JP6836120B2 - 液体吐出装置および駆動回路 - Google Patents

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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、例えばD級増幅が提案されている(特許文献1参照)。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2010−114711号公報
しかしながら、D級増幅では、元駆動信号に対する駆動信号の波形再現性が悪い、という問題が指摘されている。詳細には、D級増幅では、たとえ出力電圧を一定とすべき場合であっても、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交互にスイッチングするので、スイッチングに伴うリップルが乗りやすいのである。
なお、ローパスフィルターでリップルを除去しようとすれば、当該ローパスフィルターの構成素子として、大容量のコンデンサーおよびL値の大きなインダクターが必要となり、装置構成が肥大化する、という別の問題を引き起こす。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、良好な波形再現性を有する液体吐出装置および駆動回路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、所定の出力端から出力される駆動信号に基づいて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、前記駆動信号の元となる元駆動信号を増幅して前記出力端に向けて出力する増幅部と、前記元駆動信号の電圧変化の大きさが閾値以下となる期間の一部または全部の所定期間に、前記元駆動信号に応じた電圧を前記出力端に向けて出力する電圧出力部と、を具備する。
上記一態様に係る液体吐出装置によれば、ローパスフィルターが不要であるので、装置構成の肥大化を抑えることができる。また、元駆動信号の電圧変化が小さい場合に、電圧出力部が元駆動信号に応じた電圧を出力端に向けて出力するので、リップルは乗りにくい上にスパイクノイズ等の発生も抑えられ、また、元駆動信号に対する駆動信号の誤差も小さくすることができる。
なお、…「に向けて出力する」とは、…までの経路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。
上記一態様に係る液体吐出装置において、前記電圧出力部は、前記元駆動信号の電圧を所定倍数で増幅するリニア増幅器と、前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられ、前記所定期間における抵抗値が前記所定期間以外の期間における抵抗値よりも小さくなる可変抵抗と、を含んでも良く、前記可変抵抗として、前記所定期間にオンするスイッチであることが好ましい。
上記一態様に係る液体吐出装置において、前記増幅部は、前記元駆動信号と前記駆動信号に基づく信号との差電圧を増幅した差信号を出力する差動増幅器と、電源の高位側と前記出力端との間に接続されたハイサイドトランジスターと、前記出力端と前記電源の低位側との間に接続されたローサイドトランジスターと、前記元駆動信号の電圧変化が上昇方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第1の場合、前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する一方、前記元駆動信号の電圧変化が低下方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第2の場合、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する選択部と、
を含む構成としても良い。
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出力端との間に、逆流防止用のダイオードが設けられても良い。
また、差動増幅器、ハイサイドトランジスター、ローサイドトランジスターおよび選択部を含む構成において、前記選択部は、前記第1の場合、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ローサイドトランジスターをオフさせる信号を供給し、前記第2の場合、前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を供給し、前記元駆動信号の電圧変化の大きさが前記閾値以下の場合、前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を供給するとともに、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ローサイドトランジスターをオフさせる信号を供給しても良い。
さらに、前記選択部は、前記元駆動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、前記ハイサイドトランジスターおよび前記ローサイドトランジスターをともにオフさせても良い。
また、指定信号を用いる場合、前記可変抵抗は、当該指定信号に基づいてオンまたはオフするスイッチであることが好ましい。
