JP5630273B2 - 容量性負荷駆動回路および液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧電素子などの容量性負荷に駆動信号を用いて駆動する技術に関する。

インクジェットプリンターに搭載されている噴射ヘッドのように、圧電素子などの容量
性負荷によって構成されて、駆動信号が印加されることによって動作するアクチュエータ
ーは数多く存在する。この駆動信号を、アナログ増幅回路を用いて生成しようとすると、
アナログ増幅回路内を大きな電流が流れるために大きな電力が消費される。その結果、電
力効率が低下するだけでなく、回路基板が大きくなり、更には、消費された電力が熱に変
わるので大きな放熱板が必要になって、ますます基板が大型化する。

そこで、アナログの駆動信号を直接増幅するのではなく、駆動信号の基準となる駆動波
形信号をパルス変調して変調信号に一旦変換し、得られた変調信号を増幅した後に平滑フ
ィルターを通すことによって、増幅された駆動信号を得るようにした技術が提案されてい
る（特許文献１）。変調信号の増幅は、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるだけで実現
することが可能である。更に、平滑フィルターは、コイルとコンデンサーとを組み合わせ
たＬＣ回路を用いて実現できるので、原理的には電力を消費することがない。このため提
案の技術によれば、大きな電力を消費することなく駆動信号を生成することが可能であり
、回路基板を小型化することが可能である。

この提案の技術は、ＬＣ回路で平滑フィルターを構成しているため、ＬＣ回路の共振周
波数でゲインにピークが現れる。通常は、電気負荷が有する抵抗値によって、あるいは別
途にダンピング抵抗を挿入することによって出力ピークを抑制するが、この方法では抵抗
によって電力消費が発生する。そこで、出力段からのフィードバックを行って、出力ピー
クを抑制することが提案されている（特許文献２）。また、平滑フィルターを通った信号
は位相が最大で１８０度まで遅れるので、出力段の信号でそのままフィードバックをかけ
ると出力が発振する恐れがある。そこで、出力段の信号に位相進み補償をかけてからフィ
ードバックすることが行われる。

また、出力段からの信号をフィードバックする際に、平滑フィルターから容量性負荷ま
での配線が有する抵抗によって駆動信号の波形がなまる（波形の電圧変化がなだらかにな
る）ことを抑制するために、配線抵抗を考慮してフィードバックをかける技術（特許文献
３）や、消費電力を抑制する目的で、パルス変調する際のキャリア周波数を駆動信号の波
形に応じて切り換える技術（特許文献４）なども提案されている。

特開２００７−１６８１７２号公報 特開２００９−１５３２７２号公報 特開２００５−３２９７１０号公報 特開２００７−１９０７０８号公報

しかし、上述した特許文献１〜特許文献４を始めとする従来の技術では、平滑フィルタ
ーで除去している筈のキャリア周波数のリップル（キャリアリップル）が駆動信号に重畳
する場合があるという問題があった。そのため、容量性負荷であるアクチュエーターを適
切に駆動できなくなるという問題があった。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになさ
れたものであり、平滑フィルター後の駆動信号にキャリア周波数のリップルが重畳するこ
とを回避可能な技術を提供することを目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の容量性負荷駆動回路は次の
構成を採用した。すなわち、
容量成分を有する容量性負荷に対して駆動信号を印加することによって、該容量性負荷
を駆動する容量性負荷駆動回路であって、
前記駆動信号の基準となる駆動波形信号を発生する駆動波形信号発生回路と、
前記容量性負荷に印加された駆動信号を用いて生成された帰還信号を、前記駆動波形信
号から減算することによって誤差信号を出力する演算回路と、
前記誤差信号をパルス変調して変調信号を生成する変調回路と、
前記変調信号を電力増幅してパルス波状の電力増幅変調信号を生成するデジタル電力増
幅器と、
前記パルス波状の電力増幅変調信号を平滑化することによって前記駆動信号を生成する
平滑フィルターと、
前記駆動信号に位相進み補償を行い、該位相進み補償後の信号を前記帰還信号として前
記演算回路に出力する位相進み補償回路と、
前記平滑フィルターと前記容量性負荷とを接続し、取り替え可能に設けられた配線と、
前記駆動信号に基づいて、該容量性負荷に印加される前記駆動信号のキャリアリップル
の振幅に関する振幅情報を取得する振幅情報取得手段と、
前記変調回路が前記誤差信号をパルス変調する際のキャリア周波数を、前記振幅情報に
基づいて、前記駆動信号のキャリアリップルの振幅が所定値以下となるように設定するキ
ャリア周波数設定手段と
を備えることを要旨とする。

こうした本発明の容量性負荷駆動回路においては、容量性負荷に印加すべき駆動信号の
基準となる駆動波形信号を、パルス変調することによって変調信号を生成し、得られた変
調信号を電力増幅した後に平滑化することによって駆動信号を生成する。こうして容量性
負荷に印加された駆動信号に対して位相進み補償を行って帰還信号を生成し、駆動波形信
号に負帰還させる。平滑フィルターと容量性負荷とは配線によって接続されており、平滑
フィルターから出力された駆動信号は、配線を経由して容量性負荷に印加される。また、
配線は取り替え可能となっている。更に、容量性負荷に印加される駆動信号のキャリアリ
ップルの振幅に関する情報（振幅情報）が、配線と容量性負荷との間の駆動信号から取得
される。そして、この振幅情報に基づいて、キャリアリップルの振幅が所定値以下となる
ようにキャリア周波数が設定され、そのキャリア周波数でパルス変調が行われる。

こうすれば、駆動信号の基準となる駆動波形信号に対して、容量性負荷に印加された駆
動信号を負帰還させるので、平滑フィルターの共振の影響で駆動信号が歪んでしまうこと
を抑制することができる。また、駆動信号を負帰還させるに際しては、位相を進ませる補
償（位相進み補償）を行ってから負帰還させているので、平滑フィルターによって位相が
遅れた駆動信号を負帰還させることが原因で駆動信号の出力が不安定になってしまうこと
もない。更に、詳細には後述するが、容量性負荷に駆動信号を印加するための配線を付け
替えると、駆動信号にキャリアリップルが重畳する場合があるが、本願発明の容量性負荷
駆動回路では、配線と容量性負荷との間からキャリアリップルの振幅に関する情報（振幅
情報）が取得されて、キャリアリップルの振幅が所定値以下となるような周波数にキャリ
ア周波数が設定される。このため、駆動信号を容量性負荷に印加するための配線を取り替
えても、容量性負荷に印加される駆動信号にキャリアリップルが重畳してしまうことも無
い。

