CN108528047A - 液体喷出装置以及电容性负载的驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供液体喷出装置以及电容性负载的驱动电路。在液体喷出装置中改善消耗电力。从节点(N2)输出驱动信号(COM‑A)的驱动电路(120a)具有利用接地(Gnd)、电压(V_A、V_B)而放大信号(ain)的电路，该电路包括第一晶体管对、第二晶体管对、接地(Gnd)的供电线(290g)、被施加有电压(V_A)的供电线(290a)、被施加有电压(V_B)的供电线(290b)、电容器(Cag、Cba)，第一晶体管对在接地(Gnd)与电压(V_A)之间放大信号(ain)，第二晶体管对在电压(V_A)与电压(V_B)之间放大信号(ain)，电容器(Cag)的一端与供电线(290g)连接，电容器(Cag)的另一端与供电线(290a)连接，电容器(Cba)的一端与供电线(290a)连接，电容器(Cba)的另一端与供电线(290b)连接。

Description

液体喷出装置以及电容性负载的驱动电路

技术领域

本发明涉及液体喷出装置以及电容性负载的驱动电路。

背景技术

在喷出油墨而对图像或文件进行印刷的喷墨式打印机中，已知一种利用了压电元件(例如piezo元件)的打印机。压电元件在头单元中与多个喷嘴中的各个喷嘴对应设置，并分别根据驱动信号而被驱动。通过该驱动，在预定的时刻从喷嘴喷出预定量的油墨(液体)，从而形成点。由于从电气性来看压电元件为如电容器那样的电容性负载，因此，为了使各喷嘴的压电元件进行动作而需要供给足够的电流。

因此，在喷墨式打印机中成为如下的结构，即，通过放大电路而使作为驱动信号的来源的原始驱动信号放大，并作为驱动信号而供给至头单元，从而对压电元件进行驱动。作为放大电路，例如提出有D级放大(参照专利文献1)。简而言之，D级放大为，对原始驱动信号进行脉冲调制，并且根据该调制信号而对在电源电压间串联插入的高端晶体管以及低端晶体管进行开关，并通过利用低通滤波器使由该开关所得到的输出信号平滑化，从而使原始驱动信号放大。

但是，在D级放大方式中，与线性放大方式相比，虽然能量效率较高，但在消耗电力方面存在改善的余地。

专利文献1：日本特开2010-114711号公报

发明内容

因此，本发明的几个方式的目的之一在于，提供进一步改善了消耗电力的液体喷出装置以及电容性负载的驱动电路。

为了实现上述目的中的一个，本发明的一个方式所涉及的液体喷出装置特征在于，具备：放大电路，其利用第一电压、高于所述第一电压的第二电压、所述第二电压以上的第三电压、高于所述第三电压的第四电压放大原始驱动信号而生成驱动信号，并从预定的输出端输出所述驱动信号；喷出部，其包括通过所述驱动信号而被驱动的压电元件，并通过该压电元件的位移而喷出液体，所述放大电路包括：第一晶体管对；第二晶体管对；第一供电线，其被施加有所述第一电压；第二供电线，其被施加有所述第二电压；第三供电线，其被施加有所述第三电压；第四供电线，其被施加有所述第四电压；第一电容器；第二电容器，所述第一晶体管对在所述第一电压与所述第二电压之间放大所述原始驱动信号，所述第二晶体管对在所述第三电压与所述第四电压之间放大所述原始驱动信号，所述第一电容器的一端与所述第一供电线连接，所述第一电容器的另一端与所述第二供电线连接，所述第二电容器的一端与所述第三供电线连接，所述第二电容器的另一端与所述第四供电线连接。

根据上述一个方式所涉及的液体喷出装置，与D级放大方式相比，能够进一步改善消耗电力。

并且，第二供电线以及第三供电线可以相同，也可以为不同产品。

在上述一个方式所涉及的液体喷出装置中，优选为如下的结构，即，在所述压电元件上被施加有高电压的情况下，与所述压电元件上被施加有低电压的情况相比，所述压电元件的电容减小。

在该结构中，可以采用如下的方式，即，包括第三电容器，所述第三电容器的一端与所述第二供电线连接且另一端接地，所述第三电容器的电容大于所述第一电容器的电容。另外，也可以采用如下的方式，即，包括第四电容器，所述第四电容器的一端与所述第四供电线连接且另一端接地，所述第三电容器的电容大于所述第四电容器的电容。

优选采用如下的方式，即，所述放大电路具有：差动放大器，其输出使所述原始驱动信号与基于所述驱动信号而获得的信号之间的差电压放大了的差信号；选择部，所述第一晶体管对包括：第一低端晶体管，其被连接于所述输出端与所述第一供电线之间；第一高端晶体管，其被连接于所述第二供电线与所述输出端之间，所述第二晶体管对包括：第二低端晶体管，其被连接于所述输出端与所述第三供电线之间；第二高端晶体管，其被连接于所述第四供电线与所述输出端之间，在该原始驱动信号的电压变化为降低方向且所述电压变化的大小超过所述阈值的第一情况下，如果所述原始驱动信号的电压在预定的第一范围内，则所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子供给所述差信号，在该原始驱动信号的电压变化为上升方向且所述电压变化的大小超过所述阈值的第二情况下，如果所述原始驱动信号的电压在所述第一范围内，则所述选择部向所述第一高端晶体管的栅极端子供给所述差信号，在所述第一情况下，如果所述原始驱动信号的电压在与所述第一范围相比为高位的第二范围内，所述选择部向所述第二低端晶体管的栅极端子供给所述差信号，在所述第二情况下，如果所述原始驱动信号的电压在所述第二范围内，则所述选择部向所述第二高端晶体管的栅极端子供给所述差信号。

也可以采用如下的方式，即，在所述第一情况下，所述选择部向所述第一高端晶体管的栅极端子以及所述第二高端晶体管的栅极端子供给使该高端晶体管分别断开的信号，在所述第二情况下，所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子以及所述第二低端晶体管的栅极端子供给使该低端晶体管分别断开的信号。

也可以采用如下的方式，即，在所述原始驱动信号的电压变化的大小在所述阈值以下的情况下，所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子、所述第二低端晶体管的栅极端子、所述第三高端晶体管的栅极端子、以及所述第四高端晶体管的栅极端子供给使该晶体管分别断开的信号。

也可以采用如下的方式，即，所述选择部根据表示所述原始驱动信号的电压变化是否在阈值以下的指定信号，而对分别供给至各所述栅极端子的信号进行控制。

并且，液体喷出装置只要为喷出液体的装置即可，其中，除了后文所述的印刷装置之外，还包括立体造型装置(所谓的3D打印机)、印染装置等。

另外，本发明并未被限定于液体喷出装置，其能够以各种各样的方式实现，且能够作为对例如该压电元件那样的电容性负载进行驱动的驱动电路而进行示意。

附图说明

图1为表示印刷装置的概要结构的图。

图2为表示印刷装置的头单元中的喷嘴的排列等的图。

图3为放大表示喷嘴的排列的图。

图4为表示头单元中的主要部分结构的剖视图。

图5为表示印刷装置的电气结构的框图。

图6为用于对驱动信号的波形等进行说明的图。

图7为表示选择控制部的结构的图。

图8为表示解码器的解码内容的图。

图9为表示选择部的结构的图。

图10为表示从选择部供给至压电元件的驱动信号的图。

图11为表示印刷装置的驱动电路的结构的图。

图12为用于对驱动电路的动作进行说明的图。

图13为用于对驱动电路的动作进行说明的图。

图14为表示压电元件的电压-电容特性的一个示例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，并以印刷装置为例，对本发明的具体实施方式进行说明。

图1为表示印刷装置1的示意结构的立体图。

该图所示的印刷装置1为如下的液体喷出装置的一种，该液体喷出装置通过喷出作为液体的一例的油墨，从而在纸等介质P上形成油墨点组，由此，对图像(包括文字及图形等)进行印刷。

如图1所示，印刷装置1具备使滑架20在主扫描方向(X方向)上移动(往复移动)的移动机构6。

移动机构6具有：使滑架20移动的滑架电机61、两端被固定的滑架引导轴62、与滑架引导轴62大致平行地延伸并由滑架电机61驱动的正时带63。

滑架20以往复移动自如的方式被支承在滑架引导轴62上，并被固定在正时带63的一部分上。因此，当通过滑架电机61而使正时带63正反行进时，滑架260被滑架引导轴62引导从而进行往复移动。

在滑架20上搭载有印刷头22。该印刷头22在与介质P对置的部分上具有单独地向Z方向喷出油墨的多个喷嘴。并且，印刷头22为了进行彩色印刷而示意性地被分成四个组块。四个组块中的各个组块分别喷出蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、以及黑色(Bk)的油墨。

并且成为如下结构，即，各种控制信号等从主基板(在该图中省略)经由柔性扁平电缆190被供给至滑架20。

印刷装置1具备使介质P在压印板80上输送的输送机构8。输送机构8具备作为驱动源的输送电机81、和通过输送电机81而进行旋转并将介质P在副扫描方向(Y方向)上输送的输送辊82。

