JP2017226133A - 液体吐出装置および駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出装置の消費電力を改善する。
【解決手段】駆動回路１２０ａは、信号Ａinをオフセットした電圧（Ｖin−Ｖ_１）と駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧Ｏutとを比較し、当該比較結果を示す信号を出力する比較器２２１と、信号Ａinをオフセットした電圧（Ｖin＋Ｖ_２）と電圧Ｏutとを比較し、当該比較結果を示す信号を出力する比較器２２２と、電源電圧（Ｖ_Ｈ、Ｖ_Ｌ）の間に直列に接続されたトランジスター２３１および２３２と、比較器２２１および２２２を選択するセレクター２２３と、を備える。セレクター２２３は、比較器２２１および２２２を選択するときには、比較器２２１の出力信号をトランジスター２３１のゲート端子に供給するとともに、比較器２２２の出力信号をトランジスター２３２のゲート端子に供給する一方、比較器２２１および２２２を選択しないときには、トランジスター２３１および２３２をオフさせる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液体吐出装置および駆動回路に関する。

インクを吐出して画像や文書を印刷するインクジェットプリンターには、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、ヘッドユニットにおいて複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれが駆動信号にしたがって駆動される。このような駆動により、ノズルから所定のタイミングで所定量のインク（液体）が吐出されて、ドットが形成される。圧電素子は、電気的にみればコンデンサーのような容量性負荷であるので、各ノズルの圧電素子を動作させるためには十分な電流を供給する必要がある。

このため、インクジェットプリンターでは、駆動信号の元となる元駆動信号を増幅回路で増幅し、駆動信号としてヘッドユニットに供給して、圧電素子を駆動する構成となっている。増幅回路としては、元駆動信号をＡＢ級などで電流増幅する方式（リニア増幅、特許文献１参照）が挙げられる。ただし、リニア増幅では消費電力が大きく、エネルギー効率が悪いので、近年では、Ｄ級増幅についても提案されている（特許文献２参照）。Ｄ級増幅は、端的にいえば、元駆動信号をパルス変調するとともに、当該変調信号にしたがって電源電圧間において直列に挿入されたハイサイドトランジスターおよびローサイドトランジスターをスイッチングし、このスイッチングによる出力信号をローパスフィルターで濾波することで、元駆動信号を増幅する、というものである。

特開２００９−１９０２８７号公報 特開２０１０−１１４７１１号公報

しかしながら、Ｄ級増幅方式では、リニア増幅方式と比較してエネルギー効率が高いものの、ローパスフィルターで消費される電力が無視できないので、消費電力を改善する点において改良の余地がある。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、消費電力を改善した液体吐出装置、駆動回路およびヘッドユニットを提供することにある。

上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る液体吐出装置は、駆動信号の印加により駆動される圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、前記駆動信号に基づく電圧と入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に低位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第１制御信号を出力する第１比較器と、前記駆動信号に基づく電圧と前記入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に高位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第２制御信号を出力する第２比較器と、所定の電源電圧間に直列に接続されたハイサイドトランジスターとローサイドトランジスターと、前記第１比較器および前記第２比較器を選択する選択部と、を備え、前記選択部は、前記第１比較器および前記第２比較器を選択するときには、前記第１制御信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記第２制御信号を当該ロードトランジスターのゲート端子に供給し、前記第１比較器および前記第２比較器を選択しないときには、前記ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記ローサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ローサイドトランジスターのゲート端子に供給することを特徴とする。
上記一態様に係る液体吐出装置によれば、Ｄ級増幅方式と比較して、ローパスフィルターが不要であるので、構成の簡易化とともに、当該ローパスフィルターにおいて消費される電力が発生しないので、その分、低消費電力化が図られる。
なお、接続とは、２以上の要素間の直接的および間接的な結合を意味し、当該２つ以上の要素間に、１または２以上の中間要素が存在することも含む。上述の例でいえば、ハイサイドトランジスターとローサイドトランジスターとの間に逆流防止用のダイオードが設けられても良い。

上記一態様に係る液体吐出装置において、前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない期間の一部または全部の所定期間にわたって、前記入力信号を増幅して前記出力端に向けて出力するリニア増幅器を、備える構成としても良い。この構成によれば、ハイサイドトランジスターおよびローサイドトランジスターがオフする期間においては、リニア増幅器が入力信号を増幅して出力端に向けて出力するので、両トランジスターのオフに伴って駆動信号の波形精度が低下するのを防止することができる。
なお、「出力端に向けて」とは、出力端までの途中に別の中間要素が介在しても良い、という意味である。

上記構成において、前記リニア増幅器と前記出力端との間に可変抵抗を有し、前記可変抵抗の抵抗値は、前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択する期間よりも前記所定期間において小さくなっても良い。
また、前記可変抵抗は、前記入力信号の電圧変化が閾値以下であれば、オンするスイッチであっても良いし、前記スイッチは、前記入力信号の電圧変化が閾値以下であるか否かを示す指定信号に基づいてオンまたはオフしても良い。

上記リニア増幅器を備える場合に、前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられた抵抗素子を含んだ構成として良い。この構成によれば、スイッチの代わりとして、抵抗素子を用いることができるので、構成の簡易化を図ることができる。

また、上記リニア増幅器を備える場合に、前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられ、前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない期間にオンするスイッチを含み、前記選択部は、前記入力信号の電圧変化が閾値以下であれば、前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない構成としても良い。上記構成において、前記スイッチは、前記入力信号の電圧変化が閾値以下であるか否かを示す指定信号に基づいてオンまたはオフし、前記選択部は、前記指定信号に基づいて、前記第１比較器および前記第２比較器を選択しても良い。指定信号によってスイッチのオンオフと選択部の選択との双方が制御されるので、構成の簡易化が図られる。

上記一態様に係る液体吐出装置において、前記吐出部と、前記第１比較器と、前記第２比較器と、前記ハイサイドトランジスターと、前記ローサイドトランジスターと、前記選択部と、が可動式のキャリッジに搭載された構成としても良い。
なお、液体吐出装置とは、液体を吐出するものであれば良く、これには後述する印刷装置のほかに、立体造形装置（いわゆる３Ｄプリンター）、捺染装置なども含まれる。
また、本発明は、液体吐出装置に限られず、種々の態様で実現することが可能であり、例えば当該圧電素子のような容量性負荷を駆動する駆動回路や、液体吐出装置におけるヘッドユニットなどとしても概念することが可能である。

印刷装置の概略構成を示す図である。 印刷装置のヘッドユニットにおけるノズルの配列等を示す図である。 ノズルの配列を拡大して示す図である。 ヘッドユニットにおける要部構成を示す断面図である。 印刷装置の電気的な構成を示すブロック図である。 駆動信号の波形等を説明するための図である。 選択制御部の構成を示す図である。 デコーダーのデコード内容を示す図である。 選択部の構成を示す図である。 選択部から圧電素子に供給される駆動信号を示す図である。 印刷装置に適用される駆動回路（その１）の構成を示す図である。 駆動回路（その１）の動作を説明するための図である。 駆動回路（その１）の動作を説明するための図である。 入力信号と出力信号との関係でトランジスターの動作を示す図である。 入力信号の電圧をオフセットする構成の例を示す図である。 駆動回路（その２）を示す図である。 駆動回路（その３）の構成を示す図である。 駆動回路（その４）の構成を示す図である。 駆動回路（その３等）における比較器２２１の構成を示す図である。 駆動回路（その３等）における比較器２２２の構成を示す図である。 駆動回路（その５）の構成を示す図である。 駆動回路（その６）の構成を示す図である。 比較例に係る駆動回路の動作を説明するための図である。 比較例に係る駆動回路の動作を説明するための図である。 一般的な比較器の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について、印刷装置を例にとって説明する。

図１は、印刷装置の概略構成を示す斜視図である。
この図に示される印刷装置１は、液体の一例であるインクを吐出することによって、紙などの媒体Ｐにインクドット群を形成し、これにより、画像（文字や図形等などを含む）を印刷する液体吐出装置の一種である。

図１に示されるように、印刷装置１は、キャリッジ２０を、主走査方向（Ｘ方向）に移動（往復動）させる移動機構６を備える。
移動機構６は、キャリッジ２０を移動させるキャリッジモーター６１と、両端が固定されたキャリッジガイド軸６２と、キャリッジガイド軸６２とほぼ平行に延在し、キャリッジモーター６１により駆動されるタイミングベルト６３と、を有している。
キャリッジ２０は、キャリッジガイド軸６２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト６３の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター６１によりタイミングベルト６３を正逆走行させると、キャリッジ２０がキャリッジガイド軸６２に案内されて往復動する。

キャリッジ２０には、印刷ヘッド２２が搭載されている。この印刷ヘッド２２は、媒体Ｐと対向する部分に、インクを個別にＺ方向に吐出する複数のノズルを有する。なお、印刷ヘッド２２は、カラー印刷のために、概略的に４個のブロックに分かれている。４個のブロックの各々は、それぞれブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを吐出する。
なお、キャリッジ２０には、フレキシブルフラットケーブル１９０を介してメイン基板（この図では省略）から各種の制御信号等が供給される構成となっている。

印刷装置１は、媒体Ｐを、プラテン８０上で搬送させる搬送機構８を備える。搬送機構８は、駆動源である搬送モーター８１と、搬送モーター８１により回転し、媒体Ｐを副走査方向（Ｙ方向）に搬送する搬送ローラー８２と、を備える。

