TWI675756B - 液體噴射裝置、驅動電路及噴頭單元 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種液體噴射裝置，其包含：一噴射區段，其包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體；一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，且該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號。

Description

液體噴射裝置、驅動電路及噴頭單元
本發明係關於一液體噴射裝置、一驅動器電路及一噴頭單元。
一噴墨印表機(其噴射一墨水以列印一影像或一文件)可利用一壓電元件(壓電式元件)。該壓電元件提供至對應於複數個噴嘴之各者的一噴頭單元，且根據一驅動信號經驅動使得預定量之墨水(液體)依一預定時序自各噴嘴噴射以形成一點。由於該壓電元件以與一電容器相同之方式電充當一電容負載時，因此有必要供應足夠量之電流以操作對應於各噴嘴之該壓電元件。
因此，一源驅動信號通常藉由一放大器電路放大，且作為驅動信號供應至該噴頭單元以驅動該壓電元件。該放大器電路可經組態以對該源驅動信號執行一AB類電流放大操作或類似操作(線性放大操作(參閱專利文獻1))。然而，由於該線性放大操作消耗大量電力，且具有較差能量效率，因此近年來，已提議執行一D類放大操作之一放大器電路(參閱專利文獻2)。該D類放大操作經設計以使輸入信號經受脈衝寬度調變或脈衝密度調變，根據調變信號操作(切換)串聯插入於電力供應器電壓之間的一高側電晶體及一低側電晶體，且使用一低通濾波器對所得輸出信號進行濾波(解調)以放大輸入信號。
引用列表
專利文獻
專利1：JP-A-2009-190287
專利2：JP-A-2010-114711
D類放大操作相較於線性放大操作達成高能量效率，但相當多之電力由低通濾波器消耗。因此，就電力消耗而言，期望實施一進一步改良。
本發明之數個態樣之一目的為提供達成電力消耗之一減少的一液體噴射裝置、一驅動器電路及一噴頭單元。
根據本發明之一項態樣，達成上述目的之一液體噴射裝置包含：一噴射區段，其包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體；一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸 出該第二控制信號；且該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號。
根據該液體噴射裝置，由於不須提供一低通濾波器(即，電力不由一低通濾波器消耗)，因此可能相較於利用D類放大操作之情況而減少電力消耗。
該液體噴射裝置可經組態使得該第二比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之另一者偏置包含0V之一電壓而獲得之一信號，且該第四比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之另一者偏置包含0V之一電壓而獲得之一信號。
該液體噴射裝置較佳地經組態使得該第一電晶體及該第二電晶體之各者為一場效應電晶體。
該液體噴射裝置可進一步包含：一第一偏置區段，其使該輸入信號降低一第一電壓，或使該驅動信號升高該第一電壓；及一第二偏置區段，其使該輸入信號升高一第二電壓，或使該驅動信號降低該第二電壓。
該液體噴射裝置可經組態使得該第一比較器區段將該第一控制信號設定為當該驅動信號之一電壓低於藉由自該輸入信號之一電壓減去該第一電壓而獲得之一電壓時致使該第一電晶體接通的一信號，且該第二比較器區段將該第二控制信號設定為當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由將該第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之一電壓時致使該第二電晶體接通的一信號。
根據此組態，當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由自該輸入信號之該電壓減去該第一電壓而獲得之電壓且低於藉由將該第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之電壓時，關斷該第一電晶體及該第二電晶體。
該液體噴射裝置可經組態使得該第一比較器區段包含一第一差分對，該第一差分對包含一第三電晶體及一第四電晶體，該輸入信號輸入至該第三電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第四電晶體之一閘極；該第二比較器區段包含一第二差分對，該第二差分對包含一第五電晶體及一第六電晶體，該輸入信號輸入至該第五電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第六電晶體之一閘極；該第三電晶體及該第四電晶體之特性不同，且該第四電晶體及該第五電晶體之特性不同。更具體而言，製成一差分對之該等電晶體可經設計以在通道大小(寬度或長度)、摻雜量、連接組態(串聯或並聯)、所連接之電晶體之數目、其一組合或類似者方面不同。
該液體噴射裝置可經組態使得該第一比較器區段將該第一控制信號設定為當該驅動信號之一電壓低於藉由自該輸入信號之一電壓減去一第一電壓而獲得之一電壓時致使該第一電晶體接通的一信號，且該第二比較器區段將該第二控制信號設定為當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由將一第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之一電壓時致使該第二電晶體接通的一信號。根據此組態，當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由自該輸入信號之該電壓減去該第一電壓而獲得之電壓，且低於藉由將該第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之電壓時，關斷該第一電晶體及該第二電晶體。
該液體噴射裝置較佳地經組態使得該輸入信號為藉由對為該驅動信號之一源之一源驅動信號執行一電壓放大操作而獲得之一信號。
應注意，本文中使用之術語「液體噴射裝置」係指噴射一液體之一裝置。液體噴射裝置可為一印表機、一個三維印表機(3D印表機)、將布料染色之一裝置(印表機)或其類似者。
可以除一液體噴射裝置之外的各種形式或組態實施本發明。例如，本發明可以一驅動器電路之形式實施，該驅動器電路驅動一電容 負載(諸如一壓電元件、提供至一液體噴射裝置之一噴頭單元及其類似者)。
1‧‧‧印表機
3‧‧‧噴頭單元
6‧‧‧移動機構
8‧‧‧饋送機構
20‧‧‧托架
22‧‧‧列印噴頭
40‧‧‧致動器基板
41‧‧‧噴嘴板
42‧‧‧流動通道基板
44‧‧‧壓力腔室基板
46‧‧‧隔膜
50‧‧‧驅動器IC
61‧‧‧托架馬達
62‧‧‧托架導引軸
63‧‧‧時限皮帶
72‧‧‧驅動電極
74‧‧‧壓電體
76‧‧‧驅動電極
80‧‧‧平台
81‧‧‧饋送馬達
82‧‧‧饋送滾輪
100‧‧‧主板
110‧‧‧控制區段
113a‧‧‧D/A轉換器
113b‧‧‧D/A轉換器
115a‧‧‧電壓放大器
115b‧‧‧電壓放大器
120a‧‧‧驅動器電路
120b‧‧‧驅動器電路
130‧‧‧偏置電壓產生電路
190‧‧‧可撓性平坦電纜
211‧‧‧參考電力供應器/第一偏置區段
212‧‧‧參考電力供應器/第二偏置區段
221‧‧‧比較器
222‧‧‧比較器
231‧‧‧電晶體/第一電晶體
232‧‧‧電晶體/第二電晶體
241‧‧‧電容器
422‧‧‧開口
424‧‧‧供應流動通道
426‧‧‧連通流通道
442‧‧‧腔穴
510‧‧‧選擇控制區段
512‧‧‧移位暫存器
514‧‧‧鎖存電路
516‧‧‧解碼器
520‧‧‧選擇區段
522a‧‧‧反相器
522b‧‧‧反相器
524a‧‧‧轉移閘極
524b‧‧‧轉移閘極
550‧‧‧線
Adp1‧‧‧梯形波形
Adp2‧‧‧梯形波形
Ain‧‧‧信號/高阻抗信號
Bdp1‧‧‧梯形波形
Bdp2‧‧‧梯形波形
Bin‧‧‧信號
CH‧‧‧控制信號
COM-A‧‧‧驅動信號
COM-B‧‧‧驅動信號
Cout‧‧‧輸出信號
Ctr‧‧‧控制信號
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧二極體
dA‧‧‧資料/數位資料
dB‧‧‧資料/數位資料
g-g‧‧‧線
Gnd‧‧‧接地電壓
