L电平的计数器脉冲CP,从而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2,此后,输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2。
电平转换电路70在模式切换控制MC12之后将上述的计数器脉冲控制UCP执行一次、或反复执行多次。在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下,作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位急剧地从接地电位变为基于电压vhv2的电位。在驱动电路50的响应速度无法追随于该基准电位的急剧的变化的情况下,有可能在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形。针对于此,在本实施方式的驱动电路50中,通过在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2时基准电平切换电路710执行计数器脉冲控制UCP,从而作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位的变化会变缓,其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,在本实施方式的液体喷出装置1的驱动电路50中,根据基准电平切换电路710所取得并保持的电压检测信号VCAP的逻辑电平而对电平转换电路70反复执行计数器脉冲控制UCP的次数进行规定。换言之,计数器脉冲控制UCP根据自举电路BS所具有的电容器C13的电压值而被执行一次或多次,其中,所述计数器脉冲控制UCP为,通过基准电平切换电路710输出计数器脉冲CP从而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2,之后输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的控制。
如前文所述,在时刻t30~时刻t40的期间内,驱动电路50输出电压值从电压vb增加至电压vt的驱动信号COM。此时,在压电元件60以及解调电路560中,通过驱动电路50所输出的电平转换放大调制信号AMS2而被供给有电流,并蓄积有电荷。用于将电荷蓄积在该压电元件60以及解调电路560中的电流经由驱动电路50所具有的电容器C13而被供给。因此,被蓄积在电容器C13中的电荷被释放,从而电容器C13的电压值下降的可能性升高。在这样的时刻t30~时刻t40的期间内,在通过电平转换电路70执行计数器脉冲控制UCP而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的期间内,电流在未经由自举电路BS所具有的电容器C13的条件下被供给至压电元件60以及解调电路560中。即,在时刻t30~时刻t40的期间内,通过执行计数器脉冲控制UCP,从而降低了蓄积在自举电路BS的电容器C13中的电荷被释放的可能性。即,降低了自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降的可能性。
如前文所述,在自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降了的情况下,有可能在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形。相对于此,在本实施方式的液体喷出装置1所具有的驱动电路50中,在时刻t30~时刻t40的期间内,通过执行计数器脉冲控制UCP,从而降低由电容器C13所保持的电压值下降的可能性。其结果为,由于电容器C13的电压值下降,因此,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,由于在时刻t30~时刻t40的期间内电平转换电路70所执行的计数器脉冲控制UCP的次数根据自举电路BS所具有的电容器C13的电压值而被规定,因此,尽管在电容器C13中蓄积有充分的电荷,也能够通过执行计数器脉冲控制UCP而降低功率消耗增加的可能性,并且,在电容器C13中未蓄积有充分的电荷的情况下,能够减少被蓄积在电容器C13中的电荷的释放,并降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。因此,优选为,电平转换电路70所执行的计数器脉冲控制UCP的次数会在自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降了的情况下增加。
返回至图7,在时刻t40~时刻t50的期间内,驱动电路50输出电压值恒定在电压vt的驱动信号COM。具体而言,在时刻t40~时刻t50的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值恒定为电压vt的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成以电压avt而恒定的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。然后,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而使基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t40~时刻t50的期间内,驱动信号COM的电压值大于电压vth。因此,基础驱动信号aA的电压值大于电压avth。因此,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
然后,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据从自举电路BS输入的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。然后,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而驱动电路50输出电压值恒定在电压vb的驱动信号COM。
此外,在时刻t40~时刻t50的期间内,基准电平切换电路710取得电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP,并对之进行保持。在此,基准电平切换电路710也可以在时刻t40~时刻t50的期间中的预定的定时,取得被输入至基准电平切换电路710的电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此外,基准电平切换电路710也可以在时刻t40~时刻t50的期间内多次取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并且,对所取得的电压检测信号VCAP的逻辑电平中的H电平的电压检测信号VCAP的取得次数与L电平的电压检测信号VCAP的取得次数进行比较,并对取得次数较多的逻辑电平进行保持。而且,基准电平切换电路710也可以以预定的周期而持续取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并在临近时刻t50时,对被多次连续输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在取得新的逻辑电平的电压检测信号VCAP并对之进行保持的情况下,放弃已经保持着的电压检测信号VCAP的逻辑电平。