このような構成において、キャリッジ２０の主走査に合わせて印刷ヘッド２２のノズルから印刷データに応じてインクを吐出させるとともに、媒体Ｐを搬送機構８によって搬送する動作を繰り返すことで、媒体Ｐの表面に画像が形成される。
なお、本実施形態において主走査は、キャリッジ２０を移動させることで実行されるが、媒体Ｐを移動させることで実行しても良く、キャリッジ２０と媒体Ｐとの双方を移動させても良い。要は、媒体Ｐとキャリッジ２０（印刷ヘッド２２）とが相対的に移動する構成であれば良い。

図２は、印刷ヘッド２２におけるインクの吐出面を媒体Ｐからみた場合の構成を示す図である。この図に示されるように、印刷ヘッド２２は、４個のヘッドユニット３を有する。４個のヘッドユニット３の各々は、それぞれブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）に対応し、主走査方向であるＸ方向に沿って配列する。

図３は、１個のヘッドユニット３におけるノズルの配列を示す図である。
この図に示されるように、１個のヘッドユニット３では、複数のノズルＮが２列で配列する。ここで、説明の便宜上、この２列をそれぞれノズル列ＮａおよびＮｂとする。

ノズル列ＮａおよびＮｂでは、それぞれ複数のノズルＮが、副走査方向であるＹ方向に沿ってピッチＰ１で配列する。また、ノズル列ＮａおよびＮｂ同士は、Ｘ方向にピッチＰ２だけ離間する。ノズル列Ｎａに属するノズルＮとノズル列Ｎｂに属するノズルＮとは、Ｙ方向に、ピッチＰ１の半分だけシフトした関係となっている。
このようにノズルＮを、ノズル列ＮａおよびＮｂの２列で、Ｙ方向にピッチＰ１の半分だけシフトして配置させることにより、Ｙ方向の解像度を、１列の場合と比較して実質的に倍に高めることができる。
なお、１個のヘッドユニット３におけるノズルＮの個数を便宜的にｍ（ｍは２以上の整数）とする。

ヘッドユニット３は、後述するように、ｍ個のノズルＮと、これらｍ個のノズルＮの各々に対応して設けられる圧電素子とを含むアクチュエーター基板に、各種の素子が実装された回路基板が接続された構成である。そこで説明の便宜のために、アクチュエーター基板の構造について説明する。

図４は、アクチュエーター基板の構造を示す断面図である。詳細には図３におけるｇ−ｇ線で破断した場合の断面を示す図である。
図４に示されるように、アクチュエーター基板４０は、流路基板４２のうち、Ｚ方向の負側の面上に圧力室基板４４と振動板４６とが設けられる一方、Ｚ方向の正側の面上にノズル板４１が設置された構造体である。
アクチュエーター基板４０の各要素は、概略的にはＹ方向に長尺な略平板状の部材であり、例えば接着剤等により互いに固定される。また、流路基板４２および圧力室基板４４は、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。

ノズルＮは、ノズル板４１に形成される。ノズル列Ｎａに属するノズルに対応する構造と、ノズル列Ｎｂに属するノズルに対応する構造とは、Ｙ方向にピッチＰ１の半分だけシフトした関係にあるが、それ以外では、略対称に形成されるので、以下においてはノズル列Ｎａに着目してアクチュエーター基板４０の構造を説明することにする。

流路基板４２は、インクの流路を形成する平板材であり、開口部４２２と供給流路４２４と連通流路４２６とが形成される。供給流路４２４および連通流路４２６は、ノズル毎に形成され、開口部４２２は、複数のノズルにわたって連続するように形成されるとともに、対応する色のインクが供給される構造となっている。この開口部４２２は、液体貯留室Ｓｒとして機能し、当該液体貯留室Ｓｒの底面は、例えばノズル板４１によって構成される。具体的には、流路基板４２における開口部４２２と各供給流路４２４と連通流路４２６とを閉塞するように流路基板４２の底面に固定される。

圧力室基板４４のうち流路基板４２とは反対側の表面に振動板４６が設置される。振動板４６は、弾性的に振動可能な平板状の部材であり、例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で構成される。振動板４６と流路基板４２とは、圧力室基板４４の各開口部４２２の内側で互い間隔をあけて対向する。各開口部４２２の内側で流路基板４２と振動板４６とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与するキャビティ４４２として機能する。各キャビティ４４２は、流路基板４２の連通流路４２６を介してノズルＮに連通する。
振動板４６のうち圧力室基板４４とは反対側の表面には、ノズルＮ（キャビティ４４２）毎に圧電素子Ｐztが形成される。

圧電素子Ｐztは、振動板４６の面上に形成された複数の圧電素子Ｐztにわたって共通の駆動電極７２と、当該駆動電極７２の面上に形成された圧電体７４と、当該圧電体７４の面上に圧電素子Ｐzt毎に形成された個別の駆動電極７６とを包含する。このような構成において、駆動電極７２および７６によって圧電体７４を挟んで対向する領域が圧電素子Ｐztとして機能する。

圧電体７４は、例えば加熱処理（焼成）を含む工程で形成される。具体的には、複数の駆動電極７２が形成された振動板４６の表面に塗布された圧電材料を、焼成炉内での加熱処理により焼成してから圧電素子Ｐzt毎に成形（例えばプラズマを利用したミーリング）することで圧電体７４が形成される。

なお、ノズル列Ｎｂに対応する圧電素子Ｐztも同様に、駆動電極７２と、圧電体７４と、駆動電極７６とを包含した構成である。
また、この例では、圧電体７４に対し、共通の駆動電極７２を下層とし、個別の駆動電極７６を上層としたが、逆に駆動電極７２を上層とし、駆動電極７６を下層とする構成としても良い。

圧電素子Ｐztの一端である駆動電極７６には、吐出すべきインク量に応じた駆動信号の電圧Ｖoutが回路基板から個別に印加される一方、圧電素子Ｐztの他端である駆動電極７２には、電圧Ｖ_ＢＳの保持信号が共通に印加される。
このため、圧電素子Ｐztは、駆動電極７２および７６に印加された電圧に応じて、上または下方向に変位する。詳細には、駆動電極７６を介して印加される駆動信号の電圧Ｖoutが低くなると、圧電素子Ｐztにおける中央部分が両端部分に対して上方向に撓む一方、当該電圧Ｖoutが高くなると、下方向に撓む構成となっている。
ここで、上方向に撓めば、キャビティ４４２の内部容積が拡大（圧力が減少）するので、インクが液体貯留室Ｓｒから引き込まれる一方、下方向に撓めば、キャビティ４４２の内部容積が縮小（圧力が増加）するので、縮小の程度によっては、インク滴がノズルＮから吐出される。このように、圧電素子Ｐztに適切な駆動信号が印加されると、当該圧電素子Ｐztの変位によって、インクがノズルＮから吐出される。このため、少なくとも圧電素子Ｐzt、キャビティ４４２、およびノズルＮによってインクを吐出する吐出部が構成されることになる。

次に、印刷装置１の電気的な構成について説明する。

図５は、印刷装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、メイン基板１００にフレキシブルフラットケーブル１９０を介してヘッドユニット３が接続された構成となっている。

印刷装置１では、４個のヘッドユニット３が設けられ、メイン基板１００が、４個のヘッドユニット３をそれぞれ独立に制御する。４個のヘッドユニット３では、吐出するインクの色以外において異なるところがないので、以下においては便宜的に１個のヘッドユニット３について代表して説明することにする。

図５に示されるように、メイン基板１００は、制御部１１０および電圧生成回路１３０を含む。
このうち、制御部１１０は、特に図示しないがＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを有する一種のマイクロコンピューターであり、印刷対象となる画像データがホストコンピューター等から供給されたときに、所定のプログラムを実行して各部を制御するための各種の信号等をそれぞれ出力する。

具体的には、第１に、制御部１１０は、データｄＡおよびｄＢと、信号ＯＥａおよびＯＥｂとを、それぞれ回路基板５０に供給する。
ここで、データｄＡは、駆動信号ＣＯＭ−Ａを規定するデジタルのデータである。信号ＯＥａは、それぞれデータｄＡで規定される駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧変化に応じた論理レベルとなる信号であり、詳細については後述する。
同様に、データｄＢは、駆動信号ＣＯＭ−Ｂを規定するデジタルのデータである。信号ＯＥｂは、データｄＢで規定される駆動信号ＣＯＭ−Ｂの電圧変化に応じた論理レベルとなる信号であり、詳細については後述する。

第２に、制御部１１０は、移動機構６および搬送機構８に対する制御に同期して、ヘッドユニット３に各種の制御信号Ｃtrを供給する。なお、制御信号Ｃtrには、ノズルＮから吐出させるインクの量を規定する印刷データＳＩ（吐出制御信号）、当該印刷データの転送に用いるクロック信号Ｓck、印刷周期等を規定する信号ＬＡＴ、ＣＨが含まれる。
なお、制御部１１０は、移動機構６および搬送機構８を制御するが、このような構成については既知であるので説明を省略する。

また、電圧生成回路１３０は、電圧Ｖ_ＢＳの保持信号を生成する。電圧Ｖ_ＢＳの保持信号は、例えばフレキシブルフラットケーブル１９０および回路基板５０を介して、アクチュエーター基板４０における複数の圧電素子Ｐztの他端にわたって共通に印加される。電圧Ｖ_ＢＳの保持信号は、複数の圧電素子Ｐztの他端を、それぞれ一定の状態に保つためのものである。