Gt1‧‧‧信號/輸出信號
Gt2‧‧‧信號/輸出信號
H‧‧‧位準
I‧‧‧電流
L‧‧‧位準
L1至Lm‧‧‧藉由鎖存電路514鎖存之列印資料SI
LAT‧‧‧控制信號
LSB‧‧‧最低有效位元
MSB‧‧‧最高有效位元
m‧‧‧提供至一噴頭單元3之噴嘴N之數目
N‧‧‧噴嘴
Na‧‧‧噴嘴列
Nb‧‧‧噴嘴列
N1‧‧‧端子
N2‧‧‧端子
Out‧‧‧電壓
P‧‧‧介質
Pzt‧‧‧壓電元件
P1‧‧‧節距
P2‧‧‧節距
Q1‧‧‧電晶體
Q2‧‧‧電晶體
Q2a‧‧‧電晶體
Q2b‧‧‧電晶體
Q2c‧‧‧電晶體
Q2d‧‧‧電晶體
Q3‧‧‧電晶體
Q4‧‧‧電晶體
Q5‧‧‧電晶體
Q6‧‧‧電晶體
Q7‧‧‧電晶體
Q8‧‧‧電晶體
Sa‧‧‧選擇信號
Sb‧‧‧選擇信號
Sck‧‧‧時脈信號
SI‧‧‧列印資料
Sr‧‧‧儲液器
Ta‧‧‧列印循環
T1‧‧‧週期
T2‧‧‧週期
V1‧‧‧電壓
V2‧‧‧電壓
VBS‧‧‧電壓
Vcen‧‧‧電壓
VH‧‧‧高電位側電壓
Vin‧‧‧電壓
Vin(+)‧‧‧電壓
Vin(-)‧‧‧電壓
VL‧‧‧低電位側電壓
Vout‧‧‧電壓
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1繪示根據第一實施例之一印表機之一示意性組態。
圖2A繪示一噴頭單元之噴嘴組態及其類似者。
圖2B繪示一噴頭單元之噴嘴組態及其類似者。
圖3係繪示一噴頭單元之主要部分之組態之一剖面圖。
圖4繪示一印表機之電組態。
圖5繪示一驅動信號及其類似者之波形。
圖6繪示一選擇控制區段之組態。
圖7繪示一解碼器之解碼結果。
圖8繪示一選擇區段之組態。
圖9繪示藉由一選擇區段選擇且供應至一壓電元件的一驅動信號。
圖10繪示一驅動器電路之組態。
圖11繪示一驅動器電路之操作。
圖12繪示一驅動器電路之操作。
圖13繪示一電晶體之操作及一輸入信號與一輸出信號之間的關係。
圖14繪示一第一偏置區段及一第二偏置區段之另一實例。
圖15繪示包含於一印表機中之一驅動器電路之組態(第二實施例)。
圖16A繪示包含於一驅動器電路中之一比較器221之組態。
圖16B繪示包含於一驅動器電路中之一比較器222之組態。
圖17繪示一正常比較器之組態。
下文參考圖式(其將一印表機視為一實例)描述本發明之例示性實施例。
第一實施例
圖1繪示根據該第一實施例之一印表機之一示意性組態之一透視圖。
一印表機1係一液體噴射裝置之一種類型，其藉由噴射一墨水(即，液體)而在一介質P(例如，紙)上形成墨點以列印一影像(其包含一字元、一圖及其類似者)。
如圖1中所繪示，印表機1包含一移動機構6，移動機構6使一托架20在主要掃描方向(X方向)上移動(往復運動)。
移動機構6包含：一托架馬達61，其使托架20移動；一托架導引軸62，其固定於各端上；及一時限皮帶63，其幾乎平行於托架導引軸62延伸，且藉由托架馬達61驅動。
托架20藉由托架導引軸62往復地支撐，且固定於時限皮帶63之部分上。因此，當時限皮帶63藉由托架馬達61向前及向後移動時，托架20在藉由托架導引軸62導引時往復運動。
一列印噴頭22提供至托架20。列印噴頭22包含複數個噴嘴，其等提供於與介質P相對之一區域中且在Z方向上獨立地噴射墨水。應注意，列印噴頭22示意性地分成四個區塊以實施彩色列印。各區塊噴射一黑色(Bk)墨水、一青藍色(C)墨水、一紫紅色(M)墨水或一黃色(Y)墨水。
包含一驅動信號之各種控制信號及其類似者自一主板(未在圖1中繪示)通過一可撓性平坦電纜190供應至托架20。
印表機1包含一饋送機構8，饋送機構8在一平台80上饋送介質P。饋送機構8包含一饋送馬達81(即，驅動源)，及一饋送滾輪82，饋送滾輪82藉由饋送馬達81旋轉，且在子掃描方向(Y方向)上饋送介質 P。
一影像藉由重複一操作(其根據列印資料自列印噴頭22之噴嘴噴射墨水且藉由饋送機構8同步於托架20之主要掃描操作而饋送介質P)而形成至介質P之表面。
在該第一實施例中，該主要掃描操作藉由使托架20移動來實施。應注意，該主要掃描操作可藉由使介質P移動來實施，或可藉由使托架20與介質P兩者移動來實施。介質P及托架20(列印噴頭22)相對於彼此移動已足夠。
圖2A繪示當自介質P觀看時列印噴頭22之墨水噴射平面。如圖2A中所繪示，列印噴頭22包含四個噴頭單元3。四個噴頭單元3分別對應於黑色(Bk)、青藍色(C)、紫紅色(M)及黃色(Y)，且配置在X方向(即，主要掃描方向)上。
圖2B繪示提供至一個噴頭單元3之噴嘴之配置。
如圖2B中所繪示，一個噴頭單元3具備配置在兩列中之複數個噴嘴N。為了便於解釋而將此等噴嘴列稱為噴嘴列Na及噴嘴列Nb。
噴嘴列Na及噴嘴列Nb之各者包含依一節距P1沿著Y方向配置之複數個噴嘴N。噴嘴列Na及噴嘴列Nb在Y方向上隔開一節距P2。屬於噴嘴列Na之噴嘴N及屬於噴嘴列Nb之噴嘴N在Y方向上移位節距P1之一半。
可能相較於噴嘴N配置在一列中之情況而藉由以下方式使在Y方向上之解析度實質上加倍：將噴嘴N配置在兩個噴嘴列Na及Nb中，使得屬於噴嘴列Na之噴嘴N及屬於噴嘴列Nb之噴嘴N在Y方向上移位節距P1之一半。
應注意，為了便於解釋而將提供至一個噴頭單元3之噴嘴N之數目稱為m(m為等於或大於2之一整數)。
噴頭單元3具有其中一可撓性電路板連接至一致動器基板且一驅 動器IC安裝於該可撓性電路板上的一組態。下文中描述該致動器基板之結構。
圖3係繪示沿著圖2B中之線g-g取得之一致動器基板40之結構之一剖面圖。
如圖3中所繪示，致動器基板40為其中一壓力腔室基板44及一隔膜46提供於一流動通道基板42之-Z方向側表面上且一噴嘴板41提供於流動通道基板42之+Z方向側表面上的一結構。
致動器基板40之各元件為一大約板狀之構件，其在Y方向上延伸且藉由(例如)一黏著劑固定。流動通道基板42及壓力腔室基板44由(例如)一單晶矽基板形成。
噴嘴N在噴嘴板41中形成。對應於屬於噴嘴列Na之噴嘴之結構及對應於屬於噴嘴列Nb之噴嘴之結構在Y方向上移位節距P1之一半，但經形成以大約彼此對稱。下文描述致動器基板40之結構同時聚焦於噴嘴列Na。
流動通道基板42為形成一墨水流動通道之一板狀材料。一開口422、一供應流動通道424及一連通流通道426形成於流動通道基板42中。供應流動通道424及連通流通道426在一噴嘴基礎上形成。開口422連續地形成於複數個噴嘴上方，且呈對應色彩之一墨水供應至開口422。開口422用作為一儲液器Sr，且儲液器Sr之底部藉由(例如)噴嘴板41形成。更具體而言，噴嘴板41固定於流動通道基板42之底部上以閉合形成於流動通道基板42中之開口422、供應流動通道424及連通流通道426。
隔膜46提供於壓力腔室基板44之位於與流動通道基板42相反之處之表面上。隔膜46為可彈性振動之一板狀構件。例如，隔膜46為一層板，該層板包含由一彈性材料(例如，氧化矽)形成之一彈性薄膜及由一絕緣材料(例如，氧化鋯)形成之一絕緣薄膜。隔膜46及流動通道 基板42以壓力腔室基板44之各開口422內部之一間隔面對彼此。藉由各開口422形成且位於流動通道基板42與隔膜46之間的空間用作為施加壓力至墨水之一腔穴442。各腔穴442通過形成於流動通道基板42中之連通流通道426與噴嘴N連通。
一壓電元件Pzt形成於隔膜46之位於與壓力腔室基板44相反之處之表面上，壓電元件Pzt經提供對應於各噴嘴N(腔穴442)。
壓電元件Pzt包含：一驅動電極72，其形成於隔膜46之表面上且經提供為複數個壓電元件Pzt所共有；一壓電體74，其形成與驅動電極72之表面上；及一驅動電極76，其形成於壓電體74之表面上且經提供對應於各壓電元件Pzt。其中壓電體74夾置於驅動電極72與驅動電極76之間之一區域用作為壓電元件Pzt。
壓電體74藉由包含一熱處理(例如，煅燒)之一程序形成。具體而言，壓電體74藉由以下操作而形成：將一壓電材料施加至隔膜46之表面，於隔膜46上形成有驅動電極72；藉由在一煅燒爐內部執行一熱處理來煅燒該壓電材料；及形成(例如，電漿研磨)對應於各壓電元件Pzt之經煅燒壓電材料。
應注意，對應於噴嘴列Nb之壓電元件Pzt亦包含驅動電極72、壓電體74及驅動電極76。
儘管上文已描述其中驅動電極72(共通驅動電極)提供於壓電體74下方且驅動電極76(獨立驅動電極)提供於壓電體74上方之一實例，但驅動電極72可提供於壓電體74上方，且驅動電極76可提供於壓電體74下方。
驅動器IC可直接安裝於致動器基板40上。
如稍後所描述，對應於應噴射之墨水量的驅動信號之電壓Vout係獨立地施加至壓電元件Pzt之驅動電極76(即，一端)，且電壓VBS保持信號係共通施加至壓電元件Pzt之驅動電極72(即，另一端)。