在时刻t50~时刻t60的期间内,驱动电路50输出电压值从电压vt变为电压vc的驱动信号COM。具体而言,在时刻t50~时刻t60的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,输入有用于生成电压值从电压vt变为电压vc的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成从电压avt变为电压avc的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1、和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。然后,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而使基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t50~时刻t60的期间内,驱动信号COM的电压值大于电压vth。因此,基础驱动信号aA的电压值大于电压avth。因此,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
然后,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据被输入至自举电路BS的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。然后,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而使驱动电路50输出电压值从电压vt变为电压vc的驱动信号COM。
在时刻t60~时刻t70的期间内,驱动电路50输出电压值恒定在电压vc的驱动信号COM。具体而言,在时刻t60~时刻t70的期间内,在基础驱动信号输出电路510中,被输入有用于生成电压值恒定在电压vc的驱动信号COM的基础驱动信号dA。因此,基础驱动信号输出电路510基于被输入的基础驱动信号dA而生成以电压ac而恒定的基础驱动信号aA。此后,基础驱动信号输出电路510将所生成的基础驱动信号aA经由加法器511而输出至调制电路520。
调制电路520通过对基础驱动信号输出电路510所输出的基础驱动信号aA进行调制,从而生成调制信号MS。调制信号MS被输入至栅极驱动器531,并且,使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号被输入至栅极驱动器532。由此,栅极驱动器电路530输出与调制信号MS的逻辑电平相应的栅极信号HGD1、和与使调制信号MS的逻辑电平反转而得到的信号相应的栅极信号LGD1。然后,通过放大电路550所具有的晶体管M1、M2基于栅极信号HGD1、LGD1而进行工作,从而使基于电压信号VHV1的电压值即电压vhv1而对调制信号MS进行了放大所得到的放大调制信号AMS1从中点CP1被输出。
此外,基础驱动信号输出电路510也将基础驱动信号aA输出至电平转换电路70所包含的基准电平切换电路710。在时刻t60~时刻t70的期间内,驱动信号COM的电压值大于电压vth。因此,基础驱动信号aA的电压值大于电压avth。因此,基准电平切换电路710生成H电平的基准电平切换信号LS。H电平的基准电平切换信号LS被输入至栅极驱动器731,并且,使逻辑电平反转而得到的L电平的信号被输入至栅极驱动器732。其结果为,栅极驱动器电路730输出H电平的栅极信号HGD2和L电平的栅极信号LGD2。
然后,晶体管M3通过栅极驱动器电路730所输出的H电平的栅极信号HGD2而被控制成导通状态,且晶体管M4通过L电平的栅极信号LGD2而被控制成非导通状态。由此,根据被输入至自举电路BS的电压信号VHV2的电压值即电压vhv2而对从放大电路550的中点CP1输出的放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2从中点CP2被输出。然后,通过电平转换电路70所输出的电平转换放大调制信号AMS2在解调电路560中被解调,从而使驱动电路50输出电压值恒定在电压vc的驱动信号COM。
此外,在时刻t60~时刻t70的期间内,基准电平切换电路710取得电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP,并对之进行保持。在此,基准电平切换电路710也可以在时刻t60~时刻t70的期间内的预定的定时,取得被输入至基准电平切换电路710的电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此外,基准电平切换电路710也可以在时刻t60~时刻t70的期间内多次取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并且,将所取得的电压检测信号VCAP的逻辑电平中的H电平的电压检测信号VCAP的取得次数与L电平的电压检测信号VCAP的取得次数进行比较,并对取得次数较多的逻辑电平进行保持。而且,基准电平切换电路710也可以以预定的周期而持续取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并在临近时刻t70时,对被多次连续输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在取得新的逻辑电平的电压检测信号VCAP并进行保持的情况下,放弃已经保持着的电压检测信号VCAP的逻辑电平。
在此,如前文所述,驱动信号COM包含以周期T而被反复执行的信号波形。即,图7所示的时刻t70相当于前述的时刻t0。由此,驱动电路50生成并输出包含电压值以电压vc开始且以电压vc结束的信号波形在内的驱动信号COM。这样,基准电平切换电路710也可以在时刻t60~时刻t70、时刻t0~时刻t10的期间内取得电压检测电路760所输出的电压检测信号VCAP,并对之进行保持。即,基准电平切换电路710在时刻t60~时刻t70、时刻t0~时刻t10的期间内的预定的定时,取得被输入至基准电平切换电路710的电压检测信号VCAP的逻辑电平,并对之进行保持。此外,基准电平切换电路710在时刻t60~时刻t70、时刻t0~时刻t10的期间内多次取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并且,对所取得的电压检测信号VCAP的逻辑电平中的H电平的电压检测信号VCAP的取得次数与L电平的电压检测信号VCAP的取得次数进行比较,并对取得次数较多的逻辑电平进行保持。而且,基准电平切换电路710也可以以预定的周期而持续取得电压检测信号VCAP的逻辑电平,并在临近时刻t10时,对被多次连续输入的电压检测信号VCAP的逻辑电平进行保持。另外,基准电平切换电路710也可以在取得新的逻辑电平的电压检测信号VCAP并进行保持的情况下,放弃已经保持着的电压检测信号VCAP的逻辑电平。