在这样的结构中，通过反复进行与滑架20的主扫描配合地根据印刷数据而从印刷头22的喷嘴喷出油墨、同时利用输送机构8而输送介质P的动作，从而在介质P的表面上形成图像。

并且，在本实施方式中，主扫描通过使滑架20移动而被执行，但也可以通过使介质P移动从而执行，还可以使滑架20和介质P的双方移动。关键在于，只要是介质P和滑架20(印刷头22)进行相对移动的结构即可。

图2为表示从介质P观察印刷头22中的油墨的喷出面的情况下的结构的图。如该图所示，印刷头22具有四个头单元3。四个头单元3中的各个头单元分别与蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、以及黑色(Bk)对应，并沿着作为主扫描方向的X方向而排列。

图3为表示一个头单元3中的喷嘴的排列的图。

如该图所示，在一个头单元3中，多个喷嘴N排列成两列。在此，为了便于说明，将该两列分别设为喷嘴列Na以及Nb。

在喷嘴列Na以及Nb中，多个喷嘴N分别沿着作为副扫描方向的Y方向而以间距P1排列。另外，喷嘴列Na以及Nb彼此在X方向上以间距P2而分离。属于喷嘴列Na的喷嘴N和属于喷嘴列Nb的喷嘴N成为在Y方向上以一半间距P1移位了的关系。

通过这样使喷嘴N以喷嘴列Na以及Nb的两列并在Y方向上以一半间距P1而移位了的方式配置，从而与一列的情况相比，能够实质上成倍地提高Y方向的分辨率。

并且，为了方便说明，将一个头单元3中的喷嘴N的个数设为m(m为2以上的整数)。

如后文所述，头单元3为，在包括m个喷嘴N以及与该m个喷嘴N的各个喷嘴N对应而设置的压电元件在内的致动器基板、和安装有各种元件的电路基板之间，连接有COF(ChipON Film：覆晶薄膜)的结构。因此，为了便于说明，对致动器基板的结构进行说明。

并且，在本说明中，连接是指两个以上的要素间的直接以及间接的结合，也包括在该两个以上的要素间存在一个或者两个以上的中间要素的情况。

图4为表示致动器基板的结构的剖视图。详细而言，是表示以图3中的g-g线剖切的情况下的截面的图。

如图4所示，致动器基板40为在流道基板42中的Z方向的负侧的面上设置有压力室基板44和振动板46、而在Z方向的正侧的面上设置有喷嘴板41的结构体。

致动器基板40的各要素为示意性地在Y方向上呈长条的大致平板状的部件，通过例如粘合剂等而被相互固定。另外，流道基板42以及压力室基板44由例如硅的单结晶基板形成。

喷嘴N被形成在喷嘴板41上。与属于喷嘴列Na的喷嘴相对应的结构、和与属于喷嘴列Nb的喷嘴相对应的结构处于在Y方向上以一半间距P1而移位了的关系，但除此以外，由于形成为大致对称，因此，以下，着眼于喷嘴列Na而对致动器基板40的结构进行说明。

流道基板42为形成油墨的流道的平板材料，并形成有开口部422、供给流道424和连通流道426。供给流道424以及连通流道426针对每个喷嘴而被形成，开口部422为以跨及多个喷嘴而连续的方式形成并且供给对应颜色的的油墨的结构。该开口部422作为液体贮留室Sr而发挥功能，该液体贮留室Sr的底面例如由喷嘴板41构成。具体而言，以对流道基板42中的开口部422、各个供给流道424和连通流道426进行封闭的方式被固定于流道基板42的底面上。

在压力室基板44中的与流道基板42相反侧的表面上设置有振动板46。振动板46为可弹性地振动的平板状的部件，例如通过使由氧化硅等弹性材料形成的弹性膜和由氧化锆等绝缘材料形成的绝缘膜进行层叠而被构成。振动板46与流道基板42在压力室基板44的各开口部422的内侧相互隔开间隔而对置。在各个开口部422的内侧由流道基板42和振动板46夹持的空间作为对油墨施加压力的空腔442而发挥功能。各个空腔442经由流道基板42的连通流道426而与喷嘴N连通。

在振动板46中的与压力室基板44相反侧的表面上，针对每个喷嘴N(空腔442)而形成有压电元件Pzt。

压电元件Pzt包含：跨及被形成于振动板46的面上的多个压电元件Pzt而共用的驱动电极72、被形成于该驱动电极72的面上的压电体74、和针对每个压电元件Pzt而被形成在该压电体74的面上的单独的驱动电极76。在这样的结构中，通过驱动电极72以及76而隔着压电体74对置的区域被作为压电元件Pzt来发挥功能。

压电体74通过包括例如加热处理(烧成)的工序而被形成。具体而言，通过烧成炉内的加热处理而将被涂布在形成有多个驱动电极72的振动板46的表面上的压电材料进行烧成之后，针对每个压电元件Pzt而成形(例如利用等离子的铣削)，从而形成压电体74。

并且，与喷嘴列Nb对应的压电元件Pzt也同样地为包含驱动电极72、压电体74和驱动电极76的结构。

另外，在该示例中，针对压电体74，将公共的驱动电极72设为下层，将单独的驱动电极76设为上层，但也可以相反地采用将驱动电极72设为上层且将驱动电极76设为下层的结构。

与应喷出的油墨量相对应的驱动信号的电压Vout从电路基板中被单独地施加在作为压电元件Pzt的一端的驱动电极76上，而电压V_BS的保持信号被共用地施加在作为压电元件Pzt的另一端的驱动电极72上。

因此，压电元件Pzt根据被施加于驱动电极72、76上的电压，而向上方或者下方进行位移。详细而言，形成以下结构：一方面，当经由驱动电极76而被施加的驱动信号的电压Vout变低时，压电元件Pzt中的中央部分相对于两端部分而向上方挠曲，另一方面，当该电压Vout变高时，向下方挠曲。

在此，如果向上方挠曲，则由于空腔442的内部容积扩大(压力减少)，因此，油墨从液体贮留室Sr被吸入，而如果向下方挠曲，则由于空腔442的内部容积缩小(压力增加)，因此，根据缩小的程度而使油墨从喷嘴N喷出。这样，当适当的驱动信号被施加在压电元件Pzt上时，通过该压电元件Pzt的位移而使油墨从喷嘴N喷出。因此，至少由压电元件Pzt、空腔442以及喷嘴N构成了喷出油墨的喷出部。

接下来，对印刷装置1的电气结构进行说明。

图5为表示印刷装置1的电气结构的框图。

如该图所示，印刷装置1成为头单元3分别经由柔性扁平电缆190而与主基板100连接的结构。

并且，在印刷装置1中，设置有四个头单元3，主基板100对四个头单元3各自独立地进行控制。在四个头单元3中，由于在除了所喷出的油墨的颜色以外没有差异，因此，以下，为了方便说明，以一个头单元3为代表进行说明。

如图5所示，主基板100包括控制部110以及电压生成电路130。

其中，控制部110为具有CPU、RAM、ROM等的一种微型计算机，其在从主机等被供给了成为印刷对象的图像数据时，执行预定的程序，并分别输出用于对各部进行控制的各种信号等。

具体而言，第一，控制部110将数据dA以及dB、和信号OEa、OCa、OEb以及OCb分别供给至电路基板50。

在此，数据dA为，按照时间序列对驱动信号COM-A的波形(电压)进行规定的波形数据。信号OEa以及OCa的各个信号分别为，成为与由数据dA规定的驱动信号COM-A的波形的电压变化相对应的逻辑电平的信号，关于详细内容，将在后文所述。

同样，数据dB为，按照按照时间序列而对驱动信号COM-B的波形进行规定的波形数据。信号OEb以及OCb的各个信号分别为，成为与由数据dB规定的驱动信号COM-B的波形的电压变化相对应的逻辑电平的信号，关于详细内容，将在后文所述。

第二，控制部110与针对移动机构6以及输送机构8的控制同步地将各种控制信号Ctr供给至头单元3。并且，在控制信号Ctr中，包括对从喷嘴N喷出的油墨的量进行规定的印刷数据SI(喷出控制信号)、被使用于该印刷数据的传输中的时钟信号Sck、对印刷周期等进行规定的信号LAT、CH。

并且，控制部110对移动机构6以及输送机构8进行控制，但这样的结构是已知的结构，因此省略说明。

电压生成电路130生成电压V_BS的保持信号。并且，电压V_BS的保持信号依次经由柔性扁平电缆190、电路基板50以及COF52，从而跨及致动器基板40中的多个压电元件Pzt的另一端而被共用地施加。电压V_BS的保持信号为用于将多个压电元件Pzt的另一端分别保持在固定的状态的信号。

另一方面，在头单元3中，电路基板50具有D/A转换器(DAC、Digital to AnalogConverter，数字模拟转换器)113a以及113b、和驱动电路120a以及120b。

DAC113a将数字的数据dA转换为模拟的信号ain，并将其供给至驱动电路120a。同样，DAC113b将数字的数据dB转换为模拟的信号bin，并将其供给至驱动电路120b。