因此，壓電元件Pzt對應於施加在驅動電極72與驅動電極76之間的電壓而向上或向下變形。更具體而言，當經由驅動電極76施加之驅動信號之電壓Vout已減小時，壓電元件Pzt之中心部分相對於各端向上變形；且當電壓Vout已增加時向下變形。
當壓電元件Pzt之中心部分已向上變形時，腔穴442之內部體積增加(即，發生壓力之一減小)，且墨水自儲液器Sr引入。另一方面，當壓電元件Pzt之中心部分已向下變形時，腔穴442之內部體積減小(即，發生壓力之一增加)，且對應於腔穴442之內部體積之減小，一小墨滴自噴嘴N噴射。具體而言，當一適當驅動信號已施加至壓電元件Pzt時，墨水起因於壓電元件Pzt之位移而自噴嘴N噴射。因此，至少壓電元件Pzt、腔穴442及噴嘴N形成噴射墨水之一噴射區段。
下文描述印表機1之電組態。
圖4係繪示印表機1之電組態之一方塊圖。
如圖4中所繪示，印表機1具有其中噴頭單元3連接至一主板100之一組態。噴頭單元3大致分成致動器基板40及一驅動器IC50。
主板100將一控制信號Ctr、一驅動信號COM-A及一驅動信號COM-B供應至驅動器IC 50，且通過一線550將一電壓VBS(偏置電壓)保持信號供應至致動器基板40。
應注意，印表機1具有其中提供四個噴頭單元3且主板100獨立於彼此控制四個噴頭單元3之一組態。四個噴頭單元3彼此相同，惟藉由各噴頭單元3噴射之墨水之顏色除外。以下描述為了便於解釋而聚焦於一個噴頭單元3。
如圖4中所繪示，主板100包含一控制區段110、D/A轉換器(DAC)113a及113b、電壓放大器115a及115b、驅動器電路120a及120b及一偏置電壓產生電路130。
控制區段110為包含一CPU、一RAM、一ROM及其類似者的一微 電腦。當表示列印目標影像之影像資料已自一主機電腦或其類似者供應時，控制區段110執行一預定程式以輸出控制各區段之各種控制信號及其類似者。
具體而言，控制區段110將數位資料dA重複供應至DAC 113a，且將數位資料dB重複供應至DAC 113b。資料dA表示(定義)供應至噴頭單元3之驅動信號COM-A之波形，且資料dB表示(定義)供應至噴頭單元3之驅動信號COM-B之波形。
DAC 113a將資料dA轉換為類比資料，且將該類比資料供應至電壓放大器115a。DAC 113b將資料dB轉換為類比資料，且將該類比資料供應至電壓放大器115b。
電壓放大器115a對藉由DAC 113a轉換之類比信號執行一電壓放大操作，且將所得信號Ain供應至驅動器電路120a。電壓放大器115b對藉由DAC 113b轉換之類比信號執行一電壓放大操作，且將所得信號Bin供應至驅動器電路120b。
具體而言，藉由DAC 113a(113b)轉換之信號(源驅動信號)經受藉由電壓放大器115a(115b)執行之電壓放大操作，且輸入至驅動器電路120a(120b)作為信號Ain(Bin)。
稍後描述驅動器電路120a之細節。驅動器電路120a為一電壓隨耦器。驅動器電路120a相對於壓電元件Pzt(即，電容負載)增加高阻抗信號Ain之驅動能力(即，將高阻抗信號Ain轉換為一低阻抗信號)，且將所得信號輸出為驅動信號COM-A。同樣地，驅動器電路120b將信號Bin輸出為低阻抗驅動信號COM-B。
藉由DAC 113a(113b)轉換之信號之振幅在自大約0V至大約3V之範圍中，且驅動信號COM-A(COM-B)之振幅在自大約0V至大約40V之範圍中。因此，電壓放大器115a(115b)對藉由DAC 113a(113b)轉換之信號執行電壓放大操作，且將所得信號供應至驅動器電路120a (120b)(電壓隨耦器)。
應注意，驅動器電路120a及120b僅關於輸入信號及待輸出之驅動信號之波形不同，且具有一相同電路組態。
控制區段110同步於對移動機構6及饋送機構8執行之控制程序而將各種控制信號Ctr供應至噴頭單元3。應注意，供應至噴頭單元3之控制信號Ctr包含表示待自噴嘴N噴射之墨水量之列印資料、用以轉移該列印資料之一時脈信號及表示(例如)列印循環及其類似者之一時序信號。
控制區段110控制移動機構6及饋送機構8。用於控制移動機構6及饋送機構8之組態在此項技術中係已知的，且省略其描述。
包含於主板100中之偏置電壓產生電路130產生電壓VBS保持信號，且通過線550輸出電壓VBS保持信號。應注意，電壓VBS用以將提供至致動器基板40之複數個壓電元件Pzt之各者之另一端保持於一恒定狀態中。
包含於噴頭單元3中之驅動器IC 50包含一選擇控制區段510，及在一對一基礎上對應於壓電元件Pzt之選擇區段520。選擇控制區段510控制藉由各選擇區段520執行之選擇操作。更具體而言，選擇控制區段510同步於對應於噴頭單元3之數個噴嘴(壓電元件Pzt)之時脈信號而暫時儲存自控制區段110供應之列印資料，且指導各選擇區段520在由該時序信號表示之列印循環之開始時序處根據列印資料來選擇驅動信號COM-A或COM-B。
各選擇區段520根據由選擇控制區段510發佈之指令選擇驅動信號COM-A或COM-B(或不選擇驅動信號COM-A及COM-B)，且將選定驅動信號COM-A或COM-B施加至對應壓電元件Pzt之一端作為一電壓Vout驅動信號。
壓電元件Pzt提供至致動器基板40以具有與噴嘴N之一對一關係 (參看上文)。壓電元件Pzt之各者之另一端共通連接，且藉由偏置電壓產生電路130產生之電壓VBS通過線550施加至壓電元件Pzt之各者之另一端。
在該第一實施例中，墨水自各噴嘴N噴射高達兩次使得各點可表示四個灰階(大點、中點、小點及非記錄)。在該第一實施例中，提供驅動信號COM-A及COM-B，且在一個循環內提供一第一半型樣及一第二半型樣以表示上述四個灰階。在一個循環內之第一半週期及第二半週期之各者中根據目標灰階選擇驅動信號COM-A或COM-B(或不選擇驅動信號COM-A及COM-B)，且將驅動信號COM-A或COM-B供應至壓電元件Pzt。
下文描述驅動信號COM-A及COM-B，以及選擇驅動信號COM-A或COM-B的選擇控制區段510及選擇區段520之一特定組態。
圖5繪示驅動信號COM-A及COM-B及其類似者之波形。
如圖5中所繪示，驅動信號COM-A具有一波形，其中一梯形波形Adp1及一梯形波形Adp2重複地交替發生，梯形波形Adp1在一列印循環Ta之一週期T1(其當輸出(上升)一控制信號LAT時開始且當輸出一控制信號CH時結束)中提供且梯形波形Adp2在該列印循環Ta之一週期T2(其當輸出控制信號CH時開始且當輸出控制信號LAT時結束)中提供。
在該第一實施例中，梯形波形Adp1及Adp2幾乎彼此相同。當梯形波形Adp1及Adp2之各者供應至壓電元件Pzt之一端時，預定量(即，中量)之墨水自對應於壓電元件Pzt之噴嘴N噴射。
驅動信號COM-B具有一波形，其中在週期T1中提供之一梯形波形Bdp1及在週期T2中提供之一梯形波形Bdp2重複地交替發生。在該第一實施例中，梯形波形Bdp1及Bdp2彼此不同。梯形波形Bdp1為一波形，其藉由使位於噴嘴N附近之墨水細微地振動來防止墨水之黏度 之一增加。因此，即使梯形波形Bdp1供應至壓電元件Pzt之一端，一小墨滴亦不自對應於壓電元件Pzt之噴嘴N噴射。梯形波形Bdp2不同於梯形波形Adp1(Adp2)。當梯形波形Bdp2供應至壓電元件Pzt之一端時，墨水以比上述預定量更小之一量自對應於壓電元件Pzt之噴嘴N噴射。
應注意，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1及Bdp2之開始時序處之電壓及梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1及Bdp2之結束時序處之電壓相同(即，電壓Vcen)。具體而言，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1及Bdp2在電壓Vcen處開始，且在電壓Vcen處結束。
梯形波形Adp1之最大電壓值為大約40V。
圖6繪示圖4中所繪示之選擇控制區段510之組態。
如圖6中所繪示，一時脈信號Sck、列印資料SI以及控制信號LAT及CH供應至選擇控制區段510。選擇控制區段510具有其中一組一移位暫存器(S/R)512、一鎖存電路514及一解碼器516經提供對應於各壓電元件Pzt(噴嘴N)的一組態。
列印資料SI表示應藉由噴頭單元3之各噴嘴N在列印循環Ta中形成之點。在該第一實施例中，對應於一個噴嘴之列印資料包含最高有效位元(MSB)及最低有效位元(LSB)使得各點可表示四個灰階(非記錄、小點、中點及大點)。
當饋送介質P時，列印資料SI同步於時脈信號Sck對應於各噴嘴N(壓電元件Pzt)而經供應。移位暫存器512暫時儲存對應於噴嘴N之2位元列印資料SI。
更具體而言，分別對應於m個壓電元件Pzt(噴嘴)之移位暫存器512(總計m個級)串聯，且供應至位於圖6中之左側上之第一級移位暫存器512之列印資料SI同步於時脈信號Sck而依序轉移至後續級(下游側)。