在此,压电元件60为容性负载的一个示例,驱动电路50相当于容性负载驱动电路。而且,驱动电路50所输出的驱动信号COM为驱动信号的一个示例,鉴于驱动信号VOUT通过将驱动信号COM的信号波形设为选择或不选择从而被生成这一点,驱动信号VOUT也为驱动信号的一个示例。此外,基础驱动信号aA为成为驱动信号COM的基础的基础驱动信号的一个示例,鉴于基础驱动信号aA为对基础驱动信号dA进行了数字-模拟转换所得到的信号这一点,基础驱动信号dA也为成为驱动信号COM的基础的基础驱动信号的一个示例。此外,放大电路550输出放大调制信号AMS1的中点CP1为第一输出点的一个示例,电平转换电路70输出电平转换放大调制信号AMS2的中点CP2为第二输出点的一个示例。此外,晶体管M1为第一晶体管的一个示例,使晶体管M1进行工作的栅极信号HGD1为第一栅极信号的一个示例,被输入至晶体管M1的漏极端子的电压信号VHV1为第一电压信号的一个示例。晶体管M2为第二晶体管的一个示例,使晶体管M2进行工作的栅极信号LGD1为第二栅极信号的一个示例,被供给至晶体管M2的源极端子的接地电位的信号为第二电压信号的一个示例。而且,输出栅极信号HGD1、LGD1的栅极驱动器电路530为第一栅极驱动器电路的一个示例。此外,自举电路BS为自举电路的一个示例,被输入至自举电路BS的电压信号VHV2为第三电压信号的一个示例,自举电路BS所输出的电压信号VHV3为第四电压信号的一个示例,自举电路BS所包含的电容器C13为电容器的一个示例。此外,晶体管M3为第三晶体管的一个示例,使晶体管M3进行工作的栅极信号HGD2为第三栅极信号的一个示例,晶体管M2为第四晶体管的一个示例,使晶体管M2进行工作的栅极信号LGD2为第四栅极信号的一个示例。而且,输出栅极信号HGD2、LGD2的栅极驱动器电路730为第二栅极驱动器电路的一个示例。此外,接地电位为第一电位的一个示例,电压信号VHV2的电压值即电压vhv2的电位为第二电位的一个示例。此外,模式切换控制MC12为第一控制的一个示例,计数器脉冲控制UCP为第二控制的一个示例,模式切换控制MC21为第三控制的一个示例,计数器脉冲控制DCP为第四控制的一个示例。
4.作用效果
如以上那样,在本实施方式的液体喷出装置1中,驱动电路50具有:调制电路520,其输出对成为驱动信号COM的基础的基础驱动信号aA进行了调制而得到的调制信号MS;放大电路550,其将对调制信号MS进行了放大而得到的放大调制信号AMS1输出至中点CP1;电平转换电路70,其将对放大调制信号AMS1的基准电位进行了电平转换所得到的电平转换放大调制信号AMS2输出至中点CP2;解调电路560,其通过对电平转换放大调制信号AMS2进行解调从而输出驱动信号COM。
而且,电平转换电路70在从通过晶体管M3而被控制成非导通状态且晶体管M4被控制成导通状态从而输出将放大调制信号AMS1的基准电位设为接地电位的电平转换放大调制信号AMS2的第一模式MD1、转变为通过晶体管M3而被控制成导通状态且晶体管M4被控制成非导通状态从而输出将放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为基于与接地电位相比而为高电位的电压vhv2的电位的电平转换放大调制信号AMS2的第二模式MD2的情况下,执行栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的状态起输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的模式切换控制MC12,并且在模式切换控制MC12之后,将计数器脉冲控制UCP执行一次或多次,所述计数器脉冲控制UCP为,栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2,之后输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的控制。
由此,即使在电平转换电路70的工作模式从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下,作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位的变化也会变缓,其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,在电平转换电路70从输出将放大调制信号AMS1的基准电位设为接地电位的电平转换放大调制信号AMS2的第一模式MD1、转变为输出将放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为基于与接地电位相比而为高电位的电压vhv2的电位的电平转换放大调制信号AMS2的第二模式MD2的情况下,在压电元件60以及解调电路560中,通过驱动电路50所输出的电平转换放大调制信号AMS2而被供给有电流。因此,被蓄积在驱动电路50所具有的自举电路BS所包含的电容器C13中的电荷减少,从而电容器C13的电压值下降的可能性升高,并且在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性升高。
相对于此,通过由电平转换电路70执行计数器脉冲控制UCP,从而能够使电流在不经由自举电路BS所具有的电容器C13的条件下供给至压电元件60以及解调电路560。由此,减少了被蓄积在自举电路BS的电容器C13中的电荷的释放量。即,降低了自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降的可能性。其结果为,在第二模式MD2下,电平转换放大调制信号AMS2的电位较为稳定,从而提高了驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形的波形精度。
而且,电平转换电路70执行计数器脉冲控制UCP的次数根据电压检测电路760所检测出的电容器C13的电压值而被规定。由此,尽管在电容器C13中蓄积有充分的电荷,也能够减少通过执行计数器脉冲控制UCP而可能产生的功率消耗的增加,并且,在电容器C13中并未蓄积有充分的电荷的情况下,通过减少被蓄积在电容器C13中的电荷被释放的情况,从而降低由电容器C13所保持的电压值下降的可能性,其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
即,在本实施方式的液体喷出装置1中,在从第一模式MD1转变为第二模式MD2的情况下,通过根据由电容器C13所保持的电压值而将计数器脉冲控制UCP执行一次或多次,从而能够在降低功率消耗增加的可能性的同时,降低在驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
此外,本实施方式的液体喷出装置1中的驱动电路50所具有的电平转换电路70在从输出将放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为基于与接地电位相比而为高电位的电压vhv2的电位的电平转换放大调制信号AMS2的第二模式MD2、转变为输出将放大调制信号AMS1的基准电位设为接地电位的电平转换放大调制信号AMS2的第一模式MD1的情况下,执行栅极驱动器电路730从正在输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的状态起输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2的模式切换控制MC21,并且在模式切换控制MC21之后,将计数器脉冲控制UCP执行一次或多次,所述计数器脉冲控制UCP为,栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2,之后输出将晶体管M3控制成非导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成导通状态的栅极信号LGD2。