ヘッドユニット３は、アクチュエーター基板４０と、回路基板５０とに大別される。
このうち、回路基板５０は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ、Digital to Analog Converter）１１３ａおよび１１３ｂと、電圧増幅器１１５ａおよび１１５ｂと、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂと、選択制御部５１０と、圧電素子Ｐztに一対一に対応した選択部５２０と、を有する。

ＤＡＣ１１３ａは、デジタルのデータｄＡをアナログの信号ａinに変換する。電圧増幅器１１５ａは、信号ａinの電圧を例えば１０倍に増幅し、信号Ａinとして駆動回路１２０ａに供給する。同様に、ＤＡＣ１１３ｂは、デジタルのデータｄＢをアナログの信号ｂinに変換し、電圧増幅器１１５ｂは、信号ｂinの電圧を例えば１０倍に増幅し、信号Ｂinとして駆動回路１２０ｂに供給する。

駆動回路１２０ａは、詳細については後述するが、信号ＯＥａを用いて信号Ａinを、駆動能力を高めて（低インピーダンスに変換して）駆動信号ＣＯＭ−Ａとして出力する。同様に、駆動回路１２０ｂは、信号ＯＥｂを用いて信号Ｂinを、駆動能力を高めて駆動信号ＣＯＭ−Ｂとして出力する。
なお、アナログ変換後の信号ａinおよびｂinと、インピーダンス変換前の信号ＡinおよびＢinと、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂとについては、それぞれ後述するように台形波形である。

選択制御部５１０は、選択部５２０の各々における選択をそれぞれ制御する。詳細には、選択制御部５１０は、制御部１１０からクロック信号に同期して供給される印刷データを、ヘッドユニット３のノズル（圧電素子Ｐzt）の数個分、一旦蓄積するとともに、各選択部５２０に対し、印刷データにしたがって駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの選択を、タイミング信号で規定される印刷周期の開始タイミングで指示する。
各選択部５２０は、選択制御部５１０による指示にしたがって、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂのいずれかを選択し（または、いずれも選択せずに）、電圧Ｖoutの駆動信号として、対応する圧電素子Ｐztの一端に印加する。

回路基板５０は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に、トランジスターなどの素子、および、半導体回路が実装された構成であり、当該ＦＰＣの一端がＦＦＣ１９０に接続され、他端がアクチュエーター基板４０に接続される。回路基板５０に実装される半導体回路には、例えばＤＡＣ１１３ａおよび１１３ｂと、電圧増幅器１１５ａおよび１１５ｂと、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂと、選択制御部５１０と、複数の選択部５２０とにおける一部の機能が集積化される。

信号ａin（ｂin）は、低耐圧の半導体回路のＤＡＣ１１３ａ（１１３ｂ）により変換されるので、例えば電圧０〜４Ｖ程度で比較的小さく振幅する。これに対して、圧電素子Ｐztに印加される駆動信号の組み合わせ元である駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）には、圧電素子Ｐztを十分に駆動するために０〜４０Ｖ程度の比較的大きな電圧振幅が必要となる。
このため、ＤＡＣ１１３ａ（１１３ｂ）により変換された信号ａin（ｂin）の電圧を、電圧増幅器１１５ａ（１１５ｂ）が増幅し、当該電圧増幅された信号Ａin（Ｂin）を、駆動回路１２０ａ（１２０ｂ）がインピーダンス変換して、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）として出力し、１つの圧電素子Ｐztに対応する選択部５２０が、吐出すべきインクの量に応じて、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択して（または、選択しないで）、当該圧電素子Ｐzt）の一端に印加する構成となっている。

一方、ヘッドユニット３におけるアクチュエーター基板４０は、図４で説明したように、ノズルＮ毎に圧電素子Ｐztが１個ずつ設けられる。圧電素子Ｐztの各々における他端は共通接続されて、当該他端には電圧生成回路１３０による電圧Ｖ_ＢＳが印加される。

本実施形態において、１つのドットについては、１つのノズルＮからインクを最多で２回吐出させることで、大ドット、中ドット、小ドットおよび非記録の４階調を表現させる。この４階調を表現するために、本実施形態では、２種類の駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを用意するとともに、各々の１周期にそれぞれ前半パターンと後半パターンとを持たせている。そして、１周期のうち、前半・後半において駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを、表現すべき階調に応じた選択して（または選択しないで）、圧電素子Ｐztに供給する構成となっている。
そこで先に、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂについて説明し、この後、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを選択するための選択制御部５１０および選択部５２０の詳細な構成について説明する。

図６は、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂの波形等を示す図である。
図に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＬＡＴが出力されて（立ち上がって）から制御信号ＣＨが出力されるまでの期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＣＨが出力されてから次の制御信号ＬＡＴが出力されるまでの期間Ｔ２に配置された台形波形Ａｄｐ２とを繰り返す波形となっている。

本実施形態において台形波形Ａｄｐ１およびＡｄｐ２とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれが圧電素子Ｐztの一端である駆動電極７６に供給されたとしたならば、当該圧電素子Ｐztに対応するノズルＮから所定量、具体的には中程度の量のインクをそれぞれ吐出させる波形である。

駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された台形波形Ｂｄｐ２とを繰り返す波形となっている。本実施形態において台形波形Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、台形波形Ｂｄｐ１は、ノズルＮ付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形である。このため、仮に台形波形Ｂｄｐ１が圧電素子Ｐztの一端に供給されたとしても、当該圧電素子Ｐztに対応するノズルＮからインク滴が吐出されない。また、台形波形Ｂｄｐ２は、台形波形Ａｄｐ１（Ａｄｐ２）とは異なる波形となっている。仮に台形波形Ｂｄｐ２が圧電素子Ｐztの一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子Ｐztに対応するノズルＮから上記所定量よりも少ない量のインクを吐出させる波形である。

台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、およびＢｄｐ２の開始タイミングにおける電圧と、終了タイミングにおける電圧とは、いずれも電圧Ｖcenで共通である。すなわち、台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、およびＢｄｐ２の各々は、それぞれ電圧Ｖcenで開始し、電圧Ｖcenで終了する波形となっている。

なお、駆動回路１２０ａ（１２０ｂ）は、本例では信号Ａin（Ｂin）をインピーダンス変換するものであるから、入力である信号Ａin（Ｂin）の波形は、多少の誤差を伴うものの、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）の波形そのままである。一方で、信号Ａin（Ｂin）は、信号ａin（ｂin）の電圧を１０倍に増幅したものであるから、信号ａin（ｂin）の波形は、信号Ａin（Ｂin）の電圧を１／１０倍とした関係にある。信号ａin（ｂin）は、データｄＡ（ｄＢ）をアナログ変換したものであるので、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）の電圧波形は、制御部１１０によって規定されることになる。

制御部１１０は、駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形に応じて、次のような論理レベルとなる信号ＯＥａを駆動回路１２０ａに供給する。詳細には、制御部１１０は、信号ＯＥａを、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（信号ａin）について電圧を低下させる期間と電圧を上昇させる期間とにわたってＬレベルとし、それ以外の駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧を一定とさせる期間にわたってＨレベルとする。換言すれば、駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形において電圧が変化する期間では、信号ＯＥａがＬレベルとなり、電圧が一定となる期間では、信号ＯＥａがＨレベルとなる。

同様に、制御部１１０は、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形に応じて、次のような論理レベルとなる信号ＯＥｂを駆動回路１２０ｂに供給する。詳細には、制御部１１０は、信号ＯＥｂを、駆動信号ＣＯＭ−Ｂ（信号ｂin）について電圧を低下させる期間と電圧を上昇させる期間とにわたってＬレベルとし、それ以外の駆動信号ＣＯＭ−Ｂの電圧を一定とさせる期間にわたってＨレベルとする。換言すれば、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形において電圧が変化する期間では、信号ＯＥｂがＬレベルとなり、電圧が一定となる期間では、信号ＯＥｂがＨレベルとなる。

図７は、図５における選択制御部５１０の構成を示す図である。
この図に示されるように、選択制御部５１０には、クロック信号Ｓck、印刷データＳＩ、制御信号ＬＡＴおよびＣＨが供給される。選択制御部５１０では、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）５１２とラッチ回路５１４とデコーダー５１６との組が、圧電素子Ｐzt（ノズルＮ）のそれぞれに対応して設けられている。

印刷データＳＩは、印刷周期Ｔａにわたって、着目しているヘッドユニット３において、すべてのノズルＮによって形成すべきドットを規定するデータである。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの４階調を表現するために、ノズル１個分の印刷データは、上位ビット（ＭＳＢ）および下位ビット（ＬＳＢ）の２ビットで構成される。
印刷データＳＩは、クロック信号Ｓckに同期してノズルＮ（圧電素子Ｐzt）毎に、媒体Ｐの搬送に合わせて制御部１１０から供給される。当該印刷データＳＩを、ノズルＮに対応して２ビット分、一旦保持するための構成がシフトレジスタ５１２である。
詳細には、ｍ個の圧電素子Ｐzt（ノズル）の各々に対応した計ｍ段のシフトレジスタ５１２が縦続接続されるとともに、図において左端に位置する１段のシフトレジスタ５１２に供給された印刷データＳＩが、クロック信号Ｓckにしたがって順次後段（下流側）に転送される構成となっている。
なお、図では、シフトレジスタ５１２を区別するために、印刷データＳＩが供給される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と表記している。

ラッチ回路５１４は、シフトレジスタ５１２で保持された印刷データＳＩを制御信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
デコーダー５１６は、ラッチ回路５１４によってラッチされた２ビットの印刷データＳＩをデコードして、制御信号ＬＡＴと制御信号ＣＨとで規定される期間Ｔ１、Ｔ２ごとに、選択信号Ｓａ、Ｓｂを出力して、選択部５２０での選択を規定する。