上述した本発明の容量性負荷駆動回路においては、次のようにしても良い。先ず、キャ
リア周波数は、所定の最低周波数から所定の最高周波数までの周波数範囲を取り得るもの
とする。キャリア周波数を設定するに際しては、最低周波数から最高周波数までの周波数
範囲内のキャリア周波数で、キャリアリップルの振幅を取得する。そして、キャリアリッ
プルの振幅が所定値以下となるようなキャリア周波数を設定するようにしてもよい。

こうすれば、配線が取り替えられた場合でも、容量性負荷に印加される駆動信号にキャ
リアリップルが重畳してしまうことを回避することが可能となる。尚、最低周波数から最
高周波数までの周波数範囲内では、キャリアリップルの振幅が所定値以下となるキャリア
周波数が存在しなかった場合には、振幅の最も小さいキャリア周波数を設定するようにし
ても良い。

また、上述した本発明の容量性負荷駆動回路においては、振幅情報取得手段でキャリア
リップルの振幅を取得している間は、変調信号のデューティー比が５０パーセントとなる
ような駆動波形信号を発生するようにしてもよい。

平滑フィルター後の信号に重畳するキャリアリップルの振幅は、フィルターを通す前の
信号のデューティー比が５０パーセントの場合に最も大きくなる。従って、変調信号のデ
ューティー比が５０パーセントとなるような駆動波形信号を発生すれば、キャリアリップ
ルの振幅を感度良く取得することが可能となる。

また、上述した本発明の容量性負荷駆動回路と、液体を供給する供給ポンプと、
前記供給ポンプから供給された液体が流入する液体室と、前記容量性負荷であるアクチ
ュエーターと、前記液体室に流入された液体を噴射する噴射ノズルとを有する噴射ユニッ
トと、
を備え、
前記駆動信号が前記アクチュエーターに印加されることによって、前記液体室に流入さ
れた液体が前記噴射ノズルからパルス状に噴射される、
液体噴射装置においても、適用できる。

本発明の容量性負荷駆動回路を液体噴射装置に備えることで、駆動信号を容量性負荷に
印加するための配線を取り替えても、容量性負荷に印加される駆動信号にキャリアリップ
ルが重畳してしまうことも無いため、ケーブルの長さが異なる液体噴射装置に切換えると
きにおいても、アクチュエーターを意図した駆動信号で駆動することができる。

本実施例の容量性負荷駆動回路を搭載した液体噴射装置の構成を示した説明図である。 本実施例の容量性負荷駆動回路の回路構成を示した説明図である。 配線ケーブルが有する誘導成分（および抵抗成分）の影響でキャリアリップルが発生するメカニズムを示した説明図である。 本実施例の容量性負荷駆動回路の一部を詳細に示した回路図である。 容量性負荷駆動回路に搭載された振幅情報取得回路の詳細な構成を示した説明図である。 振幅情報取得回路で行われるキャリア周波数設定処理のフローチャートである。 変形例の容量性負荷駆動回路の一部を詳細に示した回路図である。 変形例の振幅情報取得回路の詳細な構成を示した説明図である。 変形例のキャリア周波数設定処理の一部を示したフローチャートである。 変形例のキャリア周波数設定処理の残りの部分を示したフローチャートである。 変形例の振幅情報取得回路の他の態様を示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．容量性負荷駆動回路の回路構成：
Ｃ．キャリアリップルが発生するメカニズム：
Ｄ．本実施例の容量性負荷駆動回路：
Ｅ．変形例：

Ａ．装置構成 ：
図１は、本実施例の容量性負荷駆動回路２００を搭載した液体噴射装置１００の構成を
示した説明図である。図示されているように液体噴射装置１００は、大きく分けると、液
体を噴射する噴射ユニット１１０と、噴射ユニット１１０から噴射される液体を噴射ユニ
ット１１０に向けて供給する供給ポンプ１２０と、噴射ユニット１１０および供給ポンプ
１２０の動作を制御する制御ユニット１３０などから構成されている。液体噴射装置１０
０は、パルス状の液体を噴射ユニット１１０から噴射することによって、生体組織を切除
または切開することに使用する手術具としてのウォータージェットメスの一例である。

噴射ユニット１１０は、金属製のフロントブロック１１３に、同じく金属製のリアブロ
ック１１４を重ねてネジ止めした構造となっており、フロントブロック１１３の前面には
円管形状の液体通路管１１２が立設され、液体通路管１１２の先端には噴射ノズル１１１
が挿着されている。フロントブロック１１３とリアブロック１１４との合わせ面には、薄
い円板形状の液体室１１５が形成されており、液体室１１５は、液体通路管１１２を介し
て噴射ノズル１１１に接続されている。また、リアブロック１１４の内部には、積層型の
圧電素子によって構成されたアクチュエーター１１６が設けられている。噴射ユニット１
１０と制御ユニット１３０とは配線ケーブル１５０によって接続されており、制御ユニッ
ト１３０内の容量性負荷駆動回路２００からは、配線ケーブル１５０を介して駆動信号が
アクチュエーター１１６に供給される。また、配線ケーブル１５０の一端側はコネクター
１５２によって噴射ユニット１１０に取り付けられ、配線ケーブル１５０の他端側はコネ
クター１５４によって制御ユニット１３０に取り付けられている。このため、配線ケーブ
ル１５０は、長さや特性の異なる種々の配線ケーブル１５０に取り替えることが可能とな
っている。尚、この配線ケーブル１５０が、本発明における「配線」に対応し、アクチュ
エーター１１６が、本発明における「容量性負荷」に対応する。

供給ポンプ１２０は、噴射しようとする液体（水、生理食塩水、薬液など）が貯められ
た液体タンク１２３から、チューブ１２１を介して液体を吸い上げた後、チューブ１２２
を介して噴射ユニット１１０の液体室１１５内に供給する。このため、液体室１１５は液
体で満たされた状態となっている。

そして、制御ユニット１３０から駆動信号をアクチュエーター１１６に印加すると、ア
クチュエーター１１６が伸張して液体室１１５が押し縮められ、その結果、液体室１１５
内に充満していた液体が、噴射ノズル１１１からパルス状に噴射される。アクチュエータ
ー１１６の伸張量は、駆動信号として印加される電圧に依存する。従って、所望の特性の
パルス状の液体を噴射するためには、精度の良い駆動信号をアクチュエーター１１６に印
加する必要がある。そこで、このような駆動信号を生成するために、制御ユニット１３０
内には、以下に説明するような容量性負荷駆動回路２００が搭載されている。