由此,即使在电平转换电路70的工作模式从第二模式MD2转变为第一模式MD1的情况下,作为电平转换放大调制信号AMS2而输出的放大调制信号AMS1的基准电位的变化也会变缓,其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
而且,在从输出将放大调制信号AMS1的基准电位电平转换为基于与接地电位相比而为高电位的电压vhv2的电位的电平转换放大调制信号AMS2的第二模式MD2、转变为电平转换电路70输出将放大调制信号AMS1的基准电位设为接地电位的电平转换放大调制信号AMS2的第一模式MD1的情况下,被蓄积在压电元件60以及解调电路560中的电荷被朝向驱动电路50而释放。此时,在通过电平转换电路70执行计数器脉冲控制DCP而使栅极驱动器电路730输出将晶体管M3控制成导通状态的栅极信号HGD2以及将晶体管M4控制成非导通状态的栅极信号LGD2的期间内,供给至驱动电路50的电流经由晶体管M3而被供给至电容器C13。即,通过执行计数器脉冲控制DCP而使再生电流在自举电路BS的电容器C13中流动,其结果为,在电容器C13中蓄积有电荷。由此,降低了自举电路BS所具有的电容器C13的电压值下降的可能性,其结果为,第二模式MD2中的电平转换放大调制信号AMS2的电位较为稳定,从而提高了驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形的波形精度。
而且,由于电平转换电路70所执行的计数器脉冲控制DCP的次数根据自举电路BS所具有的电容器C13的电压值而被规定,因此,尽管在电容器C13中蓄积有充分的电荷,也会降低将电荷过度地供给至电容器C13的可能性,并降低功率消耗伴随着计数器脉冲控制DCP而增加的可能性,并且,在电容器C13中未蓄积有充分的电荷的情况下,能够通过再生电流而将充分的电荷蓄积在电容器C13中。其结果为,降低了在驱动电路50所输出的驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
即,在本实施方式的液体喷出装置1中,通过在从第二模式MD2转变为第一模式MD1时根据由电容器C13所保持的电压值而将计数器脉冲控制DCP执行一次或多次,从而能够在降低功率消耗增加的可能性的同时,降低在驱动信号COM的信号波形中发生变形的可能性。
5.变形例
虽然在以上说明的本实施方式的液体喷出装置1的驱动电路50中,作为如下结构而进行了说明,即,在时刻t10~时刻t20的期间内实施模式切换控制MC21,此后,基于电压检测信号VCAP而将计数器脉冲控制DCP执行一次、或反复执行多次,并且在时刻t30~时刻t40的期间内实施模式切换控制MC12,此后,基于电压检测信号VCAP而将计数器脉冲控制UCP执行一次、或反复执行多次,但时刻t10~时刻t20的期间内的计数器脉冲控制DCP和时刻t30~时刻t40的期间内的计数器脉冲控制UCP中的任意一方既可以不依存于电压检测信号VCAP的次数而被执行,也可以不被执行。
此外,虽然在以上所说明的液体喷出装置1的驱动电路50中,作为如下结构而进行了说明,即,电压检测电路760包括比较器,该比较器生成表示所取得的电容器C13的电压值是否为预定的阈值以上的逻辑电平的信号,并且电压检测电路760将该逻辑电平的信号作为电压检测信号VCAP而输出至基准电平切换电路710,但也可以设为,电压检测电路760包括模拟数字转换器,该模拟数字转换器生成包括所取得的电容器C13的电压值在内的数字信号,并且电压检测电路760将该数字信号作为电压检测信号VCAP而输出至基准电平切换电路710。此时,基准电平切换电路710既可以取得在预定的定时被输入的数字信号的电压检测信号VCAP并对之进行保持,也可以对在预定的期间内被输入的数字信号的电压检测信号VCAP的算术平均、移动平均、加权平均等进行计算,并对计算结果进行保持。
另外,在以上所说明的液体喷出装置1的驱动电路50中,也可以根据电压检测电路760所检测出的电容器C13的电压值,而对驱动电路50所输出的驱动信号COM的周期T进行变更,也可以对通过基于驱动信号COM的驱动信号VOUT而被驱动的喷嘴数加以限制。由此,提高了对驱动电路50所具有的自举电路BS所包括的电容器C13的充电效率,其结果为,进一步降低了电容器C13的电压值下降的可能性。
另外,也可以设为,以上所说明的液体喷出装置1的驱动电路50在电压检测电路760所计测出的电容器C13的电压值低于预定的电压值的情况下,将表示该情况内容通知给控制部100,控制部100基于来自驱动电路50的通知而停止驱动电路50的工作。由此,在电容器C13的电压值下降至减少驱动信号COM的波形的变形较为困难的程度的情况下,降低了驱动电路50持续工作的可能性。
另外,也可以设为,以上所说明的液体喷出装置1的驱动电路50在电压检测电路760所计测出的电容器C13的电压值低于预定的电压值的情况下,将表示该情况的内容通知给控制部100,控制部100使被设置在液体喷出装置1的外部的未图示的外部设备、例如主计算机显示表示在驱动电路50中产生了异常的含义的信息。由此,在电容器C13的电压值下降至减少驱动信号COM的波形的变形较为困难的程度的情况下,能够将该内容报知给使用者。
另外,虽然在以上所说明的液体喷出装置1的驱动电路50中,作为电压检测电路760对电容器C13的两端子间电压值进行计测的结构而进行了说明,但电压检测电路760也可以对与电容器C13电连接的二极管D13的阴极端子的电压进行计测。由此,能够简化电压检测电路760的结构,并能够实现驱动电路50以及液体喷出装置1的小型化、低成本化。
以上,虽然对实施方式行了说明,但本发明并不限于这些实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内以各种各样的方式来实施。例如,也能够适当地对上述的实施方式进行组合。
本发明包括与实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构,或者目的以及效果相同的结构)。此外,本发明包括对实施方式所说明的结构的非本质部分进行了置换的结构。此外,本发明包括与实施方式所说明的结构起到相同作用效果的结构或者能够实现相同目的的结构。此外,本发明包括在实施方式所说明的结构中附加了公知技术的结构。
根据上述的实施方式可导出以下的内容。
液体喷出装置的一个方式具备:液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号、以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第一控制后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