上記一態様に係る液体吐出装置において、前記吐出部と、前記増幅部と、前記電圧出力部と、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、駆動方法、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(その1)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(その1)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(その1)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2)を示す図である。 印刷装置(その2)の電気的な構成を示すブロック図である。 印刷装置(その2)に適用される駆動回路(その3)を示す図である。 駆動回路(その3)の電圧範囲を示す図である。 駆動回路(その3)の動作を説明するための図である。 印刷装置(その2)に適用可能な駆動回路(その4)を示す図である。 印刷装置(その2)に適用可能な駆動回路(その5)を示す図である。 印刷装置(その2)に適用可能な駆動回路(その6)を示す図である。 駆動回路(その3)の応用例を示す図である。 印刷装置(その3)の電気的な構成を示すブロック図である。 印刷装置(その3)に適用される駆動回路(その7)を示す図である。 駆動回路(その3)における単位回路(その1)を示す図である。 駆動回路(その3)に適用可能な単位回路(その2)を示す図である。 印刷装置(その4)の電気的な構成を示すブロック図である。 印刷装置(その4)に適用される駆動回路(その8)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(その1)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(その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。
なお、印刷装置については、便宜的に符号を1で統一するが、後述するように、いくつかの態様が存在する。このため、区別するために印刷装置(その1)、印刷装置(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。
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。
なお、本説明において、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、回路基板がアクチュエーター基板に例えばFPC(Flexible Printed Circuits)を介して接続される。
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VBS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。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。
なお、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ことがないので、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およびオフセット電圧生成回路130を含む。
このうち、制御部110は、CPUや、RAM、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、OCa、OEbおよびOCb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およびOCaの各々は、それぞれデータdAで規定される駆動信号COM−Aの波形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およびOCbの各々は、それぞれ、データdBで規定される駆動信号COM−Bの波形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、オフセット電圧生成回路130は、電圧VBSの保持信号を生成する。なお、電圧VBSの保持信号は、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VBS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。
一方、ヘッドユニット3において回路基板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Ainを、信号OEa、OCaを用い、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Binを、信号OEa、OCaを用い、駆動能力を高めて駆動信号COM−Bとして出力する。
なお、駆動信号COM−A、COM−B(アナログ変換後の信号ain、bin、インピーダンス変換前の信号Ain、Bin)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。
信号ain(bin)は、低耐圧の半導体集積回路の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、当該電圧増幅した信号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、ある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、当該他端にはオフセット電圧生成回路130による電圧VBSが印加される。
なお、ヘッドユニット3は、アクチュエーター基板40に、回路基板50が接続されるとともに、当該回路基板50に、DAC113a、113b、電圧増幅器115a、115b、駆動回路120a、120b、選択制御部510、および、複数の選択部520を構成する素子が、それぞれ実装される。