Ｂ．容量性負荷駆動回路の回路構成 ：
図２は、制御ユニット１３０に搭載された容量性負荷駆動回路２００の回路構成を示し
た説明図である。図示されているように容量性負荷駆動回路２００は、駆動信号の基準と
なる駆動波形信号（以下、ＷＣＯＭ）を出力する駆動波形信号発生回路２１０と、駆動波
形信号発生回路２１０から受け取ったＷＣＯＭと後述する帰還信号（以下、ｄＣＯＭ）と
に基づいて誤差信号（以下、ｄＷＣＯＭ）を出力する演算回路２２０と、演算回路２２０
からのｄＷＣＯＭをパルス変調して変調信号（以下、ＭＣＯＭ）に変換する変調回路２３
０と、変調回路２３０からのＭＣＯＭをデジタル的に電力増幅して電力増幅変調信号（以
下、ＡＣＯＭ）を生成するデジタル電力増幅器２４０と、デジタル電力増幅器２４０から
ＡＣＯＭを受け取って変調成分を取り除いた後、駆動信号（以下、ＣＯＭ）として噴射ユ
ニット１１０のアクチュエーター１１６に供給する平滑フィルター２５０と、平滑フィル
ター２５０から出力されたＣＯＭに対して位相を進ませる補償（位相進み補償）を加えて
、ｄＣＯＭ（帰還信号）を生成する位相進み補償回路２６０とを備えている。

このうち、駆動波形信号発生回路２１０は、ＷＣＯＭのデータを記憶した波形メモリー
や、Ｄ／Ａ変換器を備えており、波形メモリーから読み出したデータをＤ／Ａ変換器でア
ナログ信号に変換することによって、ＷＣＯＭ（駆動波形信号）を生成する。演算回路２
２０では、こうして出力されたＷＣＯＭからｄＣＯＭを減算した信号を、ｄＷＣＯＭ（誤
差信号）として出力する。また逆に、駆動波形信号発生回路２１０は、ＷＣＯＭのデータ
を記憶した波形メモリーからデジタルデータとしてＷＣＯＭ（駆動波形信号）を読出し、
Ａ／Ｄ変換器でｄＣＯＭをデジタルデータとした後、信号処理回路を用いて演算回路２２
０でＷＣＯＭからｄＣＯＭをデジタル演算により減算し、ｄＷＣＯＭ（誤差信号）をデジ
タルデータとして生成する構成としてもよい。その場合、変調回路２３０は前記信号処理
回路を用いてデジタル回路で構成し、ｄＷＣＯＭをデジタルデータのまま取り扱うように
する。

変調回路２３０では、ｄＷＣＯＭを一定周期の三角波と比較することによって、パルス
波状のＭＣＯＭ（変調信号）を生成（パルス変調）する。ここで、パルス変調に用いる三
角波の基底周波数（キャリア周波数）は、キャリア周波数設定手段２８０からの制御によ
って設定可能となっている。そして、キャリア周波数設定手段２８０は、振幅情報取得手
段２７０によって取得した振幅情報（噴射ユニット１１０に供給される駆動信号に重畳す
るキャリアリップルの振幅に関する情報）に基づいてキャリア周波数を設定する。詳細に
は後述するが、こうして振幅情報に基づいて、パルス変調する際のキャリア周波数を設定
することによって、ＣＯＭにキャリアリップルが重畳することを回避することが可能とな
る。ここでキャリアリップルとは、アクチュエーター１１６に印加されるＲＣＯＭに含ま
れる、パルス変調に用いるキャリア信号（三角波信号）の信号成分を意味する。

変調回路２３０によって得られたＭＣＯＭは、デジタル電力増幅器２４０に入力される
。デジタル電力増幅器２４０は、プッシュ・プル接続された２つのスイッチ素子（ＭＯＳ
ＦＥＴなど）と、電源と、これらスイッチ素子を駆動するゲートドライバーとを備えてい
る。ＭＣＯＭがＨｉｇｈ状態の場合は、ハイサイド側のスイッチ素子がＯＮ状態になり、
ローサイド側のスイッチ素子がＯＦＦ状態になって、電源の電圧ＶｄｄがＡＣＯＭとして
出力される。また、ＭＣＯＭがＬｏｗ状態の場合は、ハイサイド側のスイッチ素子がＯＦ
Ｆ状態になり、ローサイド側のスイッチ素子がＯＮ状態になってグランドの電圧がＡＣＯ
Ｍとして出力される。その結果、変調回路２３０の動作電圧とグランドとの間でパルス波
状に変化するＭＣＯＭが、電源の電圧Ｖｄｄとグランドとの間でパルス波状に変化するＡ
ＣＯＭに電力増幅される。この増幅では、プッシュ・プル接続された２つのスイッチ素子
のＯＮ／ＯＦＦを切り換えているだけなので、アナログ波形を増幅する場合に比べて電力
損失を大幅に抑制することが可能である。その結果、電力効率を向上させることが可能と
なるだけでなく、放熱のために大きなヒートシンクを設ける必要もなくなるので、回路を
小型化することも可能となる。

こうして電力増幅されたＡＣＯＭ（電力増幅変調信号）は、ＬＣ回路によって構成され
る平滑フィルター２５０を通すことによってＣＯＭ（駆動信号）に変換され、配線ケーブ
ル１５０を介してアクチュエーター１１６に印加される。また、ＣＯＭは演算回路２２０
に負帰還されるが、平滑フィルター２５０を通過することによって、ＣＯＭはＷＣＯＭに
対して位相が遅れている。そこで、ＣＯＭを単純に負帰還させるのではなく、コンデンサ
ーと抵抗とによって構成された位相進み補償回路２６０を通して位相を進ませる補償（位
相進み補償）を行い、得られた信号をｄＣＯＭとして演算回路２２０に負帰還させるよう
になっている。尚、前述したようにＣＯＭを位相進み補償回路２６０を通して演算回路２
２０に負帰還に負帰還させる目的は、ＬＣ回路で構成した平滑フィルターの出力ピークを
抑制することである。従って、回路の抵抗成分、あるいは別途に挿入したダンピング抵抗
によって出力ピークが抑えられている場合には、ＣＯＭを負帰還させる必要はない。この
場合は、演算回路２２０および位相進み補償回路２６０は不要となる。振幅情報取得手段
２７０の詳細な構成については後述する。

ここで、図２に示されるように、配線ケーブル１５０も誘導成分および抵抗成分を有し
ている。従って、この影響で、平滑フィルター２５０から出力されたＣＯＭと、実際にア
クチュエーター１１６に印加される信号（以下、ＲＣＯＭ）との間には、何某かのズレが
生じているものと思われる。実際に検討してみると、配線ケーブル１５０の誘導成分（お
よび抵抗成分）の影響で、実際にアクチュエーター１１６に印加されるＲＣＯＭにキャリ
アリップルが重畳し得ることが見いだされた。ここでキャリアリップルとは、アクチュエ
ーター１１６に印加されるＲＣＯＭに含まれる、パルス変調に用いるキャリア信号（三角
波信号）の信号成分を意味する。以下、この点について詳しく説明する。