在圖6中，第一級移位暫存器512、第二級移位暫存器512、...、及第m級移位暫存器512依序自該上游側(列印資料SI供應至該上游側)提供。
鎖存電路514將儲存於移位暫存器512中之列印資料SI鎖存在控制信號LAT之上升邊緣處。
解碼器516解碼藉由鎖存電路514鎖存之2位元列印資料SI且在藉由控制信號LAT及控制信號CH界定之週期T1及T2之各者中輸出選擇信號Sa及Sb以控制藉由選擇區段520執行之選擇操作。
圖7繪示解碼器516之解碼結果。
在圖7中，經鎖存之2位元列印資料SI由(MSB,LSB)表示。例如，當經鎖存之列印資料SI為(0,1)時，解碼器516在週期T1中輸出設定為H位準之選擇信號Sa及設定為L位準之選擇信號Sb，且在週期T2中輸出設定為L位準之選擇信號Sa及設定為H位準之選擇信號Sb。
應注意，選擇信號Sa及Sb之邏輯位準藉由一位準移位器(未在圖式中繪示)移位以相較於時脈信號Sck、列印資料SI及控制信號LAT及CH之邏輯位準具有一高振幅。
圖8繪示圖4中之選擇區段520之組態。
如圖8中所繪示，選擇區段520包含反相器(“非”電路)522a及522b以及轉移閘極524a及524b。
來自解碼器516之選擇信號Sa供應至轉移閘極524a之正控制端子，且在藉由反相器522a反轉(在邏輯上)之後亦供應至轉移閘極524a之負控制端子(藉由圓圈指示)。同樣地，來自解碼器516之選擇信號Sb供應至轉移閘極524b之正控制端子，且在藉由反相器522b反轉(在邏輯上)之後亦供應至轉移閘極524b之負控制端子。
驅動信號COM-A供應至轉移閘極524a之輸入端子，且驅動信號COM-B供應至轉移閘極524b之輸入端子。轉移閘極524a之輸出端子 及轉移閘極524b之輸出端子共通連接至對應壓電元件Pzt之一端。
轉移閘極524a經組態使得當選擇信號Sa設定為H位準時輸入端子及輸出端子連接(接通)，且當選擇信號Sa設定為L位準時輸入端子及輸出端子切斷連接(關斷)。同樣地，轉移閘極524b經組態使得輸入端子及輸出端子對應於選擇信號Sb設定為H位準還是L位準而連接(接通)或切斷連接(關斷)。
如圖5中所繪示，列印資料SI同步於時脈信號Sck對應於各噴嘴而經供應，且依序轉移至對應於各噴嘴之移位暫存器512。當時脈信號Sck之供應已停止時，對應於各噴嘴之列印資料SI儲存在各移位暫存器512中。
當控制信號LAT已上升時，各鎖存電路514同時鎖存儲存在對應移位暫存器512中之列印資料SI。在圖5中，對應於L1、L2、...、及Lm之編號表示藉由對應於第一級移位暫存器512、第二級移位暫存器512、...、及第m級移位暫存器512之鎖存電路514鎖存之列印資料SI。
解碼器516在週期T1及T2之各者中對應於藉由經鎖存之列印資料SI表示之點大小輸出如圖7中所繪示之選擇信號Sa及Sa之邏輯位準。
具體而言，當列印資料SI為(1,1)(即，大點大小)時，解碼器516在週期T1中將選擇信號Sa及Sb分別設定為H位準及L位準，且在週期T2中亦將選擇信號Sa及Sb分別設定為H位準及L位準。當列印資料SI為(0,1)(即，中點大小)時，解碼器516在週期T1中將選擇信號Sa及Sb分別設定為H位準及L位準，且在週期T2中將選擇信號Sa及Sb分別設定為L位準及H位準。當列印資料SI為(1,0)(即，小點大小)時，解碼器516在週期T1中將選擇信號Sa及Sb設定為L位準，在週期T2中將選擇信號Sa及Sb分別設定為L位準及H位準。當列印資料SI為(0,0)(即，非記錄)時，解碼器516在週期T1中將選擇信號Sa及Sb分別設定為L位準及H位準，且在週期T2中將選擇信號Sa及Sb設定為L位準。
圖9繪示對應於列印資料SI經選擇且供應至壓電元件Pzt之一端之驅動信號之電壓波形。
當列印資料SI為(1,1)時，選擇信號Sa及Sb在週期T1中分別設定為H位準及L位準。因此，接通轉移閘極524a，且關斷轉移閘極524b。因此，選擇區段520在週期T1中選擇驅動信號COM-A之梯形波形Adp1。由於選擇信號Sa及Sb在週期T2中分別設定為H位準及L位準，因此選擇區段520選擇驅動信號COM-A之梯形波形Adp2。
當在週期T1中選擇之梯形波形Adp1及在週期T2中選擇之梯形波形Adp2供應至壓電元件Pzt之一端作為驅動信號時，中量墨水自對應於壓電元件Pzt之噴嘴N噴射兩次。小墨滴到達介質P且聯合以形成由列印資料SI表示之一大點。
當列印資料SI為(0,1)時，選擇信號Sa及Sb在週期T1中分別設定為H位準及L位準。因此，接通轉移閘極524a，且關斷轉移閘極524b。因此，選擇區段520在週期T1中選擇驅動信號COM-A之梯形波形Adp1。由於選擇信號Sa及Sb在週期T2中分別設定為L位準及H位準，因此選擇區段520選擇驅動信號COM-B之梯形波形Bdp2。
因此，中量墨水及小量墨水分離地自噴嘴噴射。小墨滴到達介質P且聯合以形成由列印資料SI表示之一中點。
當列印資料SI為(1,0)時，選擇信號Sa及Sb在週期T1中設定為L位準。因此，關斷轉移閘極524a及524b。在此情況中，不在週期T1中選擇梯形波形Adp1及Bdp1。當關斷轉移閘極524a及524b時，自轉移閘極524a之輸出端子與轉移閘極524b之輸出端子之連接點至壓電元件Pzt之一端的路徑設定為一高阻抗狀態(即，電切斷連接狀態)。然而，緊接在關斷轉移閘極之前的電壓(Vcen-VBS)起因於其電容而維持在壓電元件Pzt之端之間。
由於選擇信號Sa及Sb在週期T2中亦分別設定為L位準及H位準， 因此選擇區段520選擇驅動信號COM-B之梯形波形Bdp2。因此，小量墨水僅在週期T2中自噴嘴N噴射以在介質P上形成由列印資料SI表示之一小點。
當列印資料SI為(0,0)時，選擇信號Sa及Sb在週期T1中分別設定為L位準及H位準。因此，關斷轉移閘極524a且接通轉移閘極524b。因此，選擇區段520在週期T1中選擇驅動信號COM-B之梯形波形Bdp1。由於選擇信號Sa及Sb在週期T2中設定為L位準，因此不選擇梯形波形Adp2及Bdp2。
因此，由於在週期T1中墨水僅在噴嘴N附近細微地振動(即，墨水未噴射)，因此未形成一點(即，由列印資料SI表示之非記錄)。
選擇區段520因此根據由選擇控制區段510發佈之指令選擇驅動信號COM-A或COM-B(或不選擇驅動信號COM-A及COM-B)，且將選定驅動信號COM-A或COM-B施加至對應壓電元件Pzt之一端。因此，各壓電元件Pzt對應於由列印資料SI表示之點大小經驅動。
應注意，圖5中所繪示之驅動信號COM-A及COM-B僅為一實例。對應於介質P之性質及饋送速度及其類似者而使用預先提供之各種波形之一組合。
上文已描述其中壓電元件Pzt連同電壓之一減小一起向上變形之一實例。當施加至驅動電極72及76之電壓顛倒時，壓電元件Pzt連同電壓之一減小一起向下變形。因此，當使用其中壓電元件Pzt連同電壓之一減小一起向下變形之一組態時，圖式中所繪示之驅動信號COM-A及COM-B具有相對於電壓Vcen反轉之一波形。
下文描述包含於主板100中之驅動器電路120a及120b，其將輸出驅動信號COM-A之驅動器電路120a視為一實例。
圖10係繪示驅動器電路120a之組態之一電路圖。
如圖10中所繪示，驅動器電路120a包含參考電力供應器211及 212、比較器221及222、電晶體231及232及一電容器241。
參考電力供應器(第一偏置區段)211在正端子與負端子之間產生(輸出)一電壓V1。參考電力供應器211之正端子連接至一端子N1(信號Ain之一電壓Vin自電壓放大器115a(參閱圖4)供應至端子N1)，且參考電力供應器211之負端子連接至比較器221之負輸入端子(-)。因此，藉由自電壓Vin(輸入信號)減去電壓V1而獲得之一電壓(Vin-V1)係施加至比較器221之負輸入端子(-)。比較器221之正輸入端子(+)連接至一端子N2(驅動信號COM-A自端子N2輸出)。
比較器(第一比較器區段)221輸出一信號Gt1作為一第一控制信號，信號Gt1對應於施加至正輸入端子(+)之電壓與施加至負輸入端子(-)之電壓之間的比較之結果。更具體而言，當施加至正輸入端子(++)之一電壓Out(即驅動信號COM-A之電壓)等於或高於施加至負輸入端子(-)之電壓(Vin-V1)時，比較器221輸出設定為H位準之信號Gt1，且當電壓Out低於電壓(Vin-V1)時，輸出設定為L位準之信號Gt1。
施加至比較器221之負輸入端子(-)之電壓(Vin-V1)之信號稱為「第一比較信號」，且施加至比較器221之正輸入端子(+)之電壓Out之信號稱為「第二比較信號」(偏置電壓=0)。