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、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、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、COM−Bについて説明し、この後、駆動信号COM−A、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、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、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、Bdp2の開始タイミングでの電圧と、終了タイミングでの電圧とは、いずれも電圧Vcenで共通である。すなわち、台形波形Adp1、Adp2、Bdp1、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およびOCaの各々を駆動回路120aにそれぞれ供給する。詳細には、第1に、制御部110は、信号OEa(指定信号)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。第2に、制御部110は、信号OCaを、駆動信号COM−Aの電圧を上昇させる期間にわたってLレベルとし、それ以外の期間にわたってHレベルとする。
これにより、駆動信号COM−Aの台形波形において電圧が一定となる期間では、信号OEaがHレベルとなり、電圧が変化する期間では、信号OEaがLレベルとなる。さらに、駆動信号COM−Aの電圧が変化する期間(すなわち信号OEaがLレベルとなる期間)のうち、電圧が低下する期間では信号OCaがHレベルとなり、電圧が上昇する期間では信号OCaがL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およびOCbの各々を駆動回路120bにそれぞれ供給する。詳細には、第1に、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。第2に、制御部110は、信号OCbを、駆動信号COM−Bの電圧を上昇させる期間にわたってLレベルとし、それ以外の期間にわたってHレベルとする。
これにより、駆動信号COM−Bの台形波形において電圧が一定となる期間では、信号OEbがHレベルとなり、電圧が変化する期間では、信号OEbがLレベルとなる。さらに、駆動信号COM−Bの電圧が変化する期間(すなわち信号OEbがLレベルとなる期間)のうち、電圧が低下する期間では信号OCbがHレベルとなり、電圧が上昇する期間では信号OCbがL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−VBS)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、120bについて説明する。
なお、駆動回路120a、120bには、いくつかの態様が存在するので、印刷装置と同様に区別するために、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を出力する側の駆動回路120aを例にとって説明する。
図11は、駆動回路(その1)を示す図である。この図に示されるように、駆動回路120aは、差動増幅器221と、リニア増幅器222と、セレクター223と、トランジスター対と、スイッチ293と、コンデンサーC0とを含む。
差動増幅器221にあっては、負入力端(−)に信号Ainが供給される一方、正入力端(+)には出力である駆動信号COM−Aが帰還されている。このため、差動増幅器221は、正入力端(+)の電圧から負入力端(−)の電圧を減算した差電圧、つまり、出力である駆動信号COM−Aの電圧Outから、入力である大振幅の信号Ain(元駆動信号)の電圧Vinを減算した差電圧を増幅して出力することになる。
なお、差動増幅器221は、特に図示しないが例えば電源の高位側を電圧V(=42V)とし、低位側をグランドGnd(=0V)としている。このため、出力電圧は、グランドGndから電圧Vまでの範囲となる。
ただし、差動増幅器221の出力信号は、本実施形態ではトランジスター対をスイッチングさせるために用いられるので、Hレベル(電圧V)およびLレベル(グランドGnd)の2値的な論理信号である。
また、後述するように、駆動信号を降圧して帰還する一方、元駆動信号を電圧増幅して駆動信号として出力する場合もあるので、駆動信号に基づく信号が差動増幅器221に帰還される、と言っても良い。
セレクター(選択部)223は、信号OEaがLレベルであって、かつ、信号OCaがLレベルであれば、信号Gt1として差動増幅器221の出力信号を選択して、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Gt2としてLレベルを選択し、トランジスター232のゲート端子に供給する。
一方、セレクター223は、信号OEaがLレベルであって、かつ、信号OCaがHレベルであれば、信号Gt1としてHレベルを選択し、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Gt2として差動増幅器221の出力信号を選択し、トランジスター232のゲート端子に供給する。
なお、セレクター223は、信号OEaがHレベルであれば、信号OCaの論理レベルとは無関係に、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。
換言すれば、セレクター223は、第1に、駆動信号COM−A(信号Ain)の電圧上昇期間であれば、トランジスター231のゲート端子に差動増幅器221の出力信号を供給し、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がオフする信号を供給し、第2に、駆動信号COM−Aの電圧下降期間であれば、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がオフする信号を供給し、トランジスター232のゲート端子に差動増幅器221の出力信号を供給し、第3に、駆動信号COM−Aの電圧平坦期間であれば、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がオフする信号を供給し、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がオフする信号を供給する。