Ｃ．キャリアリップルが発生するメカニズム ：
図３は、配線ケーブル１５０が有する誘導成分（および抵抗成分）の影響でキャリアリ
ップルが発生するメカニズムを示した説明図である。図３（ａ）には、ＡＣＯＭからＲＣ
ＯＭまでの回路構成が示されている。平滑フィルター２５０のコイルのインダクタンスを
Ｌlpf とし、平滑フィルター２５０の容量成分のキャパシタンスをＣlpf とする。同様に
、片側の配線が有する抵抗値およびインダクタンスを、Ｒc 、Ｌc とする。更に、容量性
負荷のキャパシタンスをＣloadとする。

また便宜上、平滑フィルター２５０のコイルの伝達関数をＺ1 とおき、配線ケーブル１
５０の往き側（平滑フィルター２５０からアクチュエーター１１６へ送る側）の伝達関数
をＺa とおき、アクチュエーター１１６に配線ケーブル１５０の戻り側（アクチュエータ
ー１１６から容量性負荷駆動回路２００のグランドへ戻す側）を加えた部分の伝達関数を
Ｚb とおくと、Ｚ1 、Ｚa 、Ｚb はそれぞれ以下の式で与えられる。
Ｚ1 ＝ｓ・Ｌlpf
Ｚa ＝Ｒc ＋ｓ・Ｌc
Ｚb ＝１／（ｓ・Ｃload）＋（Ｒc ＋ｓ・Ｌc ）
また、図３（ａ）に示した回路構成の中で、平滑フィルター２５０のコイルに直列に接
続された伝達要素（配線ケーブル１５０の往復部分とアクチュエーター１１６と平滑フィ
ルター２５０の容量成分）の伝達関数Ｚ2 は、次式で与えられる。
Ｚ2 ＝｛１／（ｓ・Ｃlpf ）｝//｛２（Ｒc ＋ｓ・Ｌc ）＋１／（ｓ・Ｃload）｝
但し、ｓはラプラス演算子で、虚数単位ｊに角周波数ωをかけたものである。また//は、
並列接続の合成インピーダンスを表す並列合成記号である。
すると、ＡＣＯＭとＲＣＯＭとの間の伝達関数Ｈは、図３（ｂ）の式で与えられる。

図３（ｃ）には、伝達関数Ｈのゲイン-周波数特性の一例が示されている。尚、図３（
ｃ）では、配線ケーブル１５０の単位長あたりの抵抗（＝２×Ｒc ）を、数百ミリΩ程度
とし、単位長あたりのインダクタンス（＝２×Ｌc ）を数μＨ程度と想定して、種々の配
線長で得られるゲイン−周波数特性を例示している。

図３（ｃ）中に示した破線は、配線ケーブル１５０の長さが２［ｍ（メートル）］の場
合のゲイン−周波数特性であり、一点鎖線は長さが１［ｍ］の場合のゲイン−周波数特性
であり、二点鎖線は０．５［ｍ］の場合のゲイン−周波数特性である。また、実線は、配
線ケーブル１５０なしの場合のゲイン−周波数特性を表している。図示されるように、配
線ケーブル１５０を介してアクチュエーター１１６（容量性負荷）を接続すると、平滑フ
ィルター２５０の共振周波数ｆ0 よりも高周波数側に、配線ケーブル１５０のインダクタ
ンスと容量性負荷とによる共振が発生する。また、配線ケーブル１５０の長さを変更する
と配線ケーブル１５０のインダクタンス値が変化するので、共振周波数ｆc が変化する。
従って、接続する配線ケーブル１５０の長さによっては、パルス変調時のキャリア周波数
に共振ピークが接近（あるいは一致）して、アクチュエーター１１６に印加する駆動信号
に非常に大きなキャリアリップルが残ってしまう場合が起こり得る。

たとえば、デジタル電力増幅器２４０の電源電圧を１００Ｖとし、平滑フィルター２５
０とアクチュエーター１１６とを繋ぐ配線ケーブル１５０は、０．５［ｍ］〜２［ｍ］ま
での間で種々の長さのものが接続されるものとする。仮に、配線ケーブル１５０のインダ
クタンスが０であったとすると（ケーブル長が０［ｍ］の場合に相当）、図３（ｃ）に示
した実線のゲイン−周波数特性に示されるように、キャリア周波数ｆc におけるゲインは
−４０ｄｂであり、駆動信号に残るキャリアリップルは１Ｖppとなる。しかし、配線ケー
ブル１５０のケーブル長が０．５［ｍ］の場合には、キャリア周波数ｆc におけるゲイン
は−４０ｄｂとなり、ケーブル長が１［ｍ］の場合は−２０ｄｂとなり、ケーブル長が２
［ｍ］の場合は−４５ｄｂとなる。駆動信号に残るキャリアリップルは、それぞれ１Ｖpp
、１０Ｖpp、０．５６Ｖppとなる。デジタル電力増幅器２４０によって増幅されたＡＣＯ
Ｍを、平滑フィルター２５０を通して平滑化しているにも拘わらず、駆動信号にキャリア
リップルが重畳することがあるのは、以上のようなメカニズムによるものと考えられる。

キャリアリップルが重畳していたのではアクチュエーター１１６を適切に駆動すること
ができない。しかし、配線中にダンピング抵抗を挿入したのでは、抵抗で電力を消費して
しまうので電力効率が低下する。また、キャリアリップルの周波数成分が更に抑制される
ように平滑フィルター２５０の特性を変更すると、平滑フィルター２５０の共振周波数ｆ
0 が低くなるので信号周波数の帯域が確保できなくなる。逆に、パルス変調時のキャリア
周波数を高くすればキャリアリップルを抑制することができるが、パルス変調時あるいは
変調信号の増幅時のスイッチング損失の増加を招くことになる。そこで、こうした問題を
伴うことなく、キャリアリップルの無い駆動信号をアクチュエーター１１６に印加するた
めに、以下のような方法を採用する。