図８は、デコーダー５１６におけるデコード内容を示す図である。
この図において、ラッチされた２ビットの印刷データＳＩについては（ＭＳＢ、ＬＳＢ）と表記している。デコーダー５１６は、例えばラッチされた印刷データＳＩが（０、１）であれば、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルを、期間Ｔ１ではそれぞれＨ、Ｌレベルで、期間Ｔ２ではそれぞれＬ、Ｈレベルで、出力するということを意味している。
なお、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルについては、クロック信号Ｓck、印刷データＳＩ、制御信号ＬＡＴおよびＣＨの論理レベルよりも、レベルシフター（図示省略）によって、高振幅論理にレベルシフトされる。

図９は、図５における選択部５２０の構成を示す図である。
この図に示されるように、選択部５２０は、インバーター（ＮＯＴ回路）５２２ａおよび５２２ｂと、トランスファーゲート５２４ａおよび５２４ｂとを有する。
デコーダー５１６からの選択信号Ｓａは、トランスファーゲート５２４ａにおいて丸印が付されていない正制御端に供給される一方で、インバーター５２２ａによって論理反転されて、トランスファーゲート５２４ａにおいて丸印が付された負制御端に供給される。同様に、選択信号Ｓｂは、トランスファーゲート５２４ｂの正制御端に供給される一方で、インバーター５２２ｂによって論理反転されて、トランスファーゲート５２４ｂの負制御端に供給される。
トランスファーゲート５２４ａの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ａが供給され、トランスファーゲート５２４ｂの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ｂが供給される。トランスファーゲート５２４ａおよび５２４ｂの出力端同士は、共通接続されるとともに、対応する圧電素子Ｐztの一端に接続される。
トランスファーゲート５２４ａは、選択信号ＳａがＨレベルであれば、入力端および出力端の間を導通（オン）させ、選択信号ＳａがＬレベルであれば、入力端と出力端との間を非導通（オフ）させる。トランスファーゲート５２４ｂについても同様に選択信号Ｓｂに応じて、入力端および出力端の間をオンオフさせる。

図６に示されるように、印刷データＳＩは、ノズル毎に、クロック信号Ｓckに同期して供給されて、ノズルに対応するシフトレジスタ５１２において順次転送される。そして、クロック信号Ｓckの供給が停止すると、シフトレジスタ５１２のそれぞれには、各ノズルに対応した印刷データＳＩが保持された状態になる。
ここで、制御信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路５１４のそれぞれは、シフトレジスタ５１２に保持された印刷データＳＩを一斉にラッチする。図６において、Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍ内の数字は、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスタ５１２に対応するラッチ回路５１４によってラッチされた印刷データＳＩを示している。

デコーダー５１６は、ラッチされた印刷データＳＩで規定されるドットのサイズに応じて、期間Ｔ１、Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓａ、Ｓａの論理レベルを図８に示されるような内容で出力する。
すなわち、第１に、デコーダー５１６は、当該印刷データＳＩが（１、１）であって、大ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとする。第２に、デコーダー５１６は、当該印刷データＳＩが（０、１）であって、中ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとする。第３に、デコーダー５１６は、当該印刷データＳＩが（１、０）であって、小ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとする。第４に、デコーダー５１６は、当該印刷データＳＩが（０、０）であって、非記録を規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｌレベルとする。

図１０は、印刷データＳＩに応じて選択されて、圧電素子Ｐztの一端に供給される駆動信号の電圧波形を示す図である。
印刷データＳＩが（１、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート５２４ａがオンし、トランスファーゲート５２４ｂがオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ１が選択される。選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとなるので、選択部５２０は、駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ２を選択する。
このように期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２が選択されて、駆動信号として圧電素子Ｐztの一端に供給されると、当該圧電素子Ｐztに対応したノズルＮから、中程度の量のインクが２回にわけて吐出される。このため、媒体Ｐにはそれぞれのインクが着弾し合体して、結果的に、印刷データＳＩで規定される通りの大ドットが形成されることになる。

印刷データＳＩが（０、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート５２４ａがオンし、トランスファーゲート５２４ｂはオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。
したがって、ノズルから、中程度および小程度の量のインクが２回にわけて吐出される。このため、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾して合体して、結果的に、印刷データＳＩで規定された通りの中ドットが形成されることになる。

印刷データＳＩが（１、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてともにＬレベルとなるので、トランスファーゲート５２４ａ、５２４ｂがオフする。このため、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１、Ｂｄｐ１のいずれも選択されない。トランスファーゲート５２４ａ、５２４ｂがともにオフする場合、当該トランスファーゲート５２４ａ、５２４ｂの出力端同士の接続点から圧電素子Ｐztの一端までの経路は、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態になる。ただし、圧電素子Ｐztの両端では、自己が有する容量性によって、トランスファーゲートがオフする直前の電圧（Ｖcen−Ｖ_ＢＳ）が保持される。
次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。このため、ノズルＮから、期間Ｔ２においてのみ小程度の量のインクが吐出されるので、媒体Ｐには、印刷データＳＩで規定された通りの小ドットが形成されることになる。

印刷データＳＩが（０、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとなるので、トランスファーゲート５２４ａがオフし、トランスファーゲート５２４ｂがオンする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてともにＬレベルとなるので、台形波形Ａｄｐ２、Ｂｄｐ２のいずれも選択されない。
このため、期間Ｔ１においてノズルＮ付近のインクが微振動するのみであり、インクは吐出されないので、結果的に、ドットが形成されない、すなわち、印刷データＳＩで規定された通りの非記録になる。

このように、選択部５２０は、選択制御部５１０による指示にしたがって駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択し（または選択しないで）、圧電素子Ｐztの一端に印加する。このため、各圧電素子Ｐztは、印刷データＳＩで規定されるドットのサイズに応じて駆動されることになる。
なお、図６に示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂはあくまでも一例である。実際には、媒体Ｐの性質や搬送速度などに応じて、予め用意された様々な波形の組み合わせが用いられる。
また、ここでは、圧電素子Ｐztが、電圧の低下に伴って上方向に撓む例で説明したが、駆動電極７２、７６に印加する電圧を逆転させると、圧電素子Ｐztは、電圧の低下に伴って下向に撓むことになる。このため、圧電素子Ｐztが、電圧の低下に伴って下方向に撓む構成では、図に例示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂが、電圧Ｖcenを基準に反転した波形となる。

次に、回路基板５０における駆動回路１２０ａおよび１２０ｂについて説明する。
なお、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂには、いくつかの態様が存在するので、区別するために駆動回路（その１）、駆動回路（その２）というように符号の代わりに括弧書を付与する場合がある。

まず、駆動回路（その１）について、駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する駆動回路１２０ａを例にとって説明する。

図１１は、駆動回路１２０ａを示す図である。この図に示されるように、駆動回路１２０ａは、基準電源２１１および２１２と、比較器２２１および２２２と、セレクター２２３と、リニア増幅器２３０と、トランジスター２３１および２３２と、スイッチ２９３と、コンデンサーＣ０とを含む。

このうち、基準電源２１１は、正端子および負端子の間で電圧Ｖ_１を出力する。ここで、基準電源２１１の正端子は、電圧増幅器１１５ａ（図５参照）から信号Ａinが供給されるノードＮ１に接続され、基準電源２１１の負端子は、比較器２２１の負入力端（−）に接続されている。このため、比較器２２１の負入力端（−）には、信号Ａinの電圧Ｖinから電圧Ｖ_１を減じた電圧（Ｖin−Ｖ_１）が印加されることなる。比較器２２１の正入力端（＋）は、駆動信号ＣＯＭ−Ａが出力されるノードＮ２に接続されている。
比較器（第１比較器）２２１は、正入力端（＋）の印加電圧と負入力端（−）の印加電圧との比較結果に応じた信号Ｇa1を第１制御信号として出力する。詳細には、比較器２２１は、正入力端（＋）に印加された電圧Ｏut（駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧）が負入力端（−）に印加された電圧（Ｖin−Ｖ_１）以上であれば信号Ｇa1をＨレベルで出力し、電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低ければ信号Ｇa1をＬレベルで出力する。

一方、基準電源２１２は、正端子および負端子の間で電圧Ｖ_２を出力する。ここで、基準電源２１２の負端子はノードＮ１に接続され、基準電源２１２の正端子は、比較器２２２の負入力端（−）に接続されている。このため、比較器２２２の負入力端（−）には、信号Ａinの電圧Ｖinに電圧Ｖ_２を加えた電圧（Ｖin＋Ｖ_２）が印加されることなる。比較器２２２の正入力端（＋）は、ノードＮ２に接続されている。
比較器２２２（第２比較器）は、正入力端（＋）の印加電圧と負入力端（−）の印加電圧との比較結果に応じた信号Ｇa2を第２制御信号として出力するものであり、詳細には、正入力端（＋）に印加された電圧Ｏutが入力端（−）に印加された電圧（Ｖin＋Ｖ_２）以上であれば信号Ｇa2をＨレベルで出力し、電圧Ｏutが電圧（Ｖin＋Ｖ_２）よりも低ければ信号Ｇa2をＬレベルで出力する。