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となるグランドGndに接地されている。
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、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。
なお、駆動回路120aの出力であるノードN2の電圧をOutと表記し、入力である信号Ainの電圧をVinと表記する。
リニア増幅器222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222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。
ノードN2は、差動増幅器221の正入力端(+)に接続される。
また、コンデンサーC0は、異常発振の防止等のために設けられ、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。
なお、信号Ainを増幅してノードN2に向けて出力する増幅部は、差動増幅器221、セレクター223、トランジスター231および232により概念され、信号Ainの電圧変化の大きさが閾値以下となる期間に、信号Ainに応じた電圧をノードN2に向けて出力する電圧出力部は、リニア増幅器221およびスイッチ293により概念される。
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OCaの代わりに信号OCb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。
次に、駆動回路120a、120bの動作について、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12は、駆動回路120aの動作を説明するための各部における電圧波形を示す図である。
この図において、信号Ainは、駆動信号COM−Aのインピーダンス変換前の信号であるので、当該駆動信号COM−Aとほぼ同波形である。また、上述したように、駆動信号COM−Aは、印刷周期Taにおいて2つの同じ台形波形Adp1、Adp2が繰り返された波形であるので、信号Ainも同様な繰り返し波形である。
なお、図12は、このような繰り返し波形のうち、1つの台形波形を示している。また、この図において、期間P1は、信号Ainの電圧Vinが電圧Vcenから最低値minまで低下する期間であり、当該期間P1に続く期間P2は、電圧Vinが最低値minで一定となる期間であり、当該期間P2に続く期間P3は、電圧Vinが最低値minから最高値maxまで上昇する期間であり、当該期間P3に続く期間P4は、電圧Vinが最高値maxで一定となる期間であり、当該期間P4に続く期間P5は、電圧Vinが最高値maxから電圧Vcenまで低下する期間である。
図12における複数の電圧波形の各々については、説明の便宜上、縦スケールは必ずしも揃っていない。
まず、期間P1は、駆動信号COM−A(Ain)の電圧低下期間である。このため、期間P1では、信号OEaがLレベルになり、信号OCaがHレベルであるので、セレクター223は、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2として差動増幅器221の出力信号を選択する。
期間P1では、信号Gt1がHレベルであるので、Pチャネル型のトランジスター231はオフする。
一方、当該期間P1では、まず信号Ainの電圧VinがノードN2の電圧Outよりも先んじて低下する。逆にいえば、電圧Outは、電圧Vin以上となる。このため、信号Gt2として選択される差動増幅器221の出力信号の電圧は、両者の差電圧に応じて高くなり、ほぼHレベルに振れる。信号Gt2がHレベルになると、トランジスター232がオンするので、電圧Outが低下する。なお、電圧Outは、コンデンサーC0、および、負荷である圧電素子Pztの容量性により、実際には、一気にグランドGndに低下することはなく、緩慢に低下する。
電圧Outが電圧Vinよりも低くなると、信号Gt2がLレベルになり、トランジスター232がオフする。なお、トランジスター232がオフしても、ノードN2の電圧は、コンデンサーC0および圧電素子Pztの容量性により保持されるので、不定にはならない。
トランジスター232がオフすると、ノードN2の電圧Outの低下が中断するが、電圧Vinの低下が継続しているので、再び電圧Outが電圧Vin以上となる。このため、信号Gt2がHレベルとなって、トランジスター232が再びオンすることになる。
期間P1では、信号Gt2がHおよびLレベルで交互に切り替えられ、これにより、トランジスター232は、オンオフを繰り返す動作、すなわちスイッチング動作をすることになる。このスイッチング動作により、電圧Outが電圧Vinの低下に追従するように制御されることになる。
次に、期間P2は、駆動信号COM−A(Ain)が最低値minで一定となる期間である。このため、期間P2では、信号OEaがHレベルとなるので、セレクター223が、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する結果、トランジスター231および232がともにオフとなる。