根据该液体喷出装置,在驱动电路中,在从输出将放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式转变为输出将放大调制信号的基准电位电平转换为与第一电位相比而为高电位的第二电位的电平转换放大调制信号的第二模式的情况下,执行第一控制,所述第一控制为,第二栅极驱动器电路从正在输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的状态起,输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号的控制,并且在第一控制之后,根据电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号,之后输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号的控制。由此,在从第一模式转变为第二模式的情况下,降低了伴随着作为电平转换放大调制信号而输出的放大调制信号的基准电位的变动而在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性,并且,通过在第二控制中第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号,从而降低了自举电路所包括的电容器的电荷被释放的可能性,其结果为,降低了由自举电路所包括的电容器所保持的电压值下降的可能性。因此,电平转换放大调制信号的电位较为稳定,从而降低了在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性。
另外,通过使执行第二控制的次数根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而被规定,从而能够根据被蓄积在电容器中的电荷量来对是否释放电容器的电荷进行控制,其结果为,降低了容性负载驱动电路的功率消耗。
即,根据该液体喷出装置,能够提高容性负载驱动电路所输出的驱动信号的波形精度,并且降低容性负载驱动电路的功率消耗。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,在所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值下降了的情况下,所述电平转换电路所执行的所述第二控制的次数会增加。
根据该液体喷出装置,在电容器的电压值下降了的情况下,通过增加电平转换电路所执行的第二控制的次数,从而能够进一步降低蓄积在电容器中的电荷被释放的可能性。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,所述电平转换电路在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
根据该液体喷出装置,在驱动电路中,在从输出将放大调制信号的基准电位电平转换为与第一电位相比而为高电位的第二电位的电平转换放大调制信号的第二模式、转变为输出将放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式的情况下,执行第三控制,所述第三控制为,第二栅极驱动器电路从正在输出将第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号的状态起,输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制,并且在第三控制之后,根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,之后输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制。由此,在从第二模式转变为第一模式的情况下,降低了伴随着作为电平转换放大调制信号而输出的放大调制信号的基准电位的变动而在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性,并且,通过在第四控制中第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,从而使自举电路所包括的电容器通过再生电流而被充电。其结果为,降低了由自举电路所包括的电容器所保持的电压值下降的可能性。因此,电平转换放大调制信号的电位较为稳定,从而降低了在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性。
另外,通过使执行第四控制的次数根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而被规定,从而能够根据被蓄积在电容器中的电荷量来对是否将电荷充电至电容器进行控制,其结果为,降低了容性负载驱动电路的功率消耗。
即,根据该液体喷出装置,能够进一步提高容性负载驱动电路所输出的驱动信号的波形精度,并且,进一步降低容性负载驱动电路的功率消耗。
液体喷出装置的一个方式具备:液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下,所述电平转换电路执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
根据该液体喷出装置,在驱动电路中,在从输出将放大调制信号的基准电位电平转换为与第一电位相比而为高电位的第二电位的电平转换放大调制信号的第二模式、转变为输出将放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式的情况下,执行第三控制,所述第三控制为,第二栅极驱动器电路从正在输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号的状态起,输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制,并且在第三控制之后,根据电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,之后输出将第三晶体管控制为成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制。由此,在从第二模式转变为第一模式的情况下,降低了伴随着作为电平转换放大调制信号而输出的放大调制信号的基准电位的变动而在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性,并且通过在第四控制中第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,从而使自举电路所包括的电容器通过再生电流而被充电。其结果为,降低了由自举电路所包括的电容器所保持的电压值下降的可能性。因此,电平转换放大调制信号的电位较为稳定,从而降低了在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性。
而且,通过使执行第四控制的次数根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而被规定,从而能够根据被蓄积在电容器中的电荷量而对是否将电荷充电至电容器进行控制,其结果为,降低了驱动电路的功率消耗。