參考電力供應器(第二偏置區段)212在正端子與負端子之間產生(輸出)一電壓V2。參考電力供應器212之負端子連接至端子N1，且參考電力供應器212之正端子連接至比較器222之負輸入端子(-)。因此，藉由將電壓V2加算至電壓Vin(輸入信號)而獲得之一電壓(Vin+V2)施加至比較器221之負輸入端子(-)。比較器(第二比較器區段)221之正輸入端子(+)連接至端子N2。
比較器222輸出一信號Gt2作為一第二控制信號，信號Gt2對應於施加至正輸入端子(+)之電壓與施加至負輸入端子(-)之電壓之間的比較之結果。更具體而言，當施加至正輸入端子(+)之電壓Out等於或高 於施加至負輸入端子(-)之電壓(Vin+V2)時，比較器222輸出設定為H位準之信號Gt2，且當電壓Out低於電壓(Vin+V2)時，輸出設定為L位準之信號Gt2。
施加至比較器222之負輸入端子(-)之電壓(Vin+V2)之信號稱為「第三比較信號」，且施加至比較器222之正輸入端子(+)之電壓Out之信號稱為「第四比較信號」(偏置電壓=0)。
比較器221及222形成一比較器單元。
與電晶體232形成一對之電晶體(第一電晶體)231為(例如)一P通道類型場效應電晶體。來自一電力供應器之一高電位側電壓VH施加至電晶體231之源極端子，且電晶體231之汲極端子連接至端子N2，且自比較器221輸出之信號Gt1供應至電晶體231之閘極端子。
電晶體(第二電晶體)232為(例如)一N通道類型場效應電晶體。來自該電力供應器之一低電位側電壓VL施加至電晶體232之源極端子，且電晶體232之汲極端子連接至端子N2，且自比較器222輸出之信號Gt2供應至電晶體232之閘極端子。
具體而言，電晶體231及232串聯電插入於電力供應器電壓之間，且驅動信號COM-A自端子N2(其為電晶體231與232之連接點)輸出。
應注意，一接地電壓Gnd(=0V)用作為(例如)低電位側電壓VL。當電壓VH及接地電壓Gnd用作為電力供應器電壓時，信號Gt1及Gt2之H位準對應於電壓VH且信號Gt1及Gt2之L位準對應於接地電壓Gnd。
電容器241之一端連接至端子N2，且電容器241之另一端連接至設定在一恆定電位(例如，電壓VBS)處之線550。
根據具有上述組態之驅動器電路120a，當端子N2處之電壓Out低於電壓(Vin-V1)時，信號Gt1設定為L位準，且接通電晶體231，使得電壓Out增加。另一方面，當電壓Out等於或高於電壓(Vin+V2)時，信 號Gt2設定為H位準，且接通電晶體232，使得電壓Out減小。因此，驅動器電路120a實施一控制程序，其致使電壓Vout跟隨電壓Vin。
下文詳細描述此控制程序。
圖11及圖12繪示相對於信號Ain之電壓Vin之一改變的驅動信號COM-A(即，電壓Out)中之改變。
由於信號Ain(電壓Vin)在使驅動信號COM-A經受阻抗轉換之前具有一梯形波形，因此電壓Vin以一第一型樣(其中電壓Vin增加且變得恆定)、一第二型樣(其中已變得恆定之電壓Vin減小)、一第三型樣(其中電壓Vin減小且變得恆定)或一第四型樣(其中已變得恆定之電壓Vin增加)改變。應注意，電壓Vin未必依此次序改變。
圖11之左側繪示當電壓Vin以該第一型樣改變時電壓Out之波形。
當電壓Vin增加時，電壓(Vin-V1)連同電壓Vin之一增加一起增加。當電壓Out已變得低於電壓(Vin-V1)(其連同電壓Vin之一增加一起增加)時，信號Gt1設定為L位準，且接通電晶體231，使得電壓Out增加。然而，由於電壓Out立刻變得等於或高於電壓(Vin-V1)，因此信號Gt1設定為H位準，且關斷電晶體231。由於當電壓Vin增加時重複此一操作，因此電壓Out理想上以一梯狀型樣改變，如由圖11中之虛線所指示。然而，由於一積體電路起因於供應驅動信號COM-A之線、電感組件、壓電元件Pzt(負載)及電容器241(負載)之電阻而相對於端子N2形成於輸出側上，因此電壓Out之實際波形相較於梯狀波形而為圓形。
由於當電壓Vin已變得恆定時電壓(Vin-V1)變得恆定，因此當關斷電晶體231時，電壓Out藉由壓電元件Pzt(負載)及電容器241(負載)維持在該值處。
圖11之右側繪示當電壓Vin以該第二型樣改變時電壓Out之波形。
當已變得恆定之電壓Vin減小時，電壓(Vin+V2)連同電壓Vin之一 減小一起減小。當已變得恆定之電壓Out已變得等於或高於電壓(Vin+V2)(其連同電壓Vin之一減小一起減小)時，接通電晶體232，使得電壓Out減小。然而，由於電壓Out立刻變得低於電壓(Vin+V2)，因此關斷電晶體232。由於當電壓Vin減小時重複此一操作，因此電壓Out理想上以一梯狀型樣改變，如由圖11中之虛線所指示。然而，電壓Out之實際波形起因於該積體電路而為圓形。
圖12之左側繪示當電壓Vin以該第三型樣改變時電壓Out之波形。當電壓Vin減小且變得恆定時，電壓(Vin+V2)亦變得恆定，且當關斷電晶體232時，電壓Out維持在該值處。
圖12之右側繪示當電壓Vin以該第四型樣改變時電壓Out之波形。當已變得恆定之電壓Vin增加時，電壓(Vin-V1)連同電壓Vin之一增加一起增加。已變得恆定之電壓Out變得低於電壓(Vin-V1)(其連同電壓Vin之一增加一起增加)。後續操作與上文連同該第一型樣所描述相同。
圖13繪示其中相對於電壓(Out-Vin)之一改變而接通電晶體231或232的一區域。
如圖13中所繪示，當電壓(Out-Vin)已變得低於電壓-V1時，僅接通電晶體231，且當電壓(Out-Vin)已變得等於或高於電壓V2時，僅接通電晶體232。
當電壓(Out-Vin)等於或高於-V1且低於電壓V2時關斷電晶體231及232。具體而言，驅動器電路120a具有其中電壓Out不改變之一區域(死區)。在該第一實施例中，起因於該死區，電壓Out相對於電壓Vin而在負方向上具有等於或小於電壓V1之一誤差且在正方向上具有等於或小於電壓V2之一誤差。應注意，該誤差可藉由適當地設定藉由參考電力供應器211產生之電壓V1及藉由參考電力供應器212產生之電壓V2而減小。具體而言，當驅動信號COM-A之波形具有大約40V之一振 幅時，該誤差可藉由將電壓V1及V2設定為(例如)大約0.1V而減小至一實際位準。
應注意，驅動器電路120b以與驅動器電路120a相同之方式組態及操作。
根據連同該第一實施例所使用之驅動器電路120a及120b，由於當調變輸入信號時產生一三角形波形或其類似者之一電路及用於解調之一低通濾波器(當使用一D類放大方法時使用)係非必要，因此可能簡化電路組態且減少電力消耗。
由於當輸入信號之電壓恆定時未接通電晶體231及232，因此可能防止其中電力非必要地藉由切換來消耗之一問題。
因此，驅動器電路120a及120b使得可進一步減少電力消耗同時簡化電路組態。
上文已描述該第一實施例，其採用其中電壓Vin藉由參考電力供應器211偏置電壓V1且藉由參考電力供應器212偏置電壓V2之一實例。應注意，由於兩個電壓可藉由使電壓Vin(或電壓Out(如稍後所描述))在正方向及負方向上偏置已足夠，因此此一偏置組態不必須藉由諸如一電力供應器(電池)之一裝置實施。例如，可如下文所描述組態複數個元件(諸如一二極體及一電阻器)。
圖14繪示用於藉由使電壓Vin在正方向及負方向上偏置來獲得電壓(Vin+V2)及(Vin-V1)之一組態實例(該第一偏置區段及該第二偏置區段之另一實例)。
根據圖14中所繪示之實例，電壓(Vin-V1)及(Vin+V2)可藉由以下操作而獲得：藉由電阻器劃分自藉由使電壓Vin在正方向上偏置一二極體D1之正向電壓而獲得之一電壓至藉由使電壓Vin在負方向上偏置一二極體D2之正向電壓而獲得之一電壓之範圍。
第二實施例
下文描述一第二實施例。應注意，與上文連同第一實施例描述之該等元件相同之元件由相同參考記號(符號)指示，且適當地省略其詳細描述。
圖15繪示根據該第二實施例之包含於印表機1中之驅動器電路120a之組態。
圖15中所繪示之驅動器電路120a與圖10中所繪示之驅動器電路120a之差異在於不提供用以使電壓Vin偏置之參考電力供應器211及212。在該第二實施例中，使電壓Vin偏置之一組態包含於比較器221及222中。
更具體而言，比較器221當電壓Out(即，驅動信號COM-A之電壓)等於或高於藉由使電壓Vin在負方向上偏置電壓V1而獲得之電壓(Vin-V1)時輸出設定為H位準之信號Gt1(第一控制信號)，且當電壓Out低於電壓(Vin-V1)時輸出設定為L位準之信號Gt1。在該第二實施例中，電壓(Vin-V1)之信號稱為「第一比較信號」且電壓Out之信號稱為「第二比較信號」(偏置電壓=0)。