关于详细内容，将在后文所述，但驱动电路120a根据信号OEa、OCa以及数据dA使信号ain放大至例如电压10倍，并且提高驱动能力(转换为低阻抗)，从而作为驱动信号COM-A而输出。同样，驱动电路120b根据信号OEb、OCb以及数据dB将信号bin放大至电压10倍，并且提高驱动能力，从而作为驱动信号COM-B而输出。

在通过低耐压的半导体集成电路的DAC113a(113b)而对数据dA(dB)进行转换的情况下，信号ain(bin)在例如电压0～4V左右下较小地进行振幅。与此相对，在作为被施加在压电元件Pzt上的驱动信号的组合源的驱动信号COM-A(COM-B)上，为了充分地对压电元件Pzt进行驱动，需要0～40V左右的较大的电压振幅。

因此，形成如下的结构，即，驱动电路120a(120b)将通过DAC113a(113b)而被转换的信号ain(bin)的电压放大至10倍，并且进行阻抗转换，从而作为驱动信号COM-A(COM-B)而输出，并根据应当喷出的油墨的量，而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或者不进行选择)，从而将其施加于该压电元件Pzt的一端的结构。

并且，驱动信号COM-A以及COM-B被分别供给至COF52中的多个选择部520的各个选择部。另外，关于驱动信号COM-A、COM-B(在模拟转换后且在放大前的信号ain、bin)，分别如后文所述为梯形波形。

在本实施方式中，采用了COF52与电路基板50直接连接的结构，但也可以采用经由柔性扁平电缆而间接连接的结构。

在COF52中，选择控制部510分别对选择部520的各个选择部的选择进行控制。详细而言，选择控制部510在头单元3的喷嘴(压电元件Pzt)的m个量上line临时对从控制部110中与时钟信号同步地供给的印刷数据进行储存，并且，针对各选择部520，在由定时信号规定的印刷周期的开始时刻，根据印刷数据而对驱动信号COM-A、COM-B的选择进行指示。

各选择部520根据由选择控制部510发出的指示而对驱动信号COM-A、COM-B中的任意一个进行选择(或者，均不选择)，并作为电压Vout的驱动信号而施加在对应的压电元件Pzt的一端上。

在本实施方式中，关于一个点，通过最多从一个喷嘴N喷出两次油墨，从而体现大点、中点、小点以及非记录这四个灰度。为了体现四个灰度，在本实施方式中，准备了两种驱动信号COM-A、COM-B，并且使各自的一个周期分别具有前半图案和后半图案。而且，成为如下的结构，即，在一个周期中，在前半或后半中，根据应当体现的灰度而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或者不选择)，并将之供给至压电元件Pzt的结构。

因此，首先，对驱动信号COM-A、COM-B进行说明，之后，对用于选择驱动信号COM-A、COM-B的选择控制部510以及选择部520的详细结构进行说明。

图6为表示驱动信号COM-A、COM-B的波形等的图。

如图所示，驱动信号COM-A成为如下的波形，即，使被配置于在印刷周期Ta中的从输出控制信号LAT(上升)之后至输出控制信号CH为止的期间T1内的梯形波形Adp1、和被配置于在印刷周期Ta中的从输出控制信号CH之后至输出下一个控制信号LAT为止的期间T2内的梯形波形Adp2反复的波形。

在本实施方式中，梯形波形Adp1、Adp2相互大致为相同的波形，假设分别被供给至作为压电元件Pzt的一端的驱动电极76，则为从与该压电元件Pzt相对应的喷嘴N中分别喷出预定量、具体而言为喷出中等程度的量的油墨的波形。

驱动信号COM-B成为使被配置于期间T1内的梯形波形Bdp1和被配置于期间T2内的梯形波形Bdp2反复的波形。在本实施方式中，梯形波形Bdp1、Bdp2为相互不同的波形。其中，梯形波形Bdp1为用于使喷嘴N附近的油墨进行微振动而防止油墨的粘度的增大的波形。因此，即使假设梯形波形Bdp1被供给至压电元件Pzt的一端，油墨滴也不会从与该压电元件Pzt相对应的喷嘴N喷出。另外，梯形波形Bdp2成为与梯形波形Adp1(Adp2)不同的波形。假设梯形波形Bdp2被供给至压电元件Pzt的一端，则为从与该压电元件Pzt相对应的喷嘴N喷出与上述预定量相比而较少的量的油墨的波形。

并且，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1以及Bdp2中的各个开始时刻的电压、与各个结束时刻的电压均在电压Vcen(中间电压)上是共用的。即，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1以及Bdp2的各个波形分别成为以电压Vcen开始并以电压Vcen结束的波形。

另外，在梯形波形的驱动信号COM-A以及COM-B的各个驱动信号中，分别存在多个电压成为固定的期间。

在驱动信号COM-A中，成为固定的电压包括上述Vcen而具有三个值。将该三个值按照从高到低的顺序而标记为Vmax、Vcen、Vmin。在驱动信号COM-B中，成为固定的电压包括上述Vcen而具有四个值。

并且，在本实施方式中，由于驱动信号COM-A(COM-B)为在将信号ain(bin)的电压放大10倍的基础上进行阻抗转换的信号，因此，信号ain(bin)的波形处于将驱动信号COM-A(COM-B)的电压设为1/10倍的关系。由于信号ain(bin)为对数据dA(dB)进行模拟转换的信号，因此，驱动信号COM-A(COM-B)的电压波形通过控制部110而被规定。

控制部110根据驱动信号COM-A(信号ain)的梯形波形，而将成为如下的逻辑电平的信号OEa以及OCa的各个信号分别供给至驱动电路120a。详细而言，第一，控制部110在使驱动信号COM-A的电压降低的期间和使驱动信号COM-A的电压上升的期间中将信号OEa(指定信号)设为L电平，在除此以外的使驱动信号COM-A的电压固定的期间中将信号OEa(指定信号)设为H电平。第二，控制部110在使驱动信号COM-A的电压上升的期间中将信号OCa设为L电平，在除此以外的期间中将信号OCa设为H电平。

由此，在驱动信号COM-A的梯形波形中电压成为固定的期间内，信号OEa成为H电平，在电压发生变化的期间内，信号OEa成为L电平。而且，在驱动信号COM-A的电压发生变化的期间(即信号OEa成为L电平的期间)中，在电压降低的期间内，信号OCa成为H电平，在电压上升的期间内，信号OCa成为L电平。

同样，控制部110根据驱动信号COM-B(信号bin)的梯形波形，而分别将成为如下的逻辑电平的信号OEb以及OCb的各个信号供给至驱动电路120b。详细而言，第一，控制部110在使驱动信号COM-B(信号bin)的电压降低的期间和使驱动信号COM-B(信号bin)的电压上升的期间中将信号OEb设为L电平，在除此以外的使驱动信号COM-B的电压成为固定的期间中将信号OEb设为H电平。第二，控制部110在使驱动信号COM-B的电压上升的期间中将信号OCb设为L电平，在除此以外的期间中将信号OCb设为H电平。

由此，在驱动信号COM-B的梯形波形中电压成为固定的期间内，信号OEb成为H电平，在电压发生变化的期间内，信号OEb成为L电平。而且，在驱动信号COM-B的电压发生变化的期间(即信号OEb成为L电平的期间)中的电压降低的期间内，信号OCb成为H电平，在电压上升的期间内，信号OCb成为L电平。

图7为表示图5中的选择控制部510的结构的图。

如该图所示，时钟信号Sck、印刷数据SI、控制信号LAT以及CH被供给至选择控制部510。在选择控制部510中，与各压电元件Pzt(喷嘴N)对应地设置有一组移位寄存器(S/R)512、锁存电路514及解码器516。

印刷数据SI为，跨及整个印刷周期Ta，在所着眼的头单元3中，对应当通过全部喷嘴N而形成的点进行规定的数据。在本实施方式中，为了体现非记录、小点、中点以及大点这四个灰度，一个喷嘴的量的印刷数据由最高有效位(MSB，Most Significant Bit)以及最低有效位(LSB，Least Significant Bit)这两个位而构成。

印刷数据SI与时钟信号Sck同步地针对每个喷嘴N(压电元件Pzt)与介质P的输送配合地被从控制部110供给。用于在与喷嘴N对应且在两个位的量上临时保持该印刷数据SI的结构为移位寄存器512。

详细而言，成为如下的结构，即，与m个压电元件Pzt(喷嘴)的各个压电元件相对应的总计m级的移位寄存器512被级联连接，并且，被供给至在图中位于左端的1级的移位寄存器512的印刷数据SI根据时钟信号Sck而依次向后级(下游侧)传输的结构。

并且，在附图中，为了对移位寄存器512进行区别，从供给印刷数据SI的上游侧起，依次标记为1级、2级、…、m级。

锁存电路514通过控制信号LAT的上升而对在移位寄存器512中被保持的印刷数据SI进行锁存。

解码器516对由锁存电路514锁存的两个位的印刷数据SI进行解码，从而在每个由控制信号LAT和控制信号CH规定的期间T1、T2内输出选择信号Sa、Sb，从而对选择部520的选择进行规定。