即,根据该液体喷出装置,提高了驱动电路所输出的驱动信号的波形精度,并且,能够降低驱动电路的功率消耗。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,在所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值下降了的情况下,所述电平转换电路所执行的所述第四控制的次数会增加。
根据该液体喷出装置,在电容器的电压值下降了的情况下,通过增加电平转换电路所执行的第四控制的次数,从而能够进一步降低被蓄积在电容器中的电荷被释放的可能性。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,所述电压检测电路包括比较器。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,所述电压检测电路包括模拟数字转换器。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,所述电平转换电路在由所述基础驱动信号所规定的电压值为第一电压值的情况下成为所述第一模式,且在由所述基础驱动信号所规定的电压值为与所述第一电压值相比而较大的第二电压值的情况下成为所述第二模式。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以设为,所述容性负载为压电元件。
容性负载驱动电路的一个方式为,向液体喷出头输出驱动信号的容性负载驱动电路,所述液体喷出头具有通过被供给所述驱动信号来进行驱动的容性负载并通过所述容性负载的驱动来喷出液体,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号、以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第一控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
根据该容性负载驱动电路,在从输出将放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式转变为输出将放大调制信号的基准电位电平转换为与第一电位相比而高电位的第二电位后得到的电平转换放大调制信号的第二模式的情况下,执行第一控制,所述第一控制为,第二栅极驱动器电路从输出将第三晶体管控制为非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制为导通状态的第四栅极信号的状态下、输出将第三晶体管控制为导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制为非导通状态的第四栅极信号的控制,并且在第一控制之后,根据电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制为非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制为导通状态的第四栅极信号、此后输出将第三晶体管控制为导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制为非导通状态的第四栅极信号的控制。由此,在从第一模式转变为第二模式的情况下,降低了伴随着作为电平转换放大调制信号而输出的放大调制信号的基准电位的变动而在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性,并且通过在第二控制中第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制为非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制为导通状态的第四栅极信号,从而降低了自举电路所包含的电容器的电荷被释放的可能性,其结果为,降低了由自举电路所包含的电容器所保持的电压值下降的可能性。因此,电平转换放大调制信号的电位较为稳定,从而降低了在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性。
另外,通过使执行第二控制的次数根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而被规定,从而能够根据被蓄积在电容器中的电荷量来对是否释放电容器的电荷进行控制,其结果为,降低了功率消耗。
即,根据该容性负载驱动电路,能够提高驱动信号的波形精度,并且,降低了功率消耗。
容性负载驱动电路的一个方式为,向液体喷出头输出驱动信号的容性负载驱动电路,所述液体喷出头具有通过被供给所述驱动信号来进行驱动的容性负载并通过所述容性负载的驱动来喷出液体,所述容性负载驱动电路具有:调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调而输出所述驱动信号,所述放大电路包括:第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包括:自举电路,其包含电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,所述电平转换电路包含:第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制为非导通状态且将所述第四晶体管控制为导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制为导通状态且将所述第四晶体管控制为非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而高电位的第二电位后得到的所述电平转换放大调制信号的模式,在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下,所述电平转换电路执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从输出将所述第三晶体管控制为导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制为非导通状态的所述第四栅极信号的状态下、输出将所述第三晶体管控制为非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制为导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制为导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制为非导通状态的所述第四栅极信号、此后输出将所述第三晶体管控制为非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制为导通状态的所述第四栅极信号的控制。