Ｄ．本実施例の容量性負荷駆動回路 ：
図４は、本実施例の容量性負荷駆動回路２００の一部を詳細に示した回路図である。本
実施例では、平滑フィルター２５０とアクチュエーター１１６とが３線式の配線ケーブル
１５０によって接続されている。このうち、図中に示した線１は、平滑フィルター２５０
とアクチュエーター１１６の上端とを接続しており、図中に示した線２は、平滑フィルタ
ー２５０のグランドとアクチュエーター１１６の下端とを接続する。また、線３は、アク
チュエーター１１６の上端と振幅情報取得手段２７０とを接続している。従って、アクチ
ュエーター１１６に印加される駆動信号は、配線ケーブル１５０の線３を経由して振幅情
報取得手段２７０に入力される。

振幅情報取得手段２７０には、Ａ／Ｄ変換回路２７２と、後述する振幅情報取得回路２
７４とが設けられている。配線ケーブル１５０の線３を経由して供給された駆動信号は、
Ａ／Ｄ変換回路２７２の入力電圧範囲を超えないように、抵抗Ｒa と抵抗Ｒb とによって
抵抗分圧された後にＡ／Ｄ変換回路２７２に入力される。尚、配線ケーブル１５０を構成
する線１、線２、線３は、何れも同様な抵抗成分（Ｒc ）およびインダクタンス（Ｌc ）
を有している。アクチュエーター１１６に印加される駆動信号を取り出すための線３の配
線成分（抵抗成分およびインダクタンス）が、Ａ／Ｄ変換回路２７２に入力される駆動信
号の波形に影響を与えないよう、分圧抵抗（抵抗Ｒa および抵抗Ｒb ）の抵抗値は、線３
の抵抗成分（Ｒc ）よりも十分に大きな値に設定されている。

そして、Ａ／Ｄ変換回路２７２から出力されたデジタル信号（駆動信号情報）は、駆動
信号に重畳するキャリアリップルの振幅に関する情報（振幅情報）を取り出すために、振
幅情報取得回路２７４に入力される。

図５は、振幅情報取得回路２７４の詳細な構成を示した説明図である。図示されるよう
に振幅情報取得回路２７４には、Ａ／Ｄ変換回路２７２から受け取った駆動信号情報に基
づいてキャリアリップルの振幅を算出するキャリアリップル振幅値算出回路２７４ａと、
算出した振幅を記憶するメモリー２７４ｂと、メモリー２７４ｂに記憶された振幅が、所
定の許容値以内か否かを判別するキャリアリップル振幅値判別回路２７４ｃと、カウンタ
ー２７４ｄと、変調信号Ｄｕｔｙ設定回路２７４ｅが設けられている。

ところで、平滑フィルター２５０の共振周波数は必要な信号周波数帯域から決定されて
おり、それ以上には低くできない。すなわち高周波領域における減衰量をそれ以上大きく
は設計できないものとする。そのように決定された平滑フィルター２５０の特性において
、配線ケーブル１５０が接続されていない理想状態の場合に、アプリケーションのキャリ
アリップルの振幅の仕様値を最低限満足できる周波数を、最低周波数ｆcminと表記する。
またスイッチング損失を抑制する観点、すなわちスイッチ素子の発熱による破壊防止の観
点から、これ以上には高くできないキャリア周波数を、最高周波数ｆcmaxと表記する。カ
ウンター２７４ｄは、キャリア周波数を、最低周波数ｆcminから最高周波数ｆcmaxの間で
所定周波数ｄｆずつ増加させる際のステップ数ｎを計数する。カウンター２７４ｄでの計
数値は、キャリア周波数設定手段２８０に入力され、キャリア周波数設定手段２８０は、
ｎステップ目のキャリア周波数ｆcn（＝ｆcmin＋ｄｆ×ｎ）の三角波を、変調回路２３０
の三角波発生回路に発生させる。また、変調信号Ｄｕｔｙ設定回路２７４ｅは、駆動波形
信号発生回路２１０に対して、一定のＷＣＯＭを出力させる。ここで、ＷＣＯＭは、変調
回路２３０によって得られるＭＣＯＭのデューティー比が５０パーセント（キャリアリッ
プルが最も大きくなるデューティー比）になるような一定のＷＣＯＭに設定されている。
尚、ＭＣＯＭのデューティー比は５０パーセントちょうどでなくてもよく、５０パーセン
トからプラスマイナス数パーセントの誤差があってもよい。

キャリアリップル振幅値算出回路２７４ａは、カウンター２７４ｄから計数値ｎを受け
取ると、ｎステップ目のキャリア周波数ｆcnの逆数に相当する時間（１／ｆcn）以上の期
間に亘ってＡ／Ｄ変換回路２７２からの駆動信号情報を取得して、その駆動信号情報の最
小値と最大値とに基づいて、キャリアリップルの振幅値を算出する。算出された振幅値は
、ｎステップ目の振幅値としてメモリー２７４ｂに記憶される。また、キャリアリップル
振幅値判別回路２７４ｃは、メモリー２７４ｂに記憶されたキャリアリップルの振幅値を
読み出して、キャリアリップルの振幅値が許容値以内か否かを判別する。このような構成
を有する振幅情報取得回路２７４は、以下のような処理を行うことにより、変調回路２３
０がパルス変調する際のキャリア周波数を決定する。

図６は、振幅情報取得回路２７４で行われるキャリア周波数設定処理のフローチャート
である。この処理は、図１に示した液体噴射装置１００の制御ユニット１３０および噴射
ユニット１１０に配線ケーブル１５０が接続されて、制御ユニット１３０が起動する際に
実行される処理である。その理由は、配線ケーブル１５０が取り替えられなければ、取得
される振幅情報が変わることはなく、新たにキャリア周波数を設定する必要はないためで
ある。

キャリア周波数設定処理を開始すると、先ず始めにカウンター２７４ｄの計数値ｎを「
０」に設定する（ステップＳ１００）。そして、ｎステップ目のキャリア周波数ｆcnを、
最低周波数ｆcminに設定した後（ステップＳ１０２）、ＭＣＯＭのＤｕｔｙが５０％とな
るようにＷＣＯＭの値を設定する（ステップＳ１０４）。そして、その状態（設定された
ＷＣＯＭをキャリア周波数ｆcnでパルス変調して、得られたＭＣＯＭを平滑フィルター２
５０を通してアクチュエーター１１６に印加した状態）で、Ａ／Ｄ変換回路２７２から得
られた駆動信号情報を、１／ｆcn以上の時間に亘って取得する（ステップＳ１０６）。