同樣地，比較器222當電壓Out等於或高於藉由使電壓Vin在正方向上偏置電壓V2而獲得之電壓(Vin+V2)時輸出設定為H位準之信號Gt2(第二控制信號)，且當電壓Out低於電壓(Vin+V2)時輸出設定為L位準之信號Gt2。在該第二實施例中，電壓(Vin+V2)之信號稱為「第三比較信號」且電壓Out之信號稱為「第四比較信號」(偏置電壓=0)。
下文在描述比較器221及222之細節之前描述一正常比較器之組態。應注意，本文中使用之術語「正常比較器」係指如下之一比較器：當施加至正輸入端子(+)之電壓等於或高於施加至負輸入端子(-)之電壓時其輸出設定為H位準之一信號，且當施加至正輸入端子(+)之電壓低於施加至負輸入端子(-)之電壓時輸出設定為L位準之一信號。
圖17繪示該正常比較器之組態之一實例。
如圖17中所繪示，該正常比較器包含：電晶體Q1及Q2，其等組成一差分對(施加至正輸入端子(+)之電壓Vin(+)及施加至負輸入端子(-)之電壓Vin(-)分別施加至該差分對)；電晶體Q3及Q4，其等充當一有源負載；一電晶體Q5，其用於單端轉換；及電晶體Q7及Q8，其等起因於流動通過電晶體Q6之一電流I而用作一下拉電阻器。
當Vin(+)
Figure TWI675756B_D0001
Vin(-)時，一電流流動通過電晶體Q1(即，組成一差分對之電晶體之一者)且關斷電晶體Q2(即，組成一差分對之電晶體之另一者)。因此，一電壓通過電晶體Q1施加至電晶體Q5之閘極使得接通電晶體Q5，且一輸出信號Cout設定為H位準。
當Vin(+)<Vin(-)時，一電流流動通過電晶體Q2且關斷電晶體Q1。因此，當一電流流動通過電晶體Q4時，一電壓不通過電晶體Q3施加至電晶體Q5之閘極使得關斷電晶體Q5，且輸出信號Cout設定為L位準。
應注意，當(例如)Vin(+)=Vin(-)時輸出信號Cout設定為H位準。
圖16A繪示根據該第二實施例之比較器221之組態之一實例。
在圖16A中，圖17中所繪示之電晶體Q2由串聯連接之電晶體Q2a及Q2b替代。電晶體Q2a及Q2b之各者經設計使得特性(其中一電流相對於閘極電壓在源極與汲極之間流動)幾乎與電晶體Q1之該等特性相同。當將串聯連接之電晶體Q2a及Q2b視為一個電晶體Q2時，電晶體Q1及Q2之特性不同(即，比起電晶體Q2，一電流更易於流動通過電晶體Q1)。更具體而言，當施加至正輸入端子(+)之電壓Out已變得等於或高於一電壓(Vin-α)(其比施加至負輸入端子之電壓Vin低一電壓α)時，一電流流動通過電晶體Q1，且輸出信號Gt1設定為H位準。
在圖16A中所繪示之比較器221(第一比較器區段)中，串聯連接且對應於電晶體Q2(輸入信號之電壓Vin在閘極處輸入至電晶體Q2)的電晶體Q2a及Q2b對應於第三電晶體，且電晶體Q1(驅動信號之電壓 Out在閘極處輸入至電晶體Q1)對應於第四電晶體。
串聯連接且對應於電晶體Q2之電晶體之數目不限於2個。例如，串聯連接之電晶體之數目經設定使得電壓α等於電壓V1，使得當電壓Out等於或高於電壓(Vin-V1)時信號Gt1設定為H位準，且當電壓Out低於電壓(Vin-V1)時設定為L位準。
圖16B繪示根據該第二實施例之比較器222之組態之一實例。
在圖16B中，圖17中所繪示之電晶體Q2由並聯連接之電晶體Q2c及Q2d替代。電晶體Q2c及Q2d之各者經設計使得特性(其中一電流相對於閘極電壓在源極與汲極之間流動)幾乎與電晶體Q1之該等特性相同。當將並聯連接之電晶體Q2c及Q2d視為一個電晶體Q2時，電晶體Q1及Q2之特性不同(即，比起電晶體Q2，一電流更易於流動通過電晶體Q1)。更具體而言，當施加至正輸入端子(+)之電壓Out已變得等於或高於一電壓(Vin-β)(其比施加至負輸入端子之電壓Vin高一電壓β)時，一電流流動通過電晶體Q1，且輸出信號Gt2設定為H位準。
在圖16B中所繪示之比較器222(第二比較器區段)中，並聯連接且對應於電晶體Q2(輸入信號之電壓Vin在閘極處輸入至電晶體Q2)的電晶體Q2c及Q2d對應於第五電晶體，且電晶體Q1(驅動信號之電壓Out在閘極處輸入至電晶體Q1)對應於第六電晶體。
並聯連接且對應於電晶體Q2之電晶體之數目不限於2個。例如，並聯連接之電晶體之數目經設定使得電壓β等於電壓V2，使得當電壓Out等於或高於電壓(Vin+V2)時信號Gt2設定為H位準，且當電壓Out低於電壓(Vin+V2)時設定為L位準。
比較器221及222經組態使得組成一差分對之電晶體Q1及Q2之特性不同已足夠。具體而言，電晶體Q1及Q2可經設計以在串聯連接或並聯連接之電晶體之數目、通道大小、摻雜量或其類似者方面不同。
根據具有上述組態之驅動器電路120a，由於當端子N2處之電壓 Out低於電壓(Vin-V1)時電壓Out增加，且當電壓Out等於或高於電壓(Vin+V2)時電壓Out減小，因此驅動器電路120a實施一控制程序，其致使電壓Out以與上文連同該第一實施例所描述相同的方式跟隨電壓Vin。
應注意，驅動器電路120b以與驅動器電路120a相同之方式組態及操作。
應用實例、修改及其類似者
本發明不限於上述實施例(例如，第一實施例及第二實施例)。如下文所描述之各種應用及修改可由上述實施例構成。可適當地組合以下應用及修改。
<電晶體之通道類型及其類似者>
儘管已描述上述實施例，其採用其中電晶體231為一P通道類型電晶體且電晶體232為一N通道類型電晶體之一實例，但電晶體231與232兩者均可為一P通道類型電晶體或一N通道類型電晶體。
儘管已描述上述實施例，其採用其中電晶體231及232為接通或關斷之切換裝置(切換元件)之一實例，但本發明不限於此。例如，汲極電流(即，源極與汲極之間的電阻)可對應於閘極-源極電壓經改變。電晶體231(232)藉由信號Gt1(Gt2)控制已足夠。
<偏置電壓>
已描述上述實施例，其採用其中包含於驅動器電路120a中之比較器221判定電壓Out是否等於或高於電壓(Vin-V1)(或電壓Out是否低於電壓(Vin-V1))之一實例。
具體而言，已描述上述實施例，其採用其中比較器221判定是否Out
Figure TWI675756B_D0002
Vin-V1(或是否Out<Vin-V1)之一實例。
由於表達式「Out
Figure TWI675756B_D0003
Vin-V1」及「Out<Vin-V1」可分別變換成「Out+V1
Figure TWI675756B_D0004
Vin」及「Out+V1<Vin」，因此比較器221可判定電壓 (Out+V1)是否等於或高於電壓Vin(或電壓(Out+V1)是否低於電壓Vin)。
表達式「Out
Figure TWI675756B_D0005
Vin-V1」及「Out<Vin-V1」亦可分別變換成(例如)「Out+V1/2
Figure TWI675756B_D0006
Vin-V1/2」及「Out+V1/2<Vin-V1/2」。
因此，比較器221可判定電壓(Out+V1/2)是否等於或高於電壓(Vin-V1/2)(或電壓(Out+V1/2)是否低於電壓(Vin-V1/2))。
總而言之，比較器221經組態以比較藉由以下操作而獲得之電壓：藉由使電壓Vin及電壓Out之至少一者之位準移位而使電壓Vin(輸入信號)及電壓Out(驅動信號)(輸出)之一者相對於另一者偏置電壓V1。
已描述上述實施例，其採用其中比較器222判定是否Out
Figure TWI675756B_D0007
Vin+V2(或是否Out<Vin+V2)之一實例。
由於表達式「Out
Figure TWI675756B_D0008
Vin+V2」及「Out<Vin+V2」可分別變換成「Out-V2
Figure TWI675756B_D0009
Vin」及「Out-V2<Vin」，因此比較器222可判定電壓(Out-V2)是否等於或高於電壓Vin(或電壓(Out-V2)是否低於電壓Vin)。
表達式「Out
Figure TWI675756B_D0010
Vin+V2」及「Out<Vin+V2」亦可分別變換成(例如)「Out-V2/2
Figure TWI675756B_D0011
Vin+V2/2」及「Out-V2/2<Vin+V2/2」。
因此，比較器222可判定電壓(Out-V2/2)是否等於或高於電壓(Vin+V2/2)(或電壓(Out-V2/2)是否低於電壓(Vin+V2/2))。
總而言之，比較器222經組態以比較藉由以下操作而獲得之電壓：藉由使電壓Vin及電壓Out之至少一者之位準移位而使電壓Vin(輸入信號)及電壓Out(驅動信號)(輸出)之一者相對於另一者偏置電壓V2。
<電壓放大操作>
已描述上述實施例，其採用其中藉由DAC 113a(113b)轉換之信 號(源驅動信號)經受由電壓放大器115a(115b)執行之電壓放大操作且輸入至驅動器電路120a(120b)作為信號Ain(Bin)的一實例。若驅動信號COM-A(COM-B)(輸出)之電壓減小一預定因數，且回饋至比較器221及222，且串聯插入於對應於輸出電壓之電力供應器電壓之間的兩個電晶體基於藉由使來自比較器221及222之輸出之位準偏置而獲得之信號來控制，則可能直接比較源驅動信號與電壓已減小之驅動信號。在此情況中，不須提供電壓放大器115a及115b。