图8为表示解码器516的解码内容的图。

在该图中，将被锁存的两个位的印刷数据SI标记为(MSB、LSB)。解码器516的意思是指，如果例如被锁存的印刷数据SI为(0、1)，则在期间T1内分别将选择信号Sa、Sb的逻辑电平以H电平、L电平输出，在期间T2内分别将选择信号Sa、Sb以L电平、H电平输出。

并且，选择信号Sa、Sb的逻辑电平通过电平转换器(图示省略)被电平转换为高于时钟信号Sck、印刷数据SI、控制信号LAT以及CH的逻辑电平的高振幅逻辑电平。

图9为表示图5中的选择部520的结构的图。

如该图所示，选择部520具有逆变器(逻辑非电路)522a以及522b、和传输门(transfer gate)524a以及524b。

来自解码器516的选择信号Sa被供给至在传输门524a中未标记圆形标记的正控制端，另一方面，通过逆变器522a被逻辑反转，从而被供给至在传输门524a中标记了圆形标记的负控制端。同样，选择信号Sb被供给至传输门524b的正控制端，另一方面，通过逆变器522b被逻辑反转，从而被供给至传输门524b的负控制端。

驱动信号COM-A被供给至传输门524a的输入端，驱动信号COM-B被供给至传输门524b的输入端。传输门524a以及524b的输出端被彼此共用地连接，并与对应的压电元件Pzt的一端连接。

如果选择信号Sa为H电平，则传输门524a使输入端与输出端之间处于导通(ON)，如果选择信号Sa为L电平，则传输门524a使输入端与输出端之间处于非导通(OFF)。关于传输门524b，也同样根据选择信号Sb，而使输入端与输出端之间导通或断开。

如图6所示，印刷数据SI与时钟信号Sck同步地被供给至每个喷嘴，在与喷嘴对应的移位寄存器512中依次被传输。而且，当时钟信号Sck的供给停止时，在各移位寄存器512中，成为保持了与各喷嘴对应的印刷数据SI的状态。

在此，当控制信号LAT上升时，各锁存电路514一齐对被保持于移位寄存器512中的印刷数据SI进行锁存。在图6中，L1、L2、…、Lm内的数字表示由与1级、2级、…、m级的移位寄存器512相对应的锁存电路514锁存的印刷数据SI。

解码器516根据由锁存的印刷数据SI规定的点的尺寸，在期间T1、T2的各个期间内，以如图8所示的内容而输出选择信号Sa、Sb的逻辑电平。

即，第一，在该印刷数据SI为(1、1)且对大点的尺寸进行规定的情况下，解码器516在期间T1内将选择信号Sa、Sb设为H、L电平，在期间T2内将选择信号Sa、Sb设为H、L电平。第二，在该印刷数据SI为(0、1)且对中点的尺寸进行规定的情况下，解码器516在期间T1内将选择信号Sa、Sb设为H、L电平，在期间T2内将选择信号Sa、Sb设为L、H电平。第三，在该印刷数据SI为(1、0)且对小点的尺寸进行规定的情况下，解码器516在期间T1内将选择信号Sa、Sb设为L、L电平，在期间T2内将选择信号Sa、Sb设为L、H电平。第四，在该印刷数据SI为(0、0)且对非记录进行规定的情况下，解码器516在期间T1内将选择信号Sa、Sb设为L、H电平，在期间T2内将选择信号Sa、Sb设为L、L电平。

图10为表示根据印刷数据SI而被选择并被供给至压电元件Pzt的一端的驱动信号的电压波形的图。

当印刷数据SI为(1、1)时，由于选择信号Sa、Sb在期间T1内成为H、L电平，因此，传输门524a导通，传输门524b断开。因此，在期间T1内选择了驱动信号COM-A的梯形波形Adp1。由于选择信号Sa、Sb在期间T2内也成为H、L电平，因此，选择部520对驱动信号COM-A的梯形波形Adp2进行选择。

这样，当在期间T1内选择梯形波形Adp1，在期间T2内选择梯形波形Adp2，从而作为驱动信号而被供给至压电元件Pzt的一端时，从与该压电元件Pzt相对应的喷嘴N，分两次喷出中等程度的量的油墨。因此，在介质P上，各次的油墨喷落且合并，其结果为，形成如由印刷数据SI所规定的大点。

当印刷数据SI为(0、1)时，由于选择信号Sa、Sb在期间T1内成为H、L电平，因此，传输门524a导通，传输门524b断开。因此，在期间T1内，选择了驱动信号COM-A的梯形波形Adp1。接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内成为L、H电平，因此，选择了驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2。

因此，中等程度以及较小程度的量的油墨分两次从喷嘴中喷出。因此，在介质P上，各自油墨喷落且合并，其结果为，形成如由印刷数据SI所规定的中点。

当印刷数据SI为(1、0)时，由于选择信号Sa、Sb在期间T1内均成为L电平，因此，传输门524a、524b断开。因此，在期间T1内，梯形波形Adp1、Bdp1均未被选择。在传输门524a、524b均断开的情况下，从该传输门524a、524b的输出端彼此的连接点至压电元件Pzt的一端的路径成为未与任何部分电连接的高阻抗状态。但是，在压电元件Pzt的两端，通过自己所具有的电容性而保持了传输门即将断开之前的电压(Vcen-V_BS)。

接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内成为L、H电平，因此，选择驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2。因此，由于仅在期间T2内从喷嘴N喷出较小程度的量的油墨，因此，在介质P上形成有如由印刷数据SI规定的小点。

当印刷数据SI为(0、0)时，由于选择信号Sa、Sb在期间T1内成为L、H电平，因此，传输门524a断开，传输门524b导通。因此，在期间T1内选择了驱动信号COM-B的梯形波形Bdp1。接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内均成为L电平，因此，梯形波形Adp2、Bdp2均未被选择。

因此，在期间T1内仅喷嘴N附近的油墨进行微振动，由于未喷出油墨，因此，其结果为，未形成点，即，成为如由印刷数据SI所规定的非记录。

这样，选择部520根据由选择控制部510所发出的指示，而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或者不选择)，并将其施加于压电元件Pzt的一端。因此，各压电元件Pzt根据由印刷数据SI所规定的点的尺寸从而被驱动。

并且，图6所示的驱动信号COM-A、COM-B毕竟为一个示例。实际上，根据介质P的性质或输送速度等，而使用了预先准备的各种波形的组合。

另外，在此，压电元件Pzt以伴随着电压的降低而向上方挠曲的示例进行了说明，但当使施加于驱动电极72以及76上的电压反转时，压电元件Pzt伴随着电压的降低而向下方挠曲。因此，在压电元件Pzt伴随着电压的降低而向下方挠曲的结构中，附图所例示的驱动信号COM-A以及COM-B成为以电压Vcen为基准而进行反转的波形。

接下来，对电路基板50中的驱动电路120a以及120b进行说明。

并且，由于驱动电路120a以及120b的结构以及动作大致相同，因此，在此，对驱动电路120a进行说明。

图11为表示驱动电路120a的结构的图。

如该图所示，驱动电路120a包括电源Ea、Eb、Ec以及Ed、差动放大器221、选择器223、栅极驱动器270a、270b、270c以及270d、选择器280、四个晶体管对、电阻元件R1以及R2、电容器Ca、Cb、Cc、Cd、Cag、Cba、Ccb、Cdc以及C0。

在驱动电路120a中，成为电源Ea输出电压V_A、电源Eb输出电压V_B、电源Ec输出电压V_C、电源Ed输出电压V_D的结构。

图12为用于对电压V_A、V_B、V_C、V_D进行说明的图。

如该图所示，电压V_A、V_B、V_C、V_D例如分别为6.0V、14.0V、26.0V、42.0V，各个电压的间隔被设定为不等。详细而言，电压V_A、V_B、V_C、以及V_D以越高则电压间隔越大的方式而设定。

在本实施方式中，通过电压V_A、V_B、V_C、V_D而规定了如下的电压范围。即，作为第一范围，规定了在电压零的接地Gnd以上且小于电压V_A的范围；作为第二范围，规定了在电压V_A以上且小于电压V_B的范围；作为第三范围，规定了在电压V_B以上且小于电压VC的范围；作为第四范围，规定了在电压V_C以上且小于电压V_D的范围。

返回图11的说明，成为如下的结构，即，向差动放大器221的负输入端(-)供给信号ain，而向正输入端(+)施加节点N3的电压Out2，从而差动放大器221的输出信号被供给至选择器223的结构。通过该结构，因此，差动放大器221对从电压Out2中减去作为输入的信号ain的电压Vin而得到的差电压进行放大，并将之供给至选择器223。

并且，虽然并未特别图示，但差动放大器221将例如电源的高位侧设为电压V_A(＝6.0V)，将低位侧设为接地Gnd(＝0V)。因此，输出电压成为从接地Gnd至电压V_A的范围。