こうして取得した駆動信号情報の最小値および最大値を検出することによって、駆動信
号に重畳したキャリアリップルの振幅を算出し（ステップＳ１０８）、得られた振幅を、
ｎステップ目のキャリア周波数ｆcnでのキャリアリップルの振幅値としてメモリー２７４
ｂに記憶する（ステップＳ１１０）。続いて、メモリー２７４ｂに記憶した振幅値が、所
定の許容値以内か否かを判断する（ステップＳ１１２）。説明の便宜上、ここでは、振幅
値が許容値以内に収まらなかったものとする（ステップＳ１１２：ｎｏ）。このような場
合は、続いて、その時のキャリア周波数ｆcnが最高周波数ｆcmaxに達しているか否かを判
断する（ステップＳ１１６）。その結果、キャリア周波数ｆcnが未だ最高周波数ｆcmaxに
達していない場合は（ステップＳ１１６：ｎｏ）、カウンター２７４ｄの計数値ｎを「１
」増加させる（ステップＳ１２０）。これに伴って、キャリア周波数ｆcnも、所定周波数
ｄｆだけ増加させた周波数を新たなキャリア周波数ｆcnとして（ステップ１２２）、その
キャリア周波数ｆcnでの駆動信号情報を取得する（ステップＳ１０６）。

このような処理を繰り返しているうちに、キャリアリップルの振幅値が所定の許容値以
内に収まるか（ステップＳ１１２：ｙｅｓ）、キャリア周波数ｆcnが最高周波数ｆcmaxに
達するか（ステップＳ１１６：ｙｅｓ）の何れかの条件が成立する。キャリアリップルの
振幅値が所定の許容値以内になった場合は（ステップＳ１１２：ｙｅｓ）、その時のキャ
リア周波数ｆcnを、アクチュエーター１１６を駆動する際に用いるキャリア周波数として
設定する（ステップＳ１１４）。一方、キャリアリップルの振幅値が所定の許容値以内に
収まらずに（ステップＳ１１２：ｎｏ）、キャリア周波数ｆcnが最高周波数ｆcmaxに達し
た場合は（ステップＳ１１６：ｙｅｓ）、メモリー２７４ｂに記憶されている振幅値の中
で最も小さな振幅値に対応するキャリア周波数ｆcnを、アクチュエーター１１６を駆動す
る際に用いるキャリア周波数として設定する（ステップＳ１１８）。こうして、キャリア
周波数を設定したら、図６に示すキャリア周波数設定処理を終了する。

図４あるいは図５に示した振幅情報取得回路２７４では、最低周波数ｆcminから最高周
波数ｆcmaxまでの間で、キャリア周波数ｆcnを変化させながらキャリアリップルの振幅に
関する情報を取得することにより、キャリアリップルの振幅の大きさが許容値以内に収ま
るキャリア周波数を選択する。そして、最終的に選択したキャリア周波数をキャリア周波
数設定手段２８０に設定する。こうすることにより、どのような配線ケーブル１５０が接
続された場合にも、アクチュエーター１１６に印加される駆動信号のキャリアリップルの
振幅を所定の値以下に抑制することが可能となる。

Ｅ．変形例 ：
上述した実施例では、液体噴射装置１００の制御ユニット１３０が起動する際に実行さ
れる際に、振幅情報を取得してキャリア周波数を設定するものとして説明した。これは、
配線ケーブル１５０が取り替えられなければ、取得される振幅情報が変わることはなく、
従って、制御ユニット１３０の起動時にキャリア周波数を設定すれば十分なためである。
しかし、液体噴射装置１００の用途によっては、装置を起動した後にも振幅情報を取得し
てキャリア周波数を設定してもよい。たとえば、いわゆるインクジェットプリンターの噴
射ヘッドが液体噴射装置１００に対応する場合には、液体（インク）の噴射中に噴射ヘッ
ドが頻繁に移動する。また、噴射ヘッド内の容量性負荷（ピエゾ素子）に対して駆動信号
を送る配線ケーブル１５０が、曲がり易く芯数の多いフラットケーブルが用いられ、ツイ
ストペア構成のケーブルではないため、配線ケーブル１５０の状態によっては共振周波数
が変化することも起こり得る。従って、このような場合には、リアルタイムで振幅情報を
取得して、キャリア周波数を変更するようにしても良い。以下では、このような変形例の
容量性負荷駆動回路２００について説明する。

図７は、変形例の容量性負荷駆動回路２００の一部を示した説明図である。図示される
ように変形例の容量性負荷駆動回路２００では、振幅情報取得手段２７０にコンデンサー
Ｃおよび抵抗Ｒによるハイパスフィルターが設けられており、ハイパスフィルターを通過
した信号がＡ／Ｄ変換回路２７２に入力されるようになっている。また、このハイパスフ
ィルターの特性は、最低周波数ｆcminよりも低い周波数成分を抑制するように設定されて
いる。従ってＡ／Ｄ変換回路２７２には、ＲＣＯＭの中の主にキャリアリップルに相当す
る成分が入力され、この成分がデジタルデータに変換された後、駆動信号情報として振幅
情報取得回路２７４に入力される。また、ハイパスフィルターを通過した信号がＡ／Ｄ変
換回路２７２の入力電圧範囲を超えるような場合には、配線ケーブル１５０の線３とハイ
パスフィルターのコンデンサーＣとの間に抵抗Ｒdを更に設け、抵抗Ｒdとハイパスフィル
ターの抵抗Ｒによって抵抗分圧する構成としてもよい。

図８は、変形例の容量性負荷駆動回路２００に搭載される振幅情報取得回路２７４の詳
細な構成を示した説明図である。図５を用いて前述した振幅情報取得回路２７４と同様に
、変形例の振幅情報取得回路２７４にも、キャリアリップル振幅値算出回路２７４ａや、
メモリー２７４ｂ、キャリアリップル振幅値判別回路２７４ｃが設けられている。変形例
の振幅情報取得回路２７４には、後述するフラグ設定回路２７４ｆも設けられている。こ
のような構成を有する変形例の振幅情報取得回路２７４は、ＣＯＭを出力してアクチュエ
ーター１１６（容量性負荷）を駆動している間にも以下のような処理を行うことにより、
変調回路２３０がパルス変調する際のキャリア周波数を決定する。

図９および図１０は、振幅情報取得回路２７４で行われるキャリア周波数設定処理のフ
ローチャートである。キャリア周波数設定処理を開始すると、先ず始めに制御ユニット１
３０を起動する（ステップＳ２００）。そして、振幅情報取得回路２７４のフラグ設定回
路２７４ｆに設けられたフラグを「０」に設定する（ステップＳ２０２）。続いて、キャ
リア周波数ｆcnを最低周波数ｆcminに設定した後（ステップＳ２０４）、駆動波形信号発
生回路２１０からＷＣＯＭを出力する（ステップＳ２０６）。すると、容量性負荷駆動回
路２００では図２を用いて前述した一連の処理が行われて、平滑フィルター２５０からＣ
ＯＭが出力され、配線ケーブル１５０を介してアクチュエーター１１６にＲＣＯＭが印加
される。