<其他>
儘管已描述上述實施例，其採用其中液體噴射裝置為一印表機之一實例(，但液體噴射裝置可為藉由噴射一液體而形成一個三維物件之一個三維印表機、其藉由噴射一液體而將布料染色之一印表機或其類似者。
儘管已描述上述實施例，其採用其中驅動器電路120a(120b)驅動用以噴射一墨水之壓電元件Pzt之一實例，但當驅動器電路120a與一印表機分離使用時，驅動器電路120a不必需驅動壓電元件Pzt。例如，驅動器電路120a亦可應用於一任意電容負載(其用於一超音波馬達、一觸摸面板、一靜電揚聲器、一液晶面板及其類似者)。

Claims (15)

  1. 一種液體噴射裝置，其包括：一噴射區段，其包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體；一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；一第一偏置區段，其使該輸入信號降低一第一電壓，或使該驅動信號升高該第一電壓；及一第二偏置區段，其使該輸入信號升高一第二電壓，或使該驅動信號降低該第二電壓該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，且該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號。
  2. 如請求項1之液體噴射裝置，該第二比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之另一者偏置包含0V之一電壓而獲得之一信號，且該第四比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之另一者偏置包含0V之一電壓而獲得之一信號。
  3. 如請求項1或2之液體噴射裝置，該第一電晶體及該第二電晶體之各者為一場效應電晶體。
  4. 如請求項1之液體噴射裝置，該第一比較器區段將該第一控制信號設定為當該驅動信號之一電壓低於藉由自該輸入信號之一電壓減去該第一電壓而獲得之一電壓時致使該第一電晶體接通的一信號，且該第二比較器區段將該第二控制信號設定為當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由將該第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之一電壓時致使該第二電晶體接通的一信號。
  5. 如請求項1之液體噴射裝置，該第一比較器區段包含一第一差分對，該第一差分對包含一第三電晶體及一第四電晶體，該輸入信號輸入至該第三電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第四電晶體之一閘極，該第二比較器區段包含一第二差分對，該第二差分對包含一第五電晶體及一第六電晶體，該輸入信號輸入至該第五電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第六電晶體之一閘極，該第三電晶體及該第四電晶體之特性不同，且該第四電晶體及該第五電晶體之特性不同。
  6. 如請求項5之液體噴射裝置，該第一比較器區段將該第一控制信號設定為當該驅動信號之一電壓低於藉由自該輸入信號之一電壓減去一第一電壓而獲得之一電壓時致使該第一電晶體接通的一信號，且該第二比較器區段將該第二控制信號設定為當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由將一第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之一電壓時致使該第二電晶體接通的一信號。
  7. 如請求項1之液體噴射裝置，該輸入信號為藉由對為該驅動信號之一源之一源驅動信號執行一電壓放大操作而獲得之一信號。
  8. 一種液體噴射裝置，其包括：一噴射區段，其包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體；一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；該第一比較器區段包含一第一差分對，該第一差分對包含一第三電晶體及一第四電晶體，該輸入信號輸入至該第三電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第四電晶體之一閘極，該第二比較器區段包含一第二差分對，該第二差分對包含一第五電晶體及一第六電晶體，該輸入信號輸入至該第五電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第六電晶體之一閘極，該第三電晶體及該第四電晶體之特性不同，且該第四電晶體及該第五電晶體之特性不同。
  9. 一種液體噴射裝置，其包括：一噴射區段，其包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體；一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；且該輸入信號為藉由對為該驅動信號之一源之一源驅動信號執行一電壓放大操作而獲得之一信號。
  10. 一種使用一驅動信號驅動一電容負載之驅動器電路，該驅動器電路包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；一第一偏置區段，其使該輸入信號降低一第一電壓，或使該驅動信號升高該第一電壓；及一第二偏置區段，其使該輸入信號升高一第二電壓，或使該驅動信號降低該第二電壓；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，且該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號。
  11. 一種使用一驅動信號驅動一電容負載之驅動器電路，該驅動器電路包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；該第一比較器區段包含一第一差分對，該第一差分對包含一第三電晶體及一第四電晶體，該輸入信號輸入至該第三電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第四電晶體之一閘極，該第二比較器區段包含一第二差分對，該第二差分對包含一第五電晶體及一第六電晶體，該輸入信號輸入至該第五電晶體之一閘極，且該驅動信號輸入至該第六電晶體之一閘極，該第三電晶體及該第四電晶體之特性不同，且該第四電晶體及該第五電晶體之特性不同。
  12. 一種使用一驅動信號驅動一電容負載之驅動器電路，該驅動器電路包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；且該輸入信號為藉由對為該驅動信號之一源之一源驅動信號執行一電壓放大操作而獲得之一信號。
  13. 一種包含一噴射區段之噴頭單元，該噴射區段包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體，藉由一驅動器電路驅動之該噴頭單元包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；一第一偏置區段，其使該輸入信號降低一第一電壓，或使該驅動信號升高該第一電壓；及一第二偏置區段，其使該輸入信號升高一第二電壓，或使該驅動信號降低該第二電壓；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，且該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號。
  14. 一種包含一噴射區段之噴頭單元，該噴射區段包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體，藉由一驅動器電路驅動之該噴頭單元包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；該第一比較器區段將該第一控制信號設定為當該驅動信號之一電壓低於藉由自該輸入信號之一電壓減去一第一電壓而獲得之一電壓時致使該第一電晶體接通的一信號，且該第二比較器區段將該第二控制信號設定為當該驅動信號之該電壓等於或高於藉由將一第二電壓加算至該輸入信號之該電壓而獲得之一電壓時致使該第二電晶體接通的一信號。