セレクター（選択部）２２３は、比較器２２１の出力信号および比較器２２２の出力信号、または、ＨレベルおよびＬレベルを、信号ＯＥａにしたがって選択する。詳細には、セレクター２２３は、信号ＯＥａがＬレベルであれば、比較器２２１および２２２を選択して、信号Ｇa1をトランジスター２３１のゲート端子に信号Ｇt1として供給するとともに、信号Ｇa2をトランジスター２３２のゲート端子に信号Ｇt2として供給する。
一方、セレクター２２３は、信号ＯＥａがＨレベルであれば、比較器２２１および２２２を選択しないで、ＨおよびＬレベルを選択して、当該Ｈレベルをトランジスター２３１のゲート端子に信号Ｇt1として供給するとともに、当該Ｌレベルをトランジスター２３２のゲート端子に信号Ｇt2として供給する。

換言すれば、セレクター２２３は、信号Ａin（駆動信号ＣＯＭ−Ａ）の電圧が上昇または低下する変化期間であれば、トランジスター２３１のゲート端子に比較器２２１の信号Ｇa1を供給し、トランジスター２３２のゲート端子に比較器２２２の信号Ｇa2を供給する一方、信号Ａinの電圧一定期間であれば、トランジスター２３１のゲート端子に、当該トランジスター２３１がオフするＨレベルを供給し、トランジスター２３２のゲート端子に、当該トランジスター２３２がオフするＬレベルを供給する。

トランジスター対は、トランジスター２３１および２３２によって構成される。このうち、高位側のトランジスター２３１（ハイサイドトランジスター）は、例えばＰチャネル型の電界効果トランジスターであり、ソース端子には電源の高位側電圧Ｖ_Ｈが印加されている。低位側のトランジスター２３２（ローサイドトランジスター）は、例えばＮチャネル型の電界効果トランジスターであり、ソース端子が電源の低位側電圧Ｖ_Ｌが印加されている。トランジスター２３１および２３２のドレイン端子同士は、互いに接続されて、駆動回路１２０ａの出力端であるノードＮ２となっている。
すなわち、トランジスター２３１および２３２は、電源電圧（Ｖ_Ｈ−Ｖ_Ｌ）の間に直列に接続されて、ノードＮ２から駆動信号ＣＯＭ−Ａが出力される構成となっている。

ここで、高位側電圧Ｖ_Ｈは、例えば駆動信号ＣＯＭ−Ａの最大電圧よりも若干高い４２Ｖ程度であり、低位側電圧Ｖ_Ｌには、電圧ゼロのグランドＧndが用いられる。
なお、信号Ｇt1のＬレベルは電圧Ｖ_Ｌであり、信号Ｇt2のＨレベルは電圧Ｖ_Ｈである。

リニア増幅器２３０は、信号Ａinの電圧Ｖinを本実施形態では電圧増幅率１倍で出力する。
スイッチ２９３は、可変抵抗の一例であり、リニア増幅器２３０の出力端とノードＮ２との間において信号ＯＥａがＨレベルであればオンし、信号ＯＥａがＬレベルであればオフする。
コンデンサーＣ０については、一端がノードＮ２に接続され、他端が一定電位の、例えばグランドＧndに接地されている。

このような構成の駆動回路１２０ａにおいて、セレクター２２３は、信号Ａinの電圧Ｖinが変化する期間に比較器２２１および２２２を選択する一方、電圧Ｖinが一定の期間にトランジスター２３１および２３２をオフさせる。
セレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択したときに、ノードＮ２の電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低ければ、信号Ｇa1がＬレベルになってトランジスター２３１がオンするので、当該電圧Ｏutを高くする方向に制御される一方、電圧Ｏutが電圧（Ｖin＋Ｖ_２）以上であれば、信号Ｇa2がＨレベルになってトランジスター２３２がオンするので、当該電圧Ｏutを低くする方向に制御される。このため、駆動回路１２０ａでは、結果的に、電圧Ｏutが電圧Ｖinに追従するように制御される。
この制御について具体的に説明する。

図１２および図１３は、信号Ａinの電圧Ｖinの変化に対して、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、すなわち電圧Ｏutがどのように変化するのかを示す図である。
駆動信号ＣＯＭ−Ａをインピーダンス変換する前の信号Ａin（電圧Ｖin）は、台形波形であるから、当該電圧Ｖinの変化は次の４パターンとなる。すなわち、４パターンとは、
上昇から一定への変化（第１パターン）、
一定から低下への変化（第２パターン）、
低下から一定への変化（第３パターン）、
一定から上昇への変化（第４パターン）、
である。なお、この４パターンは、必ずしもこの順番で電圧Ｖinが変化することを意味するのではない。

図１２の左欄は、第１パターンで電圧Ｖinが変化するときの電圧Ｏutの波形を示す図である。
電圧Ｖinが上昇する場合、信号ＯＥａはＬレベルである。このため、セレクター２２３は、比較器２２１から出力される信号Ｇa1を信号Ｇt1としてトランジスター２３１のゲート端子に供給するとともに、比較器２２２から出力される信号Ｇa2を信号Ｇt2としてトランジスター２３２のゲート端子に供給する。
電圧Ｖinが上昇する場合、電圧（Ｖin−Ｖ_１）も当該電圧Ｖinにしたがって上昇する。
このような電圧Ｖinの上昇に対し、電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低くなったときに、信号Ｇa1（Ｇt1）がＬレベルになってトランジスター２３１がオンする。このオンにより当該電圧Ｏutが高くなり、直ちに電圧（Ｖin−Ｖ_１）以上となるので、信号Ｇa1（Ｇt1）がＨレベルになってトランジスター２３１がオフする。電圧Ｖinの上昇時には、このようなトランジスター２３１のオンオフ動作が繰り返されて、電圧Ｏutが信号Ａinの電圧Ｖinに追従するような制御が実行される。
電圧Ｖinの上昇時において、電圧Ｏutの波形は、理想的には図において破線（※）で示されるように階段状になるはずである。ただし、ノードＮ２から出力側をみた場合、駆動信号ＣＯＭ−Ａを供給する配線抵抗、インダクタンス成分、負荷である圧電素子Ｐzt、および、コンデンサーＣ０などにより一種の積分回路が形成されるので、実際の電圧Ｏutの波形は実線の太線で示されるように、階段状の破線（※）に対して鈍る。
なお、電圧Ｖinが上昇する場合、電圧Ｏutが電圧（Ｖin＋Ｖ_２）以上にならないので、信号Ｇa2（Ｇt2）はＬレベルであって、トランジスター２３２がオフである。このため、電圧Ｏutを電圧Ｖinの上昇に追従させる動作に当該トランジスター２３２が直接関与することはない。

電圧Ｖinの上昇が停止して一定になったとき、信号ＯＥａがＨレベルになる。このため、セレクター２２３は、信号Ｇt1としてＨレベルをトランジスター２３１のゲート端子に供給し、信号Ｇt2としてＬレベルをトランジスター２３２のゲート端子に供給するので、トランジスター２３１および２３２はともにオフになる。
一方、信号ＯＥａがＨレベルになることによりスイッチ２９３がオンするので、ノードＮ２には、リニア増幅器２３０の出力信号、すなわち、信号Ａinの電圧Ｖinを１倍に増幅した信号が供給される。このため、電圧Ｏutは、電圧Ｖinとなる。なお、電圧Ｏutは、図では直ちに電圧Ｖinとなっているが、実際には、回路の時定数にしたがった特性で電圧Ｖinに近づく。

図１２の右欄は、第２パターンで電圧Ｖinが変化するときの電圧Ｏutの波形を示す図である。
電圧Ｖinが一定から低下する場合、信号ＯＥａがＬレベルである。このため、セレクター２２３は、信号Ｇa1を信号Ｇt1としてトランジスター２３１のゲート端子に供給するとともに、信号Ｇa2を信号Ｇt2としてトランジスター２３２のゲート端子に供給する。
電圧Ｖinが低下する場合、電圧（Ｖin＋Ｖ_２）も当該電圧Ｖinに低下する。
このような電圧Ｖinの低下に対し、電圧Ｏutが電圧（Ｖin＋Ｖ_２）以上になれば、信号Ｇt2がＨレベルになってトランジスター２３２がオンする。このオンにより当該電圧Ｏutが低下して、直ちに電圧（Ｖin＋Ｖ_２）よりも低くなるので、信号Ｇa2（Ｇt2）がＬレベルになってトランジスター２３２がオフする。電圧Ｖinの低下時には、このようなトランジスター２３１のオンオフ動作が繰り返されて、電圧Ｏutが信号Ａinの電圧Ｖinに追従するような制御が実行される。
電圧Ｖinの低下時において、電圧Ｏutの波形は、理想的には図において破線（※）で示されるように階段状になるはずであるが、実際には、実線の太線で示されるように、階段状の破線（※）に対して上記積分回路によって鈍る。
なお、電圧Ｖinが低下する場合、電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低くならないので、信号Ｇa1（Ｇt1）はＨレベルであって、トランジスター２３１がオフである。このため、電圧Ｏutを電圧Ｖinの低下に追従させる動作に当該トランジスター２３１が直接関与することはない。

図１３の左欄は、第３パターンで電圧Ｖinが変化したときの電圧Ｏutの波形を示す図である。電圧Ｖinの低下から一定に転じると、信号ＯＥａがＨレベルになる。このため、トランジスター２３１および２３２がともにオフになる一方、スイッチ２９３がオンするので、ノードＮ２には、リニア増幅器２３０の出力信号、すなわち、信号Ａinの電圧Ｖinを１倍に増幅した信号が供給される。このため、電圧Ｏutは、電圧Ｖinとなる。なお、電圧Ｏutは、実際には、回路の時定数にしたがった特性で電圧Ｖinに近づく。