在选择器223中，除了被供给有由差动放大器221输出的输出信号之外，还被供给有信号OEa以及OCa。在信号OEa为L电平且信号OCa为H电平的情况(第一情况)下，选择器(选择部)223选择H电平以作为信号Gt1，选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt2。另一方面，在信号OEa为L电平且信号OCa为L电平的情况(第二情况)下，选择器223选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt1，选择L电平以作为信号Gt2。并且，如果信号OEa为H电平，则与信号OCa的逻辑电平无关，选择器223选择H电平以作为信号Gt1，选择L电平以作为信号Gt2。

选择器280根据从控制部110(参照图5)供给的数据dA而对信号ain的电压范围进行辨别，并根据该辨别的结果，而分别以如下方式输出选择信号Sa、Sb、Sc以及Sd。

详细而言，在由数据dA规定的电压在0V以上且小于0.6V的情况下，即，在将电压Vin放大10倍时的电压被包含在上述第一范围内的情况下，选择器280仅将选择信号Sa设为H电平，将其他的选择信号Sb、Sc以及Sd设为L电平。另外，在由数据dA规定的电压在0.6V以上且小于1.4V的情况下，即，在将电压Vin放大10倍时的电压被包含在上述第二范围内的情况下，选择器280仅将选择信号Sb设为H电平，而将其他的选择信号Sa、Sc以及Sd设为L电平。同样，在由数据dA规定的电压在1.4V以上且小于2.6V的情况下，即，在将电压Vin放大10倍时的电压被包含在上述第三范围内的情况下，选择器280仅将选择信号Sc设为H电平，将其他的选择信号Sa、Sb以及Sd设为L电平，在由数据dA规定的电压在2.6V以上且小于4.2V的情况下，即，在将电压Vin放大10倍时的电压被包含在上述第四范围内的情况下，选择器280仅将选择信号Sd设为H电平，而将其他的选择信号Sa、Sb以及Sc设为L电平。

在此，为了便于说明，对四个晶体管对进行说明。

在该示例中，四个晶体管对由一对晶体管231a、232a、一对晶体管231b、232b、一对晶体管231c、232c以及一对晶体管231d、232d构成。

在构成四个晶体管对的总计八个晶体管中，高端的晶体管231a、231b、231c、231d为例如P沟道型的电场效应晶体管，低端的晶体管232a、232b、232c、232d为例如N沟道型的电场效应晶体管。

晶体管231a的源极端子与供给电压V_A的供电线290a连接，晶体管232a的源极端子被接地于接地Gnd的供电线290g。晶体管231b的源极端子与供给电压V_B的供电线290b连接，晶体管232b的源极端子与供电线290a连接。晶体管231c的源极端子与供给电压V_C的供电线290c连接，晶体管232c的源极端子与供电线290b连接。晶体管231d的源极端子与供给电压V_D的供电线290d连接，晶体管232d的源极端子与供电线290c连接。

晶体管231a、232a、231b、232b、231c、232c、231d、以及232d的各漏极端子被共用地连接，从而成为节点N2。并且，节点N2为驱动电路120a的输出端，将该节点N2的电压、即驱动信号COM-A的电压标记为Out。

并且，二极管d1、d2用于防止回流。二极管d1的正方向为从晶体管231a、231b以及231c的漏极端子朝向节点N2的方向，二极管d2的正方向为从节点N2朝向晶体管231b、231c以及231d的漏极端子的方向。

由于节点N2的电压Out不会变得高于电压V_D，因此无需考虑回流。因此，针对晶体管231d，并未设计二极管d1。同样，由于节点N2的电压Out不会变得低于电压零的接地Gnd，因此，针对晶体管232a，并未设置二极管d2。

另外，在例如将晶体管231a设为第一高端晶体管、将晶体管232a设为第一低端晶体管、将晶体管231a、232a设为第一晶体管对的情况下，例如定义为，晶体管231b成为第二高端晶体管，晶体管232b作为第二低端晶体管，晶体管231b、232b作为第二晶体管对。

在该情况下，供电线290g成为兼作为接地的第一供电线，供电线290a成为第二供电线以及第三供电线，供电线290b成为第四供电线。也可以不将第二供电线以及第三供电线作为相同的供电线来进行示意，而是作为各自独立的供电线来进行示意。

栅极驱动器270a为将电源设为接地Gnd以及电压V_A的驱动器，当被供给到输入端Enb的选择信号Sa成为H电平而成为使能时，使从选择器223输出的信号Gt1以及Gt2的各个信号分别进行电平移位，从而分别供给至晶体管231a的栅极端子、以及晶体管232a的栅极端子。详细而言，栅极驱动器270a在成为使能时，使信号Gt1的从最低电压至最高电压的范围电平移位为电源的从接地Gnd至电压V_A的第一范围，并将其供给至晶体管231a的栅极端子，使信号Gt2的从最低电压至最高电压的范围电平移位至上述第一范围，并将其供给至晶体管232a的栅极端子。

并且，由于信号Gt1以及Gt2的从最低电压至最高电压的范围与第一范围一致，因此，如果仅限于栅极驱动器270a而言，在成为使能时，分别将信号Gt1原样供给至晶体管231a的栅极端子，将信号Gt2原样供给至晶体管232a的栅极端子。

栅极驱动器270b为将电源设为电压V_A以及V_B的驱动器，在成为使能时，将信号Gt1的从最低电压至最高电压的范围电平移位至电源的从电压V_A至电压V_B的第二范围，并将其供给至晶体管231b的栅极端子，同样将信号Gt2的从最低电压至最高电压的范围电平移位至上述第二范围，并将其供给至晶体管232b的栅极端子。

详细而言，如果仅限于栅极驱动器270b而言，在成为使能时，使信号Gt1的电压增大(14-6)/6倍，并且进一步加上6V而供给至晶体管231b的栅极端子，使信号Gt2的电压也增大(14-6)/6倍，并加上6V而供给至晶体管232b的栅极端子。

同样，栅极驱动器270c为将电源设为电压V_B以及V_C的驱动器，在成为使能时，使信号Gt1的从最低电压至最高电压的范围电平移位至电源的从电压V_B至电压V_C的第三范围，并将其供给至晶体管231c的栅极端子，将信号Gt2的从最低电压至最高电压的范围电平移位至上述第三范围，并将其供给至晶体管232c的栅极端子。详细而言，如果仅限于栅极驱动器270c而言，在成为使能时，将信号Gt1的电压增大(26-14)/6倍，并且进一步加上14V，将其向晶体管231b的栅极端子供给，将信号Gt2的电压也增大(26-14)/6倍，并且加上14V，将其供给至晶体管232b的栅极端子。

同样，栅极驱动器270d为将电源设为电压V_C以及V_D的驱动器，在成为使能时，使信号Gt1的从最低电压至最高电压的范围电平移位至电源的从电压V_C至电压V_D的第四范围，并将其供给至晶体管231d的栅极端子，使信号Gt2的从最低电压至最高电压的范围电平移位至上述第四范围，并将其供给至晶体管232d的栅极端子。详细而言，如果仅限于栅极驱动器270d而言，在成为使能时，将信号Gt1的电压增大(42-26)/6倍，并且进一步加上26V，将其供给至晶体管231b的栅极端子，将信号Gt2的电压也增大(42-26)/6倍，并且加上26V，将其供给至晶体管232b的栅极端子。

并且，栅极驱动器270a、270b、270c以及270d在被供给至各自的输入端Enb的选择信号成为L电平而成为禁用时，输出使与各个栅极驱动器对应的两个晶体管分别断开的信号。即，栅极驱动器270a、270b、270c以及270d在成为禁用时，将信号Gt1强制性地转换为H电平，并将信号Gt2强制性地转换为L电平。

在此所说的H、L电平为栅极驱动器270a、270b、270c以及270d各自的电源的高位侧电压、低位侧电压。例如，栅极驱动器270b由于将电源设为电压V_B以及电压V_A，因此，高位侧的电压V_B为H电平，低位侧的电压V_A为L电平。

来自节点N2的驱动信号COM-A经由电阻元件R1而被反馈到差动放大器221的正输入端(+)。在该示例中，为了便于说明，将差动放大器221的正输入端(+)标记为节点N3，将该节点N3的电压标记为Out2。

节点N3经由电阻元件R2而接地于接地Gnd。因此，节点N3的电压Out2成为通过由电阻元件R1、R2的电阻值规定的比即R2/(R1+R2)而对节点N2的电压Out进行分压的电压。在本实施方式中，分压比被设定为1/10。换言之，电压Out2处于成为电压Out的1/10的关系。

并且，由差动放大器221、选择器223、栅极驱动器270a、270b、270c、270d以及四个晶体管对构成放大电路。

电容器Ca与电源Ea并联连接。同样，电容器Cb与电源Eb并联连接，电容器Cc与电源Ec并联连接，电容器Cd与电源Ed并联连接。

并且，电容器Ca、Cb、Cc以及Cd的各电容在本实施方式中被设定为Ca＞Cb＞Cc＞Cd。

电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc被设置于成为各晶体管对的电源的供电线之间。详细而言，电容器Cag被连接于供电线290a与供电线290g之间，电容器Cba被连接于供电线290b与供电线290a之间，电容器Ccb被连接于供电线290c与供电线290b之间，电容器Cdc被连接于供电线290dと供电线290c之间。