根据该容性负载驱动电路,在从输出将放大调制信号的基准电位电平转换为与第一电位相比而为高电位的第二电位的电平转换放大调制信号的第二模式、转变为输出将放大调制信号的基准电位设为第一电位的电平转换放大调制信号的第一模式的情况下,执行第三控制,所述第三控制为,第二栅极驱动器电路从正在输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号的状态起,输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制,并且在第三控制之后,根据电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,之后输出将第三晶体管控制成非导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成导通状态的第四栅极信号的控制。由此,在从第二模式转变为第一模式的情况下,降低了伴随着作为电平转换放大调制信号而输出的放大调制信号的基准电位的变动而在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性,并且通过在第四控制中第二栅极驱动器电路输出将第三晶体管控制成导通状态的第三栅极信号以及将第四晶体管控制成非导通状态的第四栅极信号,从而使自举电路所包括的电容器通过再生电流而被充电。其结果为,降低了由自举电路所包括的电容器所保持的电压值下降的可能性。因此,电平转换放大调制信号的电位较为稳定,从而降低了在驱动信号的信号波形中发生变形的可能性。
而且,通过使执行第四控制的次数根据电压检测电路所检测出的电容器的电压值而被规定,从而能够根据被蓄积在电容器中的电荷量来对是否将电荷充电至电容器进行控制,其结果为,降低了功率消耗。
即,根据容性负载驱动电路,提高了驱动信号的波形精度,并且,能够降低功率消耗。
符号说明
1…液体喷出装置;2…移动体;3…移动单元;4…输送单元;10…控制单元;11…电源电路;20…头单元;21…液体喷出头;24…滑架;31…滑架电机;32…滑架引导轴;33…同步带;40…压印板;41…输送电机;42…输送辊;50…驱动电路;60…压电元件;70…电平转换电路;100…控制部;190…电缆;210…选择控制部;230…选择部;510…基础驱动信号输出电路;511…加法器;520…调制电路;521…反相器;530…栅极驱动器电路;531、532…栅极驱动器;550…放大电路;560…解调电路;570…反馈电路;600…喷出部;601…压电体;611、612…电极;621…振动板;631…腔室;632…喷嘴板;641…贮液器;651…喷嘴;710…基准电平切换电路;721…反相器;730…栅极驱动器电路;731、732…栅极驱动器;760…电压检测电路;BS…自举电路;C1…电容器;C10~C13…电容器;CP1、CP2…中点;D1…二极管;D11~D13…二极管;L…喷嘴列;L10…电感器;M1~M4…晶体管;P…介质。
Claims (11)
1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;
容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,
所述容性负载驱动电路具有:
调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;
放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;
电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;
解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,
所述放大电路包括:
第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;
第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;
第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
自举电路,其包括电容器,且被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;
电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;
第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;
第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;
第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;
第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换成与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,
在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,
所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且
在所述第一控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
2.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
在所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值下降了的情况下,所述电平转换电路所执行的所述第二控制的次数会增加。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电平转换电路在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且
在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
4.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
液体喷出头,其具有通过被供给驱动信号来进行驱动的容性负载,并通过所述容性负载的驱动来喷出液体;
容性负载驱动电路,其输出所述驱动信号,
所述容性负载驱动电路具有:
调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;
放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;
电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;
解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,
所述放大电路包括:
第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;
第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;
第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;
电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;
第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;
第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;