図１３の右欄は、第４パターンで電圧Ｖinが変化したときの電圧Ｏutの波形を示す図である。電圧Ｖinの一定から上昇に転じる場合、電圧（Ｖin−Ｖ_１）も当該電圧Ｖinにしたがって上昇する。このような電圧Ｖinの上昇に対し、電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低くなると、トランジスター２３１のオンオフ動作が開始して、電圧Ｏutが信号Ａinの電圧Ｖinに追従するような制御が実行される。

図１４は、電圧（Ｏut−Ｖin)の変化に対して、トランジスター２３１または２３２がオンする領域を示す図である。詳細には、図１４は、電圧Ｖinが変化する際に、入力電圧Ｖinに対する出力電圧Ｏutの電圧偏差に対してトランジスター２３１または２３２がオンする領域を示す図である。
この図に示されるように、電圧（Ｏut−Ｖin）が、（−Ｖ_１）よりも低くなれば、トランジスター２３１のみがオンし、電圧（Ｏut−Ｖin）が（Ｖ_２）以上になれば、トランジスター２３２のみがオンする。
一方、電圧（Ｏut−Ｖin)が、−Ｖ_１以上であって、かつ、Ｖ_２よりも低ければ、トランジスター２３１および２３２がいずれもオフする。このため、駆動回路１２０ａでは、電圧Ｏutが変化しない領域（不感帯）が存在する。この不感帯のため、本実施形態では、電圧Ｏutは電圧Ｖinに対して、マイナス方向では最大でＶ_１、プラス方向では最大でＶ_２の誤差が生じることになる。
ただし、基準電源２１１による電圧Ｖ_１および基準電源２１２による電圧Ｖ_２の設定次第で当該誤差を小さくすることができる。具体的には、電圧Ｖ_１、Ｖ_２を例えば０．１Ｖ程度に設定すれば、４０Ｖ程度で振幅する駆動信号ＣＯＭ−Ａの波形において実用上問題ない程度の誤差に抑えることができる。

また、本実施形態では、電圧Ｖinが一定であれば、スイッチ２９３がオンして、ノードＮ２には、リニア増幅器２３０により電圧Ｖinを１倍に増幅した信号が供給されるので、電圧Ｏutイコール電圧Ｖinとなり、電圧偏差がほとんど生じない。
この点について、リニア増幅器２３０を有しない構成を想定して説明する。リニア増幅器２３０を有しない構成では、例えば電圧Ｖinが上昇から一定に転じたとき、電圧Ｏutは、図２３に示されるように、トランジスター２３１が最後にオンからオフしたときの値に、負荷である圧電素子ＰztやコンデンサーＣ０によって保持される。また例えば電圧Ｖinが下降から一定に転じたときにおいても、電圧Ｏutは、図２４に示されるように、トランジスター２３２が最後にオンからオフしたときの値に保持される。すなわち、上記構成では、電圧Ｖinが一定の期間では、トランジスター２３１および２３２がいずれもオフするので、不感帯の範囲で誤差が生じた状態で保持されてしまう。
これに対して、本実施形態では、電圧Ｖinが一定となり、トランジスター２３１および２３２がともにオフしても、上述したようにスイッチ２９３のオンにより、電圧Ｏutの偏差をほとんどゼロとすることができる。

また、駆動回路１２０ａの負荷は、コンデンサーＣ０および圧電素子Ｐztであるので、電圧Ｏutが一定であれば、ノードＮ２を経由する電流はほぼゼロである。このため、リニア増幅器２３０には、高い駆動能力が要求されないので、小型化・集積化が容易である。

駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）については台形波形に限られず、正弦波などのように傾きに連続性を有する波形であっても良い。このような波形を駆動回路１２０ａが出力する場合、駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧Ｖout（信号Ａinの電圧Ｖin）の変化が相対的に大きければ、具体的には、単位時間当たりの電圧変化が予め定められた閾値を超えるのであれば、信号ＯＥａをＬレベルとすれば良い。
反対に、駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧Ｖout（信号Ａinの電圧Ｖin）の変化が相対的に小さければ、具体的には、単位時間当たりの電圧変化が上記閾値以下であれば、信号ＯＥａをＨレベルとすれば良い。
なお、信号ＯＥａがＨレベルであれば、リニア増幅器２３０の出力信号が駆動信号ＣＯＭ−Ａとなるので、当該リニア増幅器２３０には、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（信号Ａin）が台形波形である場合と比較して、若干高い駆動能力が要求されることになる。

なお、ここでは、可変抵抗としてスイッチ２９３を例示したが、信号ＯＥａに応じて抵抗値が切り替わる素子または回路であれば良い。詳細には、可変抵抗は、信号ＯＥａがＬレベルのときに（すなわちセレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択するときに）相対的に高抵抗になり、信号ＯＥａがＨレベルのときに（すなわちセレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択しないときに）相対的に低抵抗になれば良い。

また、ここでは、駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する駆動回路１２０ａについて説明したが、駆動信号ＣＯＭ−Ｂを出力する駆動回路１２０ｂの構成については、駆動回路１２０ａと同一であって、入出力信号だけが異なる。すなわち、駆動回路１２０ｂは、信号ＯＥａの代わりに信号ＯＥｂが、信号Ａinの代わりに信号Ｂinが、それぞれ入力される一方、ノードＮ２から駆動信号ＣＯＭ−Ｂが出力される構成である。

本実施形態における駆動回路１２０ａ（１２０ｂ）によれば、Ｄ級増幅方式と比較して、入力信号を変調する際に三角波形などを発振する回路や、復調のためのローパスフィルターが不要であるので、その分、回路構成の簡略化とともに、消費電力を抑えることができる。
また、信号Ａinの電圧Ｖinが一定である場合（信号Ａinの電圧変化が閾値以下である場合）、トランジスター２３１および２３２がともにオフするので、Ｄ級増幅方式のようにスイッチングにより電力が消費される、という問題も発生しない。
したがって、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂによれば、回路構成の簡略化とともに、さらなる低消費電力化を図ることができる。

なお、信号ＯＥａ（ＯＥｂ）については、制御部１１０が出力するのではなく、別の回路が、制御部１１０から出力されるデータｄＡ（ｄＢ）を次のように解析することにより生成することが可能である。
例えば、当該別の回路は、当該データｄＡ（ｄＢ）について、時間的に隣り合う離散値（データ）同士を比較して、当該離散値同士が互いに同じであれば、電圧一定期間であるので、信号ＯＥａ（ＯＥｂ）をＨレベルで出力すれば良い。また、当該別の回路は、当該データｄＡ（ｄＢ）について、時間的に隣り合う離散値同士を比較して、当該離散値同士が互い異なっていれば、電圧上昇期間または電圧低下期間のいずれかであるので、信号ＯＥａ（ＯＥｂ）をＬレベルで出力すれば良い。

また、駆動回路１２０ａ（１２０ｂ）では、電圧Ｖinが、基準電源２１１によって電圧Ｖ_１だけオフセットされ、基準電源２１２によって電圧Ｖ_２だけオフセットされたが、電圧Ｖin（または、後述するように電圧Ｏut）をそれぞれ高低方向にオフセットした２つの電圧を得ることができれば良いので、当該オフセットのための構成については電源（電池）等の素子に限られない。例えば、次のように、ダイオードや抵抗などの素子を複数組み合わせても良い。

図１５は、電圧Ｖinを高低方向にそれぞれオフセットした電圧（Ｖin＋Ｖ_２）、（Ｖin−Ｖ_１）を得るための構成例を示す図である。
この例では、電圧ＶinをダイオードＤ１の順方向電圧だけ高位側にオフセットした電圧から、電圧ＶinをダイオードＤ２の順方向電圧だけ低位側にオフセットした電圧までを、抵抗分割することによって電圧（Ｖin−Ｖ_１）、（Ｖin＋Ｖ_２）が得ることができる。

ところで、図１１に示した構成では、信号ＯＥａの論理レベルにしたがってオンまたはオフするスイッチ２９３が必要であり、構成の簡略化の点で改善の余地がある。そこで次に、この点を改善した別構成に係る駆動回路（その２）について説明する。

図１６は、駆動回路（その２）の構成を示す図である。この図に示される駆動回路（その２）が、図１１に示した駆動回路（その１）と相違する点は、スイッチ２９３の代わりに、抵抗素子Ｒｓが設けられている点である。
駆動回路（その１）では、駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する駆動回路１２０ａでいえば、信号ＯＥａがＨレベルである場合にスイッチ２９３がオンして、当該オンする期間においてのみリニア増幅器２３０の出力信号がノードＮ２に供給される構成であった。これに対して、駆動回路（その２）では、信号ＯＥａの論理レベルにかかわらず、リニア増幅器２３０の出力信号がノードＮ２に常時供給される構成となっている。
なお、トランジスター２３１または２３２がオンオフ動作すると、ノードＮ２とリニア増幅器２３０の出力端との大きな電位差が発生するので、抵抗素子Ｒｓが無ければ、ノードＮ２からリニア増幅器２３０の出力端に向かう方向に、または、リニア増幅器２３０の出力端からノードＮ２に向かう方向に、大電流が流れてしまう。これに対して、抵抗素子Ｒｓを設けることによって、ノードＮ２とリニア増幅器２３０の出力端との間に流れる電流が抑えられるので、当該リニア増幅器の破損が防止される。

駆動回路（その２）によれば、図１１に示される駆動回路（その１）と比較して、トランジスターなどで構成されるスイッチ２９３が不要であり、抵抗素子Ｒｓで済むので、構成の簡易化を図ることができる。