并且，电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc的各电容在本实施方式中相互大致相同，与上述电容器Cd的电容相比为1/10～1/100左右。

电容器C0为了防止异常振荡等而被设置，其一端与节点N2连接，另一端接地于固定电位的例如接地Gnd。

在此，对输出驱动信号COM-A的驱动电路120a进行了说明，但输出驱动信号COM-B的驱动电路120b的结构与驱动电路120a相同，仅输入输出信号不同。即，驱动电路120b成为如下结构，即，代替信号OEa而被输入有信号OEb，代替信号OCa而被输入有信号OCb，代替信号ain而被输入有信号bin，另一方面，从节点N2输出驱动信号COM-B的结构。

接下来，以输出驱动信号COM-A的驱动电路120a为例，对驱动电路120a、120b的动作进行说明。

图13为表示用于对驱动电路120a的动作进行说明的各部中的电压波形的图。

如上所述，由于将信号ain放大电压10倍的信号成为驱动信号COM-A(参照图6)，因此，信号ain成为将驱动信号COM-A向电压方向压缩至1/10的波形。另外，由于驱动信号COM-A为在印刷周期Ta内使两个相同的梯形波形Adp1、Adp2反复的波形，因此，信号ain也为同样的反复波形。图13表示这样的反复波形中的一个梯形波形。

在此，对以信号ain的电压如图12所示发生推移的情况进行说明。即，所述情况为，电压Vin在与时刻t1相比靠前处为第三范围，在从时刻t1至时刻t2的期间为第二范围，在从时刻t2至时刻t3的期间为第一范围，在从时刻t3至时刻t4的期间为第二范围，在从时刻t4至时刻t5的期间为第三范围，在从时刻t5至时刻t6的期间为第四范围，在从时刻t5以后的期间为第三范围。

并且，由于信号ain的电压Vin为驱动信号COM-A的电压的1/10，因此，为了以信号ain为基准，关于第一范围至第四范围，将图12所示的电压换算为1/10。

另一方面，在图13中，期间P1为电压Vin从中间电压(Vcen/10)降低至最低电压(Vmin/10)的期间，该期间P1接下来的期间P2为电压Vin以最低电压而成为固定的期间，该期间P2接下来的期间P3为电压Vin从最低电压上升至最高电压Vmax的期间，该期间P3接下来的期间P4为电压Vin以最高电压而成为固定的期间，该期间P4接下来的期间P5为电压Vin从最高电压降低至中间电压(Vcen/10)的期间。

并且，关于图13中的多个电压波形的各个电压波形，为了便于说明，纵向标尺不一定对齐。

首先，期间P1为信号ain的电压降低的期间。因此，由于在该期间内，信号OEa成为L电平，信号OCa成为H电平，因此，选择器223选择H电平以作为信号Gt1，选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt2。

在期间P1中的直至时刻t1之前的期间内，由于信号Sa、Sb、Sc、Sd中仅信号Sc成为H电平，因此，栅极驱动器270a、270b以及270d成为禁用。因此，晶体管231a、232a、231b、232b、231d以及232d断开。

在至时刻t1之前的期间内，由于栅极驱动器270c成为使能，因此，作为信号Gt1而选择了H电平，晶体管231c断开。另一方面，在该期间内，首先，信号ain的电压Vin先于节点N2中的电压Out的1/10即电压Out2而降低。相反而言，电压Out2成为电压Vin以上。因此，作为信号Gt2而选择出的差动放大器221的输出信号的电压根据两者的差电压而变高，在大致H电平振动。当信号Gt2成为H电平时，由于晶体管232c导通，因此，电压Out降低。并且，电压Out实际上因电容器C0以及作为负载的压电元件Pzt的电容性从而不会一举降低而是缓慢地降低。

当通过电压Out的降低而使电压Out2低于电压Vin时，信号Gt2成为L电平，晶体管232c断开。并且，即使晶体管232c断开，电压Out也由于电容器C0以及压电元件Pzt的电容性而被保持，因此，不会成为不稳定。

当晶体管232c断开时，由于电压Out的降低中断，但电压Vin的降低持续，因此，电压Out2再次成为电压Vin以上。因此，信号Gt2成为H电平，晶体管232c再次导通。

在期间P1中的至时刻t1之前的期间内，信号Gt2在H以及L电平之间被交替切换，由此，晶体管232c进行使导通断开反复的动作、即进行开关动作。通过该开关动作进行控制，以便电压Out2在第三范围内追随电压Vin，即，电压Out成为将电压Vin放大10倍的电压。

接下来，在期间P1中的从时刻t1至时刻t2的期间内，由于信号Sa、Sb、Sc、Sd中仅信号Sb成为H电平，因此，栅极驱动器270a、270c以及270d成为禁用。因此，晶体管231a、232a、231c、232c、231d以及232d断开。

另一方面，在从时刻t1至时刻t2的期间内，由于栅极驱动器270b成为使能，因此，作为信号Gt1而选择了H电平，晶体管231b断开。

另外，在从时刻t1至时刻t2的期间内，由于选择器223也选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt2，因此，晶体管232b与到至时刻t1之前的晶体管232c同样地进行开关动作。通过该开关动作，从而在第二范围中，也使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

在期间P1中的从时刻t2起的期间内，由于信号Sa、Sb、Sc、Sd中仅信号Sa成为H电平，因此，栅极驱动器270b、270c以及270d成为禁用。因此，晶体管231b、232b、231c、232c、231d以及232d断开。

另一方面，在期间P1中的从时刻t2起的期间内，栅极驱动器270a成为使能，但由于作为信号Gt1而选择了H电平，因此，晶体管231a断开。

另外，在期间P1中的从时刻t2起的期间内，由于选择器223选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt2，因此，晶体管232a与至时刻t1之前的晶体管232c以及从时刻t1至时刻t2的期间的晶体管232b同样地进行开关动作。通过该开关动作，从而在第一范围内，也使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

在时刻t2以后至期间P2时，该期间P2为信号ain的电压成为固定的期间。因此，在该期间内，由于信号OEa成为H电平，信号OCa成为H电平，因此，选择器223选择H电平以作为信号Gt1，选择L电平以作为信号Gt2。因此，构成四个晶体管对的全部晶体管、详细而言，晶体管231a、232a、231b、232b、231c、232c、231d以及232d的全部晶体管断开。

并且，由于晶体管232a进行了开关动作直到期间P1的结束，因此，在期间P2的开始时，电压Out大致与将电压Vin的电压放大10倍的电压Vmin一致。在期间P2内，即使构成四个晶体管对的全部晶体管成为断开，节点N2的电压Out也会通过电容器C0以及压电元件Pzt的电容性而被保持在大致最低电压Vmin。

接下来，当到达期间P3时，该期间P3成为信号ain的电压上升的期间。因此，在该期间，由于信号OEa成为L电平，信号OCa成为L电平，因此，选择器223选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt1，选择L电平以作为信号Gt2。

在期间P3中的至时间点t3之前的期间内，由于信号Sa、Sb、Sc、Sd中仅信号Sa成为H电平，因此，栅极驱动器270b、270c以及270d成为禁用。因此，晶体管231b、232b、231c、232c、231d以及232d断开。

另一方面，在期间P3中的至时刻t3之前的期间内，由于栅极驱动器270a成为使能，但作为信号Gt2而选择了L电平，因此，晶体管232a断开。

另外，在期间P3中的至时刻t3之前的期间内，信号ain的电压Vin先于节点N2中的电压Out的1/10即电压Out2而上升。相反而言，电压Out2变得小于电压Vin。因此，作为信号Gt1而被选择的差动放大器221的输出信号的电压根据两者的差电压而变低，大致在L电平振动。当信号Gt1成为H电平时，由于晶体管231a导通，因此，电压Out上升。并且，电压Out因电容器C0以及压电元件Pzt的电容性从而不会一举上升而是缓慢地上升。

当通过电压Out的上升而使电压Out2成为电压Vin以上时，信号Gt1成为H电平，晶体管231a断开。并且，即使晶体管231a断开，电压Out也会通过电容器C0以及压电元件Pzt的电容性而被保持，因此，不会变得不稳定。

当晶体管231a断开时，电压Out的上升中断，但由于电压Vin的上升持续，因此，电压Out2再次小于电压Vin。因此，信号Gt1成为L电平，晶体管231a再次导通。

在期间P3中的至时刻t3之前的期间内，信号Gt1在H以及L电平之间被交替切换，由此，晶体管231a进行开关动作。通过该开关动作，从而在第一范围内，使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

接下来，在期间P3中的从时刻t3至时刻t4的期间内，由于仅信号Sb成为H电平，因此，栅极驱动器270a、270c以及270d成为禁用。因此，晶体管231a、232a、231c、232c、231d以及232d断开。