第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;
第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,
在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下,
所述电平转换电路执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且
在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
5.如权利要求1或4所述的液体喷出装置,其特征在于,
在所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值下降了的情况下,所述电平转换电路所执行的所述第四控制的次数会增加。
6.如权利要求1或4所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电压检测电路包括比较器。
7.如权利要求1或4所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电压检测电路包括模拟数字转换器。
8.如权利要求1或4所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电平转换电路在由所述基础驱动信号所规定的电压值为第一电压值的情况下成为所述第一模式,且在由所述基础驱动信号所规定的电压值为大于所述第一电压值的第二电压值的情况下成为所述第二模式。
9.如权利要求1或4所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述容性负载为压电元件。
10.一种容性负载驱动电路,其特征在于,其向液体喷出头输出驱动信号,所述液体喷出头具有通过被供给所述驱动信号来进行驱动的容性负载并通过所述容性负载的驱动来喷出液体,
所述容性负载驱动电路具有:
调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;
放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;
电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;
解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,
所述放大电路包括:
第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;
第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;
第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;
电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;
第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;
第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;
第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;
第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,
在从所述第一模式转变为所述第二模式的情况下,
所述电平转换电路执行第一控制,所述第一控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且
在所述第一控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第二控制执行一次或多次,所述第二控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的控制。
11.一种容性负载驱动电路,其特征在于,其向液体喷出头输出驱动信号,所述液体喷出头具有通过被供给所述驱动信号来进行驱动的容性负载并通过所述容性负载的驱动来喷出液体,
所述容性负载驱动电路具有:
调制电路,其输出对成为所述驱动信号的基础的基础驱动信号进行了调制而得到的调制信号;
放大电路,其将对所述调制信号进行了放大而得到的放大调制信号输出至第一输出点;
电平转换电路,其将对所述放大调制信号的基准电位进行了电平转换而得到的电平转换放大调制信号输出至第二输出点;
解调电路,其通过对所述电平转换放大调制信号进行解调从而输出所述驱动信号,
所述放大电路包括:
第一栅极驱动器电路,其基于所述调制信号而输出第一栅极信号以及第二栅极信号;
第一晶体管,其一端被供给有第一电压信号,且另一端与所述第一输出点电连接,并且基于所述第一栅极信号而进行工作;
第二晶体管,其一端与所述第一输出点电连接,且另一端被供给有第二电压信号,并且基于所述第二栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
自举电路,其包括电容器,并被输入有第三电压信号和所述放大调制信号,并且输出与所述第三电压信号和所述放大调制信号相应的第四电压信号;
电压检测电路,其对所述电容器的电压值进行检测;
第二栅极驱动器电路,其基于所述基础驱动信号而输出第三栅极信号以及第四栅极信号;
第三晶体管,其一端被供给有所述第四电压信号,且另一端与所述第二输出点电连接,并且基于所述第三栅极信号而进行工作;
第四晶体管,其一端与所述第二输出点电连接,且另一端被供给有所述放大调制信号,并且基于所述第四栅极信号而进行工作,
所述电平转换电路包括:
第一模式,其为通过将所述第三晶体管控制成非导通状态且将所述第四晶体管控制成导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位设为第一电位的所述电平转换放大调制信号的模式;
第二模式,其为通过将所述第三晶体管控制成导通状态且将所述第四晶体管控制成非导通状态从而输出将所述放大调制信号的基准电位电平转换为与所述第一电位相比而为高电位的第二电位的所述电平转换放大调制信号的模式,
在从所述第二模式转变为所述第一模式的情况下,
所述电平转换电路执行第三控制,所述第三控制为,所述第二栅极驱动器电路从正在输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号的状态起,输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制,并且
在所述第三控制之后,所述电平转换电路根据所述电压检测电路所检测出的所述电容器的电压值而将第四控制执行一次或多次,所述第四控制为,所述第二栅极驱动器电路输出将所述第三晶体管控制成导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成非导通状态的所述第四栅极信号,之后输出将所述第三晶体管控制成非导通状态的所述第三栅极信号以及将所述第四晶体管控制成导通状态的所述第四栅极信号的控制。
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