  15. 一種包含一噴射區段之噴頭單元，該噴射區段包含一壓電元件，該壓電元件在施加一驅動信號之後位移，且在該壓電元件之位移之後即噴射一液體，藉由一驅動器電路驅動之該噴頭單元包括：一比較器單元，其包含一第一比較器區段及一第二比較器區段，且接收一輸入信號及該驅動信號且輸出一第一控制信號及一第二控制信號；及一電晶體對，其包含基於該第一控制信號而控制之一第一電晶體及基於該第二控制信號而控制之一第二電晶體，且輸出該驅動信號；該第一比較器區段比較一第一比較信號與一第二比較信號且輸出該第一控制信號，該第一比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號，該第二比較器區段比較一第三比較信號與一第四比較信號且輸出該第二控制信號，該第三比較信號為藉由使該輸入信號及該驅動信號之一者偏置而獲得之一信號；且該輸入信號為藉由對為該驅動信號之一源之一源驅動信號執行一電壓放大操作而獲得之一信號。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10411688B1 (en) * 2018-06-24 2019-09-10 Plsense Ltd. Ultra-low power driver of reference voltage
JP7142590B2 (ja) * 2019-03-01 2022-09-27 東芝テック株式会社 液体吐出装置の駆動回路及び液体吐出装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200619043A (en) * 2004-09-01 2006-06-16 Seiko Epson Corp Printer
TW200800618A (en) * 2006-06-27 2008-01-01 Ind Tech Res Inst Piezoelectric fluid injection devices and calibration and driving methods thereof
TW200909223A (en) * 2006-10-26 2009-03-01 Seiko Epson Corp Method for controlling droplet discharge head, drawing method, and droplet discharge device
CN102602173A (zh) * 2011-01-18 2012-07-25 精工爱普生株式会社 流体喷射装置和医疗设备
US20120229542A1 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Ricoh Company, Ltd. Inkjet head and inkjet print device
TW201418054A (zh) * 2012-08-30 2014-05-16 Hewlett Packard Development Co 具有工廠識別碼之可替換式列印構件
CN104085193A (zh) * 2014-07-08 2014-10-08 北京美科艺数码科技发展有限公司 喷头保护电路及喷头控制板
CN104228345A (zh) * 2009-06-25 2014-12-24 精工爱普生株式会社 电容负载驱动电路以及液体喷射装置
US8919902B2 (en) * 2012-03-19 2014-12-30 Ricoh Company, Ltd. Droplet discharging device and particle manufacturing device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1185935B (it) 1985-09-18 1987-11-18 Sgs Microelettronica Spa Stradio di uscita cmos a grande escursione di tensione e con stabilizzazione della corrente di rifoso
JP3178494B2 (ja) 1993-11-17 2001-06-18 新日本無線株式会社 Ｍｏｓｆｅｔ電力増幅器
US5488322A (en) * 1994-08-29 1996-01-30 Kaplinsky; Cecil H. Digital interface circuit with dual switching points for increased speed
US5959475A (en) 1998-01-13 1999-09-28 Xerox Corporation Complementary push-pull CMOS source follower analog video buffer
JP2001260358A (ja) * 2000-03-17 2001-09-25 Nec Corp インクジェット記録ヘッドの駆動装置及びその方法
JP3730886B2 (ja) * 2001-07-06 2006-01-05 日本電気株式会社 駆動回路及び液晶表示装置
JP2004122744A (ja) * 2002-07-31 2004-04-22 Seiko Epson Corp 液滴吐出ヘッドの駆動装置、製膜装置、液滴吐出ヘッドの駆動方法、製膜方法及び電子機器並びにデバイスの製造方法
US7857413B2 (en) 2007-03-01 2010-12-28 Applied Materials, Inc. Systems and methods for controlling and testing jetting stability in inkjet print heads
JP5105070B2 (ja) 2008-02-14 2012-12-19 セイコーエプソン株式会社 容量性負荷の駆動回路及び液体吐出装置
US7898310B2 (en) * 2008-09-30 2011-03-01 Intersil Americas Inc. Phase doubler
JP2010114711A (ja) 2008-11-07 2010-05-20 Seiko Epson Corp 電力増幅装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200619043A (en) * 2004-09-01 2006-06-16 Seiko Epson Corp Printer
TW200800618A (en) * 2006-06-27 2008-01-01 Ind Tech Res Inst Piezoelectric fluid injection devices and calibration and driving methods thereof
TW200909223A (en) * 2006-10-26 2009-03-01 Seiko Epson Corp Method for controlling droplet discharge head, drawing method, and droplet discharge device
CN104228345A (zh) * 2009-06-25 2014-12-24 精工爱普生株式会社 电容负载驱动电路以及液体喷射装置
CN102602173A (zh) * 2011-01-18 2012-07-25 精工爱普生株式会社 流体喷射装置和医疗设备
US20120229542A1 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Ricoh Company, Ltd. Inkjet head and inkjet print device
US8919902B2 (en) * 2012-03-19 2014-12-30 Ricoh Company, Ltd. Droplet discharging device and particle manufacturing device
TW201418054A (zh) * 2012-08-30 2014-05-16 Hewlett Packard Development Co 具有工廠識別碼之可替換式列印構件
CN104085193A (zh) * 2014-07-08 2014-10-08 北京美科艺数码科技发展有限公司 喷头保护电路及喷头控制板

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