なお、駆動回路（その１、および、その２）の負荷は、圧電素子Ｐztのような容量である。このため、電圧Ｖinが一定となる期間（電圧Ｖinの電圧変化が閾値以下の期間）において、トランジスター２３１および２３２がオフしても、圧電素子Ｐzt、および、コンデンサーＣ０により、出力端であるノードＮ２の電圧が直ちに不定とはならない。
このため、リニア増幅器２３０、および、スイッチ２９３（または抵抗素子Ｒｓ）は、無くても良い場合がある。

次に、駆動回路（その３、および、その４）について説明する。なお、以下において駆動回路（その１、および、その２）と同様な要素については、符号を流用しつつ、詳細な説明を適宜省略する。

図１７は、駆動回路（その３）の構成を示す図である。
図１７に示される駆動回路（その３）が図１１と相違する部分は、電圧Ｖinをオフセットするために基準電源２１１および２１２を有しない点である。ただし、駆動回路（その３）では、比較器２２１および２２２の内部において、電圧Ｖinをオフセットする構成が設けられている。

詳細には、駆動回路（その３）において比較器２２１は、電圧Ｏut（駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧）が電圧Ｖinを電圧Ｖ_１だけ負側に内部でオフセットした電圧（Ｖin−Ｖ_１）以上であれば信号Ｇa1（第１制御信号）をＨレベルで出力し、電圧Ｖoutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）よりも低ければ信号Ｇa1をＬレベルで出力する。
同様に、駆動回路（その３）において比較器２２２は、電圧Ｏutが電圧Ｖinを電圧Ｖ_２だけ正側に内部でオフセットした電圧（Ｖin＋Ｖ_２）以上であれば信号Ｇa2（第２制御信号）をＨレベルで出力し、電圧Ｖoutが電圧（Ｖin＋Ｖ_２）よりも低ければ信号Ｇa2をＬレベルで出力する。

図１８は、駆動回路（その４）の構成を示す図である。
図１８に示される駆動回路（その４）は、図１７におけるスイッチ２９３を、抵抗素子Ｒｓに置き換えた構成であり、図１１の駆動回路（その１）に対する図１６の駆動回路（その２）との関係と同じである。

駆動回路（その３、および、その４）における比較器２２１および２２２について説明する前に、一般的な比較器について説明する。なお、ここでいう一般的な比較器とは、正入力端（＋）に印加された電圧が負入力端（−）に印加された電圧以上であればＨレベルの信号を出力し、正入力端（＋）に印加された電圧が負入力端（−）に印加された電圧よりも低ければＬレベルの信号を出力するものである。

図２５は、一般的な比較器の構成の一例を示す図である。
この図に示されるように、一般的な比較器は、正入力端（＋）に印加された電圧Ｖin(+)と負入力端（−）に印加された電圧Ｖin(-)との差動対であるトランジスターＱ１およびＱ２と、能動負荷であるトランジスターＱ３およびＱ４と、シングルエンド変換用のトランジスターＱ５と、トランジスターＱ６に流れる電流Ｉによってプルダウン抵抗として機能するトランジスターＱ７およびＱ８と、を含む構成となっている。
このような構成において、Ｖin(+)≧Ｖin(-)であれば、差動対の一方のトランジスターＱ１に電流が流れ、他方のトランジスターＱ２がオフする。このため、トランジスターＱ１がトランジスターＱ５のゲートを押し下げ、これにより、当該トランジスターＱ５がオンして、出力信号ＣoutはＨレベルとなる。
一方、Ｖin(+)＜Ｖin(-)であれば、トランジスターＱ２に電流が流れ、トランジスターＱ１がオフする。このため、トランジスターＱ４が電流を引っ張り、トランジスターＱ３がトランジスターＱ５のゲートを押し上げ、これにより、当該トランジスターＱ５がオフして、出力信号ＣoutはＬレベルとなる。
なお、ここでは説明の便宜上、Ｖin(+)＝Ｖin(-)の場合、出力をＨレベルとしている。

図１９は、駆動回路（その３、および、その４）における比較器２２１の構成の一例を示す図である。
図１９においては、図２５におけるトランジスターＱ２が直列に接続されたトランジスターＱ２ａおよびＱ２ｂに置き換えられている。ここで、当該トランジスターＱ２ａおよびＱ２ｂの各々は、それぞれ単体でみたときに、ゲート電圧に対してソース・ドレイン間に流れる電流の特性がトランジスターＱ１とほぼ同じとなるようにそれぞれ設計されている。ただし、トランジスターＱ２ａおよびＱ２ｂの直列接続を１つのトランジスターＱ２としてみたときに、トランジスターＱ１およびＱ２の特性が互いに異なり、トランジスターＱ１は、トランジスターＱ２よりも電流が流れやすくなっている。具体的には、トランジスターＱ１は、正入力端（＋）の電圧Ｏutが負入力端の電圧Ｖinより電圧αだけ低い電圧（Ｖin−α）以上となったときに、電流が流れて、出力である信号Ｇt1がＨレベルとなる。
また、ここでは、トランジスターＱ２に相当するトランジスターの直列個数を「２」としているが、「３」以上であっても良い。実際には、直列個数は、電圧αが電圧Ｖ_１となるよう設定される。

図２０は、駆動回路（その３、および、その４）における比較器２２２の構成の一例を示す図である。
図２０においては、図２５におけるトランジスターＱ２が、並列に接続されたトランジスターＱ２ｃおよびＱ２ｄに置き換えられている。ここで、当該トランジスターＱ２ｃおよびＱ２ｄの各々は、それぞれ単体でみたときに、ゲート電圧に対してソース・ドレイン間に流れる電流の特性がトランジスターＱ１とほぼ同じとなるようにそれぞれ設計されている。ただし、トランジスターＱ２ｃおよびＱ２ｄの並列接続を１つのトランジスターＱ２としてみたときに、トランジスターＱ１およびＱ２の特性が互いに異なり、トランジスターＱ１は、トランジスターＱ２よりも電流が流れにくくなっている。具体的には、トランジスターＱ１は、正入力端（＋）の電圧Ｏutが負入力端の電圧Ｖinより電圧βだけ高い電圧（Ｖin＋β）以上となったときに、電流が流れて、出力である信号Ｇt2がＨレベルとなる。

また、ここでは、トランジスターＱ２に相当するトランジスターの並列個数を「２」としているが、「３」以上であっても良い。実際には、並列個数は、電圧βが電圧Ｖ_２となるように設定される。

駆動回路（その３、および、その４）においても、駆動回路（その１、および、その３）と同様に、回路構成の簡略化とともに、さらなる低消費電力化を図ることができる。

なお、比較器２２１および２２２では、差動対を構成するトランジスターＱ１およびＱ２の特性が互い異なれば良いので、直列・並列の個数のほか、当該トランジスターＱ１およびＱ２の各チャネルサイズを異ならせたり、各ドープ量を異ならせたりするなどしても良い。

本発明は、上述した駆動回路（その１、その２、その３、および、その４、以下その１等と称呼する）に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。また、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一または複数を適宜に組み合わせることもできる。

駆動回路（その１等）では、トランジスター２３１をＰチャネル型とし、トランジスター２３２をＮチャネル型としたが、トランジスター２３１および２３２をＰチャネル型またはＮチャネル型で揃えても良い。
また、トランジスター２３１および２３２についてはオンまたはオフする、として説明したが、本発明は、これに限られない。例えば、ゲート・ソース間の電圧に応じてドレイン電流（ソース・ドレイン間の抵抗）が変化する構成としても良い。すなわち、信号Ｇt1（Ｇt2）によってトランジスター２３１（２３２）が制御される構成であれば良い。

駆動回路（その１等）において、比較器２２１は、電圧Ｏutが電圧（Ｖin−Ｖ_１）以上であるか、または、未満であるかを判別する構成であった。
すなわち、比較器２２１は、
Ｏut≧Ｖin−Ｖ_１、または、
Ｏut＜Ｖin−Ｖ_１、
を判別する構成であった。
ここで、上記不等式は、
Ｏut＋Ｖ_１≧Ｖin、または、
Ｏut＋Ｖ_１＜Ｖin、
に変形できるので、比較器２２１は、電圧（Ｏut＋Ｖ_１）が電圧Ｖin以上であるか、または、未満であるかを判別しても良い。

また、ここでの不等式は、例えば
Ｏut＋Ｖ_１／２≧Ｖin−Ｖ_１／２、または、
Ｏut＋Ｖ_１／２＜Ｖin−Ｖ_１／２、
にも変形できる。
このため、比較器２２１は、電圧（Ｏut＋Ｖ_１／２）が電圧（Ｖin−Ｖ_１／２）以上であるか、または、未満であるかを判別しても良い。
要は、比較器２２１は、駆動信号に基づく電圧Ｏutと、入力信号の電圧Ｖinとを、電圧Ｏutに対して電圧Ｖinを相対的に低位側に電圧Ｖ_１だけオフセットして比較する構成であれば良い。

同様に、比較器２２２は、
Ｏut≧Ｖin＋Ｖ_２、または、
Ｏut＜Ｖin＋Ｖ_２、
を判別する構成であった。
ここで、上記不等式は、
Ｏut−Ｖ_２≧Ｖin、または、
Ｏut−Ｖ_２＜Ｖin、
に変形できるので、比較器２２２は、電圧（Ｏut−Ｖ_２）が電圧Ｖin以上であるか、または、未満であるかを判別しても良い。