另一方面，在从时刻t3至时刻t4的期间内，由于栅极驱动器270b成为使能，因此，作为信号Gt2而选择了L电平，晶体管232b断开。

另外，即使在从时刻t3至时刻t4的期间内，由于选择器223选择差动放大器221的输出信号以作为信号Gt1，因此，晶体管231b与至时刻t3之前的晶体管231a同样地进行开关动作。通过该开关动作，即使在第二范围内，也使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

并且，在期间P3中的从时刻t4至时刻t5的期间内，由于仅信号Sc成为H电平，因此，通过晶体管231c的开关动作，即使在第三范围内，也使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

另外，在从时刻t6至期间P3结束为止，由于仅信号Sd成为H电平，因此，通过晶体管231d的开关动作，即使在第四范围内，电压Out也以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

当在时刻t5以后到达期间P4时，该期间P4为信号ain的电压成为固定的期间。因此，在该期间内，由于信号OEa成为H电平，信号OCa成为H电平，因此，与期间P2同样，构成四个晶体管对的全部晶体管断开。

并且，由于到期间P3的结束为止晶体管231a进行了开关动作，因此在期间P4的开始时，电压Out大致与将电压Vin的电压放大10倍的电压Vmax一致。因此，节点N2的电压Out通过电容器C0以及压电元件Pzt的电容性而被保持在大致最低电压Vmax上。

在期间P4之后，到达期间P5。由于该期间P5为信号ain的电压降低的期间，因此，成为与期间P1同样的动作。并且，在期间P5中的至时刻t6之前的期间内，由于仅信号Sd成为H电平，因此，通过晶体管232d的开关动作，在第四范围内，使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

另外，在从时刻t6到期间P5结束为止，由于仅信号Sc成为H电平，因此，通过晶体管232cd的开关动作，在第三范围内，使电压Out以成为将电压Vin放大10倍的电压的方式被控制。

当在时刻t6以后到达期间P6时，由于该期间P6为信号ain的电压成为固定的期间，因此，构成四个晶体管对的全部晶体管断开。并且，由于至期间P5结束为止晶体管232c进行了开关动作，因此，在期间P6的开始时，电压Out大致与将电压Vin的电压放大10倍的电压Vcen一致。因此，节点N2的电压Out通过电容器C0以及压电元件Pzt的电容性而被保持在大致中间电压Vcen。

在此，对输出驱动信号COM-A的驱动电路120a的动作进行说明，但输出驱动信号COM-B的驱动电路120b也进行同样的动作。关于驱动信号COM-B的波形、和相对于该波形的信号OEb以及OCb，如图6所说明的那样，驱动电路120b进行输出将信号bin的电压放大为10倍的电压Vout的驱动信号COM-B的动作。

根据驱动电路120a(120b)，与晶体管始终进行开关的D级放大相比，在电压Vin为固定的期间P2、P4、P6内，构成四个晶体管对的全部晶体管断开。另外，在D级放大中，需要对开关信号进行解调的LPF(Low Pass Filter，低通滤波器)、尤其如线圈那样的电感元件，但在驱动电路120a(120b)中，不需要这样的LPF。因此，根据驱动电路120a(120b)，与D级放大相比，除了能够抑制通过开关动作或LPF而被消耗的电力之外，还能够实现电路的简化、小型化。

另外，当将如压电元件Pzt那样的电容性负载中的电容设为C、将电压振幅设为E时，储存于该电容性负载中的能量P由P＝(C·E²)/2表示。

压电元件Pzt根据伴随着能量P的位移而进行工作，但喷出油墨的工作量相对于能量P而在1％以下，当以能量P的整体观察时可以忽视。因此，如果从驱动电路120a、120b观察，压电元件Pzt能够视为简单的电容器。当对这样的电容C的电容器进行充电时，与(C·E²)/2相等的能量被充电电路消耗。当进行放电时，相等的能量也被放电电路消耗。

假设，在从电压零至42伏为止单纯地、即不是多阶段而是一举对压电元件Pzt进行充电的情况下，该压电元件Pzt的充电所需的能量P成为下式。

P＝C·42²/2＝882C。

与此相对，在本实施方式中，假设在将压电元件Pzt从电压零充电至42伏为止进行充电的情况下，通过驱动电路120a(120b)而使压电元件Pzt经过如下这四个阶段而被充电，即：

从电压为零至电压V_A(6.0伏)为止、

从电压V_A至电压V_B(14.0伏)为止、

从电压V_B至电压V_C(26.0伏)为止、

从电压V_C至电压V_D(42.0伏)为止。

该情况下的经过四个阶段的充电所需的能量P为下式即可。

P＝C·6²/2+C·8²/2+C·12²/2+C·16²/2…(1)

＝250C

这样，在本实施方式中，在对如压电元件Pzt那样的电容性负载进行驱动的情况下，能够减少所消耗的电力。在此，以充电为例进行了说明，但关于放电，也是同样的。

在通过多阶段而对电容性负载进行充放电的情况下，如果电容C固定，则通过等间隔地对各阶段中的电压进行设定，即，通过将电压幅度设为固定，从而能够有效地抑制消耗电力。但是，实际的压电元件Pzt的电容存在电压依存性，其会根据施加电压而大幅地变动。

图14为表示在压电元件Pzt中相对于施加电压的电容的特性的图。

如该图所示，压电元件Pzt的电容具有施加电压越高则电容越小的特性。简而言之，施加高电压的情况下的该压电元件Pzt中的电容小于施加低电压的情况下的该压电元件Pzt中的电容。即，在以相同的电压幅度对压电元件Pzt进行充放电的情况下，由于如果施加电压较高，则电容C较小，因此，消耗电力较小即可，但由于如果施加电压较低，则电容C较大，因此，即使是相同的电压幅度的充放电，也会使消耗电力相对变大。

因此，在本实施方式中，在通过多阶段而对电容性负载进行充放电的情况下，在压电元件Pzt的施加电压较高的状态下，扩大电压幅度，在压电元件Pzt的施加电压较低的状态下，缩小电压幅度。在此，关于压电元件Pzt，将第一范围内的施加电压时的电容标记为C_A0，将第二范围内的施加电压时的电容标记为C_BA，将第三范围内的施加电压时的电容标记为C_CB，将第四范围内的施加电压时的电容标记为C_DC。

严格而言，在例如第一范围内，电容C_A0也根据施加电压而进行变动，但在此为了说明，设为该范围内的平均值。另外，由于压电元件Pzt的另一端并非电压为零，施加有电压V_BS，因此，压电元件Pzt的施加电压为(Out-V_BS)，实际上，由于电压V_BS被设定在零附近，因此，能够忽视其影响。

在此，在本实施方式中经过了四个阶段的充电所需的能量P在上述(1)式的比较中成为下式。

P＝C_A0·6²/2+C_BA·8²/2+C_CB·12²/2+C_DC·16²/2…(2)。

各个电容根据电压依存性而为C_A0＞C_BA＞C_CB＞C_DC。

因此，当对上述(2)式右边的各项中的电压与电容之间的乘积彼此进行比较时，由于与(1)式相比能够一致，因此，与将电压幅度设为固定的情况相比，能够将消耗电力抑制为较低。

另外，在驱动电路120a(120b)中，在信号ain(bin)的电压上升的情况下，将该信号ain(bin)的与电压对应的电压范围设为电源的晶体管对中的高端的晶体管进行开关动作，在信号ain(bin)的电压降低的情况下，将与该信号ain(bin)的电压对应的电压范围设为电源的晶体管对中的高端的晶体管进行开关动作。

通过这样的开关动作而易于使高频噪声影响供电线290g、290a、290b、290c以及290d。

例如，在信号ain的电压上升的情况下，如果该信号ain的电压在第一范围内，则由于晶体管231a进行开关动作，因此，高频噪声易于对供电线290a产生影响。另外，例如，在信号ain的电压降低的情况下，如果该信号ain的电压在第三范围内，则由于晶体管232c进行开关动作，因此，高频噪声易于对供电线290b产生影响。

在本实施方式中，由于在成为晶体管对电源的供电线之间设置有电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc，因此，吸收了上述高频噪声。由此，在驱动电路120a(120b)中，能实现各晶体管对中的动作的稳定化。

并且，供电线290g、290a、290b、290c以及290d经由电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc而进行交流耦合。因此，当使电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc大电容化时，在通过任意一个晶体管而对压电元件进行驱动的情况下，由于易于从上述所有的供电线供给电流，因此，会损坏通过在多阶段中充放电所得到的低消耗电力这一优点。

因此，电容器Cag、Cba、Ccb以及Cdc在能够吸收上述高频噪声的程度上高频特性良好，且优选为小电容。

另外，在本实施方式中，由于电容器Ca、Cb、Cc以及Cd各自分别与电源Ea、Eb、Ec以及Ed并联连接，因此，能够实现各电源的稳定化。

如上所述，如果施加电压较低，则压电元件Pzt的电容较大。换言之，在试着将压电元件Pzt设为负载的情况下，意味着施加电压较低则从电源Ea、Eb、Ec以及Ed观察时的负载较大。因此，在本实施方式中，将电容器Ca、Cb、Cc以及Cd的各电容设定为Ca＞Cb＞Cc＞Cd，电压越低，则各电容越大，确保了稳定性。