こうしてアクチュエーター１１６に印加されたＲＣＯＭは、配線ケーブル１５０の線３
を介して振幅情報取得手段２７０に入力される。変形例の振幅情報取得手段２７０では、
入力された信号をハイパスフィルターを通した後、Ａ／Ｄ変換回路２７２によってデジタ
ルデータに変換し、このデジタルデータを駆動信号情報として取得する（ステップＳ２０
８）。その後、キャリアリップル振幅値算出回路２７４ａを用いてキャリアリップルの振
幅値を算出し（ステップＳ２１０）、得られた振幅値をメモリー２７４ｂに記憶する（ス
テップＳ２１２）。

そしてキャリアリップルの振幅値が許容値以内であるか否かを判断する（ステップＳ２
１４）。その結果、許容値以内であると判断した場合は（ステップＳ２１４：ｙｅｓ）、
フラグを０に設定した後（図１０のステップＳ２２０）、液体噴射装置１００の使用を終
了するか否かを判断する（ステップＳ２２２）。終了でなければ（ステップＳ２２２：ｎ
ｏ）、ステップＳ２０８に戻って、再び駆動信号情報を取得した後（ステップＳ２０８）
、続く一連の処理を繰り返す。

このように、液体噴射装置１００を使用している間は、所定の時間毎にこうした処理を
繰り返す。処理では、先ず始めにキャリア周波数ｆcnを最低周波数ｆcminに設定し、その
周波数でのキャリアリップルの振幅が許容値以内であるか否かを判断し、許容値以内であ
れば、最低周波数ｆcminをキャリア周波数ｆcnとする。従って、キャリアリップルの振幅
が許容値以内である限りは、最低周波数ｆcminがキャリア周波数ｆcnとして設定され続け
ることになる。

もちろん、算出されたキャリアリップルの振幅が許容値を超える場合も起こり得る。こ
のような場合は、図９のステップＳ２１４で「ｎｏ」と判断される。続いて、フラグが０
か否かを判断する（ステップＳ２１６）。前述したようにフラグの初期状態は０に設定さ
れているから、ステップＳ２１６では「ｙｅｓ」と判断して、現在のキャリア周波数ｆcn
が最低周波数ｆcminに設定されているか否かを判断する（図１０のステップＳ２２８）。
通常はキャリア周波数ｆcnは最低周波数ｆcminに設定されているので、ステップＳ２２８
では「ｙｅｓ」と判断して、キャリア周波数ｆcnを最高周波数ｆcmaxに変更した後（ステ
ップＳ２３０）、フラグを１に変更する（ステップＳ２３４）。フラグの意味する処につ
いては後述する。また、現在のキャリア周波数ｆcnが最低周波数ｆcminに設定されていな
い場合は（ステップＳ２２８：ｎｏ）、最低周波数ｆcminをキャリア周波数ｆcnに設定し
た後（ステップＳ２３２）、フラグを１に変更する（ステップＳ２３４）。

こうしてフラグを１に設定したら（ステップＳ２３４）、ステップＳ２０８に戻って、
駆動信号情報を取得する（ステップＳ２０８）。そして、変更されたキャリア周波数ｆcn
でのキャリアリップルの振幅値を算出し（ステップＳ２１０）、得られた振幅値をメモリ
ー２７４ｂに記憶した後（ステップＳ２１２）、得られた振幅値が許容値以内であるか否
かを判断する（ステップＳ２１４）。その結果、許容値以内であった場合は（ステップＳ
２１４：ｙｅｓ）、フラグを０に戻して（図１０のステップＳ２２０）、液体噴射装置１
００の使用終了か否かを判断し（ステップＳ２２２）、使用終了でなければ（ステップＳ
２２２：ｎｏ）、再びステップＳ２０８に戻って、続く一連の処理を繰り返す。

このような処理を行う結果、キャリア周波数ｆcnを、先ず始めに最低周波数ｆcminに設
定してキャリアリップルの振幅値を取得し、その振幅値が許容値以内であれば、キャリア
周波数ｆcnは最低周波数ｆcminのままとなる。これに対して、振幅値が許容値を超えてい
る場合は、キャリア周波数ｆcnを最高周波数ｆcmaxに変更し、変更後のキャリアリップル
の振幅値を算出する。そして新たな振幅値が許容値以内であれば、キャリア周波数ｆcnを
最高周波数ｆcmaxに変更する。

ところが、最高周波数ｆcmaxでのキャリアリップルの振幅値も許容値を超えてしまう場
合も起こり得る。このような場合は、ステップＳ２１４で「ｎｏ」と判断されるので、続
いて、フラグが０か否かを判断する（ステップＳ２１６）。前述したように、フラグは、
キャリア周波数ｆcnが変更されると１に設定される。従って、フラグが１であるというこ
とは、キャリア周波数ｆcnが変更されて、二つのキャリア周波数ｆcn（ここでは、最低周
波数ｆcminと最高周波数ｆcmax）でのキャリアリップルの振幅値がメモリー２７４ｂに記
憶されていることを示している。そこで、フラグが１である場合は（ステップＳ２１６：
ｎｏ）、二つのキャリア周波数ｆcn（ここでは、最低周波数ｆcminと最高周波数ｆcmax）
で取得されたキャリアリップルの振幅値を比較して、振幅値が小さい方の周波数を、キャ
リア周波数ｆcnとして設定する（ステップＳ２１８）。その後、フラグを０に設定した後
（図１０のステップＳ２２０）、液体噴射装置１００の使用を終了するか否かを判断する
（ステップＳ２２２）。終了でなければ（ステップＳ２２２：ｎｏ）、ステップＳ２０８
に戻って、再び駆動信号情報を取得した後（ステップＳ２０８）、続く一連の処理を繰り
返す。

このように、液体噴射装置１００を使用している間は、所定の時間毎にこうした処理が
繰り返されて、キャリア周波数ｆcnの見直しが行われる。また、液体噴射装置１００の使
用終了と判断した場合は（ステップＳ２２２：ｙｅｓ）、駆動波形信号発生回路２１０か
らのＷＣＯＭの出力を停止し（ステップＳ２２４）、制御ユニット１３０を停止した後（
ステップＳ２２６）、図９および図１０に示したキャリア周波数設定処理を終了する。