また、ここでの不等式は、例えば
Ｏut−Ｖ_２／２≧Ｖin＋Ｖ_２／２、または、
Ｏut−Ｖ_２／２＜Ｖin＋Ｖ_２／２、
にも変形できる。
このため、比較器２２２は、電圧（Ｏut−Ｖ_２／２）が電圧（Ｖin＋Ｖ_２／２）以上であるか、または、未満であるかを判別しても良い。
要は、比較器２２２は、駆動信号に基づく電圧Ｏutと、入力信号の電圧Ｖinとを、電圧Ｏutに対して電圧Ｖinを相対的に高位側に電圧Ｖ_２だけオフセットして比較する構成であれば良い。

駆動回路（その１等）では、ＤＡＣ１１３ａ（１１３ｂ）で変換された信号（元駆動信号）を、電圧増幅器１１５ａ（１１５ｂ）で電圧増幅して、信号Ａin（Ｂin）として入力する構成とした。
これに限られず、出力である駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）の電圧Ｏutを予め定められた縮小倍率で降圧して比較器２２１および２２２にそれぞれ帰還する駆動回路（その５）を構成としても良い。

図２１は、駆動回路（その５）の構成を示す図である。この図に示されるように、ノードＮ２は、抵抗素子Ｒ１を介して、比較器２２１の正入力端（＋）および比較器２２１の正入力端（＋）にそれぞれ帰還されるとともに、比較器２２１の正入力端（＋）および比較器２２１の正入力端（＋）は、抵抗素子Ｒ２を介してグランドＧndに接地される。このため、比較器２２１の正入力端（＋）および比較器２２１の正入力端（＋）に帰還される電圧は、ノードＮ２の電圧Ｏutを、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２の抵抗値で規定される比、すなわち、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）で分圧した電圧となる。この例では、電圧Ｏutの縮小倍率は、電圧増幅器１１５ａ（１１５ｂ）の電圧増幅率「１０」の逆数である「１／１０」倍に設定される。

この構成において、比較器２２１は、電圧Ｏutに基づく電圧（電圧Ｏutを１／１０に降圧した電圧）と増幅前の信号ａin（ｂin）の電圧とについて、降圧した電圧に対して信号ａin（ｂin）の電圧を相対的に電圧Ｖ_１だけ低位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す信号Ｇa1を出力すれば良い。
また、比較器２２２は、電圧Ｏutを１／１０に降圧した電圧と、増幅前の信号ａin（ｂin）の電圧とについて、降圧した電圧に対して信号ａin（ｂin）の電圧を相対的に電圧Ｖ_２だけ高位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す信号Ｇa2を出力すれば良い。

この構成によれば、降圧した駆動信号に対して増幅前の信号を比較すれば良いので、電圧増幅器１１５ａ（１１５ｂ）を不要とすることができる。
なお、この構成においてリニア増幅器２３０は、信号ａin（ｂin）の電圧を１０倍に増幅して出力すれば良い。
また、図１７におけるスイッチ２９３を抵抗素子Ｒｓに置き換えても良い。

図２２は、駆動回路（その６）の構成を示す図である。
この図に示されるように、駆動回路１２０ａにおいて、ノードＮ２からトランジスター２３１のドレイン端子に向かう電流を阻止するためのダイオードＤ３、および、トランジスター２３２のドレイン端子からノードＮ２に向かう電流を阻止するためのダイオードＤ４をそれぞれ設けても良い。
なお、図２２は、図１１に示した駆動回路（その１）にダイオードＤ３およびＤ４を設けた例であるが、図１６の駆動回路（その２）、図１７に示した駆動回路（その３）、図１８に示した駆動回路（その４）、および、図２１に示した駆動回路（その５）にダイオードＤ３およびＤ４を設けても良い。

駆動回路１２０ａ（１２０ｂ）が駆動する対象は、圧電素子Ｐztのような容量であるので、電圧Ｏutが一定になった後において、ノードＮ２がハイ・インピーダンス状態になっても、当該電圧Ｏutは一定に保持される。このため、リニア増幅器２３０がスイッチ２９３（可変抵抗）または抵抗素子Ｒｓを介しノードＮ２に向けて出力信号を供給する期間は、セレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択しない期間の全域である必要はなく、当該期間の一部であっても良い。例えば、リニア増幅器２３０がノードＮ２に向けて出力信号を供給する期間を、セレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択しない期間のうち、時間的に前半に限る構成でも良い。この構成では、ノードＮ２の電圧Ｏutは、当該期間の後半において、当該期間の前半に出力されたリニア増幅器２３０の電圧に、保持されることになる。
また、リニア増幅器２３０がノードＮ２に向けて出力信号を供給する期間は、多少、出力する駆動信号の波形精度が悪くなるものの、セレクター２２３が比較器２２１および２２２を選択しない期間の開始タイミングを含まなくても良い。

リニア増幅器２３０がノードＮ２に向けて出力信号を供給する必要のない期間については、当該リニア増幅器２３０への電源をカットして、当該リニア増幅器２３０の動作を停止させて、消費電力を抑える構成にしても良い。

上記説明では、液体吐出装置を印刷装置として説明したが、液体を吐出して立体を造形する立体造形装置や、液体を吐出して布地を染める捺染装置などであっても良い。

また、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂの各々については、それぞれヘッドユニット３に搭載された構成としたが、それぞれメイン基板１００に実装された構成として良い。
ただし、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂがメイン基板１００に実装された構成では、大振幅の信号が長尺のフレキシブルフラットケーブル１９０を介してヘッドユニット３に供給する必要があるので、消費電力および耐ノイズ性で不利である。逆に言えば、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂがヘッドユニット３に搭載された構成では、大振幅の信号をフレキシブルフラットケーブル１９０に供給する必要がないので、消費電力および耐ノイズ性で有利である。

さらに、上記説明では、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂの駆動対象としてインクを吐出するための圧電素子Ｐztを例にとって説明したが、駆動回路１２０ａおよび１２０ｂを印刷装置から切り離して考えてみたときに、駆動対象としては、圧電素子Ｐztに限られず、例えば超音波モーター、タッチパネル、静電スピーカー、液晶パネルなどの容量性成分を有する負荷のすべてに適用可能である。

１…印刷装置（液体吐出装置）、３…ヘッドユニット、１００…メイン基板、１２０ａ、１２０ｂ…駆動回路、２２１、２２２…比較器、２２３…セレクター、２３０…リニア増幅器、２３１、２３２…トランジスター、２９３…スイッチ、４４２…キャビティ、Ｐzt…圧電素子、Ｎ…ノズル、Ｒｓ…抵抗素子。

Claims (10)

1. 駆動信号の印加により駆動される圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
   前記駆動信号に基づく電圧と入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に低位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第１制御信号を出力する第１比較器と、
   前記駆動信号に基づく電圧と前記入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に高位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第２制御信号を出力する第２比較器と、
   所定の電源電圧間に直列に接続されたハイサイドトランジスターとローサイドトランジスターと、
   前記第１比較器および前記第２比較器を選択する選択部と、
   を備え、
   前記選択部は、
   前記第１比較器および前記第２比較器を選択するときには、前記第１制御信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記第２制御信号を当該ロードトランジスターのゲート端子に供給し、
   前記第１比較器および前記第２比較器を選択しないときには、前記ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記ローサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ローサイドトランジスターのゲート端子に供給する
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない期間の一部または全部の所定期間にわたって、前記入力信号を増幅して前記出力端に向けて出力するリニア増幅器を、
   備えることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記リニア増幅器と前記出力端との間に可変抵抗を有し、
   前記可変抵抗の抵抗値は、前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択する期間よりも前記所定期間において小さくなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記可変抵抗は、前記入力信号の電圧変化が閾値以下であれば、オンするスイッチである
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記スイッチは、
   前記入力信号の電圧変化が閾値以下であるか否かを示す指定信号に基づいてオンまたはオフする
   ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられた抵抗素子を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
7. 前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられ、前記選択部が前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない期間にオンするスイッチを含み、
   前記選択部は、
   前記入力信号の電圧変化が閾値以下であれば、前記第１比較器および前記第２比較器を選択しない
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
8. 前記スイッチは、
   前記入力信号の電圧変化が閾値以下であるか否かを示す指定信号に基づいてオンまたはオフし、
   前記選択部は、
   前記指定信号に基づいて、
   前記第１比較器および前記第２比較器を選択する
   ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記吐出部と、前記第１比較器と、前記第２比較器と、前記ハイサイドトランジスターと、前記ローサイドトランジスターと、前記選択部と、が可動式のキャリッジに搭載された
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液体吐出装置。
10. 駆動信号により容量性負荷を駆動する駆動回路であって、
    前記駆動信号に基づく電圧と入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に低位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第１制御信号を出力する第１比較器と、
    前記駆動信号に基づく電圧と前記入力信号の電圧とを、前記駆動信号に基づく電圧に対して前記入力信号の電圧を相対的に高位側にオフセットして比較し、当該比較結果を示す第２制御信号を出力する第２比較器と、
    所定の電源電圧間に直列に接続されたハイサイドトランジスターとローサイドトランジスターと、
    前記第１比較器および前記第２比較器を選択する選択部と、
    を備え、
    前記選択部は、
    前記第１比較器および前記第２比較器を選択するときには、前記第１制御信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記第２制御信号を当該ロードトランジスターのゲート端子に供給し、
    前記第１比較器および前記第２比較器を選択しないときには、前記ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ハイサイドトランジスターのゲート端子に供給するとともに、前記ローサイドトランジスターをオフさせる信号を当該ローサイドトランジスターのゲート端子に供給する
    ことを特徴とする駆動回路。
    

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