虽然在实施方式中，对以下情况进行了说明：针对信号ain(bin)的电压变化，在上升时与该电压对应的电压范围的晶体管对中的高端晶体管进行开关动作，在降低时与该电压对应的电压范围的晶体管对中的低端晶体管进行开关动作，但是也可能存在进行线性动作的情况。详细而言，也可能存在如下的情况，即，在上升时高端晶体管而在降低时低端晶体管根据对差动放大器221进行电平移位的栅极信号而对流动于源极与漏极之间的电流进行控制的情况。

实施方式所涉及的驱动电路120a(120b)所输出的驱动信号COM-A(COM-B)并不限于梯形波形，也可以为如正弦波等那样倾斜地具有连续性的波形。在例如驱动电路120a输出这样的波形的情况下，如果信号ain的电压Vin的变化相对较大，具体而言，如果每单位时间的电压变化超过了预先规定的阈值，则将信号OEa设为L电平，其中，在电压降低时只要将信号OCa设为H电平，在电压上升时只要将信号OCa设为L电平即可。

另外，如果信号ain的电压Vin的变化相对较小，具体而言，如果每单位时间的电压变化在上述阈值以下，则只要将信号OEa设为H电平即可。

虽然在驱动电路120a(120b)中，将晶体管对的个数(或者、栅极驱动器的个数)中的电源电压数分别设为“4”，但只要在“2”以上即可。

另外，虽然将晶体管对中的高端的晶体管231a(231b、232c、232d)设为P沟道型，将低端的晶体管232a(232b、232c、232d)设为N沟道型，但也可以以P沟道型或者N沟道型统一晶体管231a、232a。并且，需要根据晶体管的沟道型使由差动放大器221所产生的输出信号正转或反转，或者适当地使强制断开晶体管时的栅极信号的逻辑电平相配合。

虽然在上述说明中，采用了以下结构(多重通讯)：将印刷周期Ta分成期间T1以及T2，并且选择(或者不选择)驱动信号COM-A以及COM-B这两种信号中的任意一种信号而将其施加于压电元件Pzt的一端，但印刷周期Ta的分割数并未被限定于“2”，另外，驱动信号的数量也并未被限定于“2”。

另外，也可以设为从使相互不同的多个梯形波形以预定顺序反复的一种驱动信号中根据印刷数据SI而抽出一种以上的梯形波形从而将其施加于压电元件Pzt的一端的结构(单一通讯)。

在上述说明中，将液体喷出装置作为印刷装置进行了说明，但也可以为喷出液体从而对立体进行造型的立体造型装置、或喷出液体从而对布料进行染色的印染装置等。

另外，驱动电路120a以及120b各自采用了分别被搭载于头单元3的结构，但也可以采用分别被安装于主基板100的结构。

并且，在驱动电路120a以及120b被安装于主基板100的结构中，由于大振幅的信号需要经由长条的柔性扁平电缆190而供给至头单元3，因此，在消耗电力以及耐噪声性上是不利的。相反而言，在驱动电路120a以及120b被搭载于头单元3的结构中，由于无需将大振幅的信号供给至柔性扁平电缆190，因此，在消耗电力以及耐噪声性上是有利的。

而且，在上述说明中，作为驱动电路120a以及120b的驱动对象，以用于喷出油墨的压电元件Pzt为例进行了说明，但在试着将驱动电路120a以及120b从印刷装置中分离而考虑时，作为驱动对象，并未被限定于压电元件Pzt，能够应用于例如超声波电机、或触摸面板、静电扬声器、液晶面板等具有电容性成分的全部负载中。

符号说明

1…印刷装置(液体喷出装置)；3…头单元；100…主基板；120a、120b…驱动电路；221…差动放大器；223…选择器；290a、290b、290c、290d…供电线；442…空腔；Pzt…压电元件；N…喷嘴；Ea、Eb、Ec、Ed…电源；Ca、Cb、Cc、Cd、Cag、Cba、Ccb、Cdc、C0…电容器。

Claims (9)

1.一种液体喷出装置，其特征在于，

具备：

放大电路，其利用第一电压、高于所述第一电压的第二电压、所述第二电压以上的第三电压、高于所述第三电压的第四电压而将原始驱动信号放大来生成驱动信号，并从预定的输出端输出所述驱动信号；

喷出部，其包括通过所述驱动信号而被驱动的压电元件，并通过该压电元件的位移而喷出液体，

所述放大电路包括：

第一晶体管对；

第二晶体管对；

第一供电线，其被施加有所述第一电压；

第二供电线，其被施加有所述第二电压；

第三供电线，其被施加有所述第三电压；

第四供电线，其被施加有所述第四电压；

第一电容器；

第二电容器，

所述第一晶体管对在所述第一电压与所述第二电压之间放大所述原始驱动信号，

所述第二晶体管对在所述第三电压与所述第四电压之间放大所述原始驱动信号，

所述第一电容器的一端与所述第一供电线连接，所述第一电容器的另一端与所述第二供电线连接，

所述第二电容器的一端与所述第三供电线连接，所述第二电容器的另一端与所述第四供电线连接。

2.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

在所述压电元件上被施加有高电压的情况下，与所述压电元件上被施加有低电压的情况相比，所述压电元件的电容减小。

3.如权利要求2所述的液体喷出装置，其特征在于，

包括第三电容器，所述第三电容器的一端与所述第二供电线连接且另一端接地，

所述第三电容器的电容大于所述第一电容器的电容。

4.如权利要求3所述的液体喷出装置，其特征在于，

包括第四电容器，所述第四电容器的一端与所述第四供电线连接且另一端接地，

所述第三电容器的电容大于所述第四电容器的电容。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述放大电路具有：

差动放大器，其输出将所述原始驱动信号与基于所述驱动信号而获得的信号之间的差电压放大了的差信号；

选择部，

所述第一晶体管对包括：

第一低端晶体管，其被连接于所述输出端与所述第一供电线之间；

第一高端晶体管，其被连接于所述第二供电线与所述输出端之间，

所述第二晶体管对包括：

第二低端晶体管，其被连接于所述输出端与所述第三供电线之间；

第二高端晶体管，其被连接于所述第四供电线与所述输出端之间，

在该原始驱动信号的电压变化为降低方向且所述电压变化的大小超过所述阈值的第一情况下，如果所述原始驱动信号的电压在预定的第一范围内，则所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子供给所述差信号，

在该原始驱动信号的电压变化为上升方向且所述电压变化的大小超过所述阈值的第二情况下，如果所述原始驱动信号的电压在所述第一范围内，则所述选择部向所述第一高端晶体管的栅极端子供给所述差信号，

在所述第一情况下，如果所述原始驱动信号的电压在与所述第一范围相比为高位的第二范围内，则所述选择部向所述第二低端晶体管的栅极端子供给所述差信号，

在所述第二情况下，如果所述原始驱动信号的电压在所述第二范围内，则所述选择部向所述第二高端晶体管的栅极端子供给所述差信号。

6.如权利要求5所述的液体喷出装置，其特征在于，

在所述第一情况下，所述选择部向所述第一高端晶体管的栅极端子以及所述第二高端晶体管的栅极端子供给使该高端晶体管分别断开的信号，

在所述第二情况下，所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子以及所述第二低端晶体管的栅极端子供给使该低端晶体管分别断开的信号。

7.如权利要求6所述的液体喷出装置，其特征在于，

在所述原始驱动信号的电压变化的大小在所述阈值以下的情况下，所述选择部向所述第一低端晶体管的栅极端子、所述第二低端晶体管的栅极端子、所述第三高端晶体管的栅极端子、以及所述第四高端晶体管的栅极端子供给使该晶体管分别断开的信号。

8.如权利要求5至7中的任一项所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述选择部根据表示所述原始驱动信号的电压变化是否在阈值以下的指定信号，而对分别向各所述栅极端子供给的信号进行控制。

9.一种电容性负载的驱动电路，其特征在于，其为通过从预定的输出端输出的驱动信号而对电容性负载进行驱动的驱动电路，

所述驱动电路具有放大电路，所述放大电路利用第一电压、高于所述第一电压的第二电压、所述第二电压以上的第三电压、高于所述第三电压的第四电压而对作为所述驱动信号的来源的原始驱动信号进行放大而生成所述驱动信号，并从预定的输出端输出所述驱动信号，

所述放大电路包括：

第一晶体管对；

第二晶体管对；

第一供电线，其被施加有所述第一电压；

第二供电线，其被施加有所述第二电压；

第三供电线，其被施加有所述第三电压；

第四供电线，其被施加有所述第四电压；

第一电容器；

第二电容器，

所述第一晶体管对在所述第一电压与所述第二电压之间放大所述原始驱动信号，

所述第二晶体管对在所述第三电压与所述第四电压之间放大所述原始驱动信号，

所述第一电容器的一端与所述第一供电线连接，所述第一电容器的另一端与所述第二供电线连接，

所述第二电容器的一端与所述第三供电线连接，所述第二电容器的另一端与所述第四供电线连接。