変形例の容量性負荷駆動回路２００では、制御ユニット１３０を起動すると以上のよう
なキャリア周波数設定処理が所定の時間間隔で実行されて、キャリア周波数の見直しが行
われる。その結果、容量性負荷がインクジェットプリンターの噴射ヘッドのように、配線
ケーブル１５０を含めた共振周波数が使用中に変化し得る場合でも、ほぼリアルタイムで
キャリア周波数を見直すことにより、ＲＣＯＭにキャリアリップルが重畳することを回避
することが可能となる。

尚、上述した変形例では、図４を用いて前述した振幅情報取得手段２７０の分圧回路の
代わりに、コンデンサーＣと抵抗Ｒとによるハイパスフィルターを挿入し、ハイパスフィ
ルターを通過した信号を、Ａ／Ｄ変換回路２７２を用いてデジタルデータに変換すること
で、駆動信号情報を生成するものとして説明した。しかし、ハイパスフィルターを通す前
の信号をＡ／Ｄ変換回路２７２を用いてデジタルデータに変換して、駆動信号情報を生成
するようにしても良い。すなわち、図４に示した前述の実施例と同様に、アクチュエータ
ー１１６に印加されたＲＣＯＭを配線ケーブル１５０の線３を介して取得した後、抵抗分
圧してからＡ／Ｄ変換回路２７２に入力して駆動信号情報を生成する。こうして得られた
駆動信号情報は、ＣＯＭの信号成分も含んだ情報となる。そこで、図１１に示したように
、振幅情報取得回路２７４側に、変形例のハイパスフィルターに相当するハイパスフィル
ター２７４ｇ（デジタルフィルター）を設けるようにしても良い。

以上、本実施例および変形例の容量性負荷駆動回路について説明したが、本発明は上記
の実施例あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施例では、最低周波数ｆｃｍｉ
ｎから最高周波数ｆｃｍａｘの間でキャリア周波数を設定する構成としたが、最低周波数
ｆｃｍｉｎと最高周波数ｆｃｍａｘがない構成でもよい。この場合、キャリアリップルの
振幅値が許容値以内になるまでキャリア周波数の変更を繰り返すこととなる。また、上記
の実施例では、駆動波形信号発生回路２１０がデューティー比５０パーセントとなる駆動
波形信号ＷＣＯＭを発生する構成としたが、ＷＣＯＭのデューティー比は、キャリアリッ
プルの振幅を取得できるデューティー比であればよく、５０パーセントでなくてもよい。

また、例えば薬剤や栄養剤を内包するマイクロカプセルを形成することに用いる流体噴
射装置など、医療機器を含む様々な電子機器に本実施例の容量性負荷駆動回路を適用する
ことで、電力効率が良く小型化の電子機器を提供することができる。また、インクジェッ
トプリンターに搭載されて、インクを噴射する噴射ノズルを駆動するための容量性負荷駆
動回路に対しても、本発明を好適に適用することが可能である。

１００…液体噴射装置、 １１０…噴射ユニット、 １１１…噴射ノズル、
１１２…液体通路管、 １１３…フロントブロック、 １１４…リアブロック、
１１５…液体室、 １１６…アクチュエーター、 １２０…供給ポンプ、
１２１…チューブ、 １２２…ステップ、 １２２…チューブ、
１２３…液体タンク、 １３０…制御ユニット、 １５０…配線ケーブル、
１５２…コネクター、 １５４…コネクター、 ２００…容量性負荷駆動回路、
２１０…駆動波形信号発生回路、 ２２０…演算回路、
２３０…変調回路、 ２４０…デジタル電力増幅器、 ２５０…平滑フィルター、
２６０…補償回路、 ２７０…振幅情報取得手段、 ２７２…Ａ／Ｄ変換回路、
２７４…振幅情報取得回路、 ２７４ａ…キャリアリップル振幅値算出回路、
２７４ｂ…メモリー、 ２７４ｃ…キャリアリップル振幅値判別回路、
２７４ｄ…カウンター、 ２７４ｆ…フラグ設定回路、
２７４ｇ…ハイパスフィルター、 ２８０…キャリア周波数設定手段

Claims (3)

1. 容量成分を有する容量性負荷に対して駆動信号を印加することによって、該容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動回路であって、
   前記駆動信号の基準となる駆動波形信号を発生する駆動波形信号発生回路と、
   前記容量性負荷に印加された駆動信号を用いて生成された帰還信号を、前記駆動波形信号から減算することによって誤差信号を出力する演算回路と、
   前記誤差信号をパルス変調して変調信号を生成する変調回路と、
   前記変調信号を電力増幅してパルス波状の電力増幅変調信号を生成するデジタル電力増幅器と、
   前記パルス波状の電力増幅変調信号を平滑化することによって前記駆動信号を生成する平滑フィルターと、
   前記駆動信号に位相進み補償を行い、該位相進み補償後の信号を前記帰還信号として前記演算回路に出力する位相進み補償回路と、
   前記平滑フィルターと前記容量性負荷とを接続し、取り替え可能に設けられた配線と、
   前記駆動信号に基づいて、該容量性負荷に印加される前記駆動信号のキャリアリップルの振幅に関する振幅情報を取得する振幅情報取得手段と、
   前記変調回路が前記誤差信号をパルス変調する際のキャリア周波数を、前記振幅情報に基づいて、前記駆動信号のキャリアリップルの振幅が所定値以下となるように設定するキャリア周波数設定手段と、を備え、
   前記駆動波形信号発生回路は、前記振幅情報取得手段が前記キャリアリップルの振幅を取得している間は、前記変調信号のデューティー比が５０パーセントとなる前記駆動波形信号を発生させる、容量性負荷駆動回路。
2. 請求項１に記載の容量性負荷駆動回路であって、
   前記変調回路は、所定の最低周波数から所定の最高周波数までの範囲内に含まれる前記キャリア周波数で、前記誤差信号をパルス変調する回路であり、
   前記振幅情報取得手段は、前記最低周波数から前記最高周波数までの範囲内で前記キャリア周波数を設定して、前記キャリアリップルの振幅を取得する手段であり、
   前記キャリア周波数設定手段は、前記変調回路がパルス変調する際のキャリア周波数を、前記振幅情報取得手段によって取得された振幅が前記所定値以下の前記キャリア周波数に設定する手段である容量性負荷駆動回路。
3. 請求項１または請求項２に記載の容量性負荷駆動回路と、
   液体を供給する供給ポンプと、
   前記供給ポンプから供給された液体が流入する液体室と、前記容量性負荷であるアクチュエーターと、前記液体室に流入された液体を噴射する噴射ノズルとを有する噴射ユニットと、
   を備え、
   前記駆動信号が前記アクチュエーターに印加されることによって、前記液体室に流入された液体が前記噴射ノズルからパルス状に噴射される、
   液体噴射装置。

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