一方、信号OEaがHレベルとなるので、スイッチ293がオンする結果、ノードN2には、リニア増幅器222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。
期間P3は、駆動信号COM−A(Ain)の電圧上昇期間である。このため、期間P3では、信号OEaがLレベルになり、信号OCaがLレベルになるので、セレクター223は、信号Gt1として差動増幅器221の出力信号を選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する。
期間P3では、信号Gt2がLレベルであるので、Nチャネル型のトランジスター232はオフする。
一方、当該期間P3では、まず電圧Vinが電圧Outよりも先んじて上昇する。逆にいえば、電圧Outは、電圧Vinよりも低くなる。このため、信号Gt1として選択される差動増幅器221の出力信号の電圧は、両者の差電圧に応じて低くなり、ほぼLレベルに振れる。信号Gt1がLレベルになると、トランジスター231がオンするので、電圧Outが上昇する。なお、電圧Outは、コンデンサーC0および圧電素子Pztにより、実際には、一気に電圧Vに上昇することはなく、緩慢に上昇する。
電圧Outが電圧Vin以上になると、信号Gt2がHレベルになり、トランジスター231がオフする。なお、トランジスター231がオフしても、ノードN2の電圧は、コンデンサーC0および圧電素子Pztの容量性により保持されるので、不定にはならない。
トランジスター231がオフすると、電圧Outの上昇は停止するが、電圧Vinの上昇が継続しているので、再び電圧Outが電圧Vinよりも低くなる。このため、信号Gt1がLレベルとなって、トランジスター231が再びオンすることになる。
期間P3では、信号Gt1がHおよびLレベルで交互に切り替えられ、これにより、トランジスター231は、スイッチング動作をすることになる。このスイッチング動作により、電圧Outが電圧Vinの上昇に追従するように制御されることになる。
期間P4は、駆動信号COM−A(Ain)が最高値maxで一定となる期間である。このため、期間P4では、信号OEaがHレベルになるので、セレクター223が、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する結果、トランジスター231および232がともにオフとなる。
一方、信号OEaがHレベルとなるので、スイッチ293がオンする結果、ノードN2には、リニア増幅器222によって、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。
期間P5は、駆動信号COM−A(Ain)の電圧低下期間である。このため、期間P5は、期間P1と同様な動作となる。すなわち、信号Gt2がH、Lレベルで交互に切り替えられ、これによりトランジスター232がスイッチング動作となり、電圧Outが電圧Vinの低下に追従するように制御されることになる。
期間P5の後の期間P6は、駆動信号COM−A(Ain)が電圧Vcenで一定となる期間である。このため、期間P6では、信号OEaがHレベルになるので、セレクター223が、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する結果、トランジスター231、232がともにオフとなる。
一方、信号OEaがHレベルとなるので、スイッチ293がオンする結果、ノードN2には、リニア増幅器222によって、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に、すなわち期間P6では電圧Vcenになる。
図11に示した駆動回路120aによれば、期間P1〜P6毎に、次のような動作となる。
すなわち、電圧Vinが低下する期間P1およびP5ではトランジスター232のスイッチング動作により、電圧Vinが上昇する期間P3ではトランジスター231のスイッチング動作により、それぞれ電圧Outが電圧Vinに追従するように制御される。
また、電圧Vinが一定となる期間P2、P4およびP6では、トランジスター231、232ではなく、リニア増幅器222により、信号Ainの電圧Vinが電圧増幅率1倍で増幅されて、電圧Outとして出力される。
このような駆動回路120aによれば、常時スイッチングするD級増幅と比較して、電圧Vinが一定である期間P2、P4、P6では、トランジスター231、232がスイッチング動作をしない。また、D級増幅では、スイッチング信号を復調するLPF(Low Pass Filter)、特にコイルのようなインダクターが必要となるが、駆動回路120aでは、そのようなLPFは不要である。このため、駆動回路120aによれば、D級増幅と比較して、スイッチング動作やLPFで消費される電力を抑えることができるほか、回路の簡略化、小型化を図ることができる。
また、駆動信号COM−A(Ain)の電圧変化期間では、トランジスター231または232のスイッチング動作によって、電圧Outが電圧Vinの低下に追従するように制御される。
一方、駆動信号COM−A(Ain)の電圧一定期間では、トランジスター231および232がともにオフするが、スイッチ293がオンしてリニア増幅器222がノードN2に信号Ainを電圧増幅率1倍で増幅し、電圧Outとして出力する。このため、トランジスター231および232がオフしても、ノードN2の電圧Outは電圧Vinで安定する。
特に、駆動信号COM−Aが電圧一定期間に転じたとき(詳細には、信号OEaがLレベルからHレベルに転じたとき)、上記スイッチング動作が停止して、トランジスター231および232がいずれもオフする。上記スイッチング動作が停止した直後において、なんら対策を施さないと、電圧Outが、電圧Vinに一致しないケースが発生する。
これに対して、本実施形態では、トランジスター231または232のスイッチング動作が停止した直後において、電圧Outが電圧Vinに一致しなくても、リニア増幅器222の出力信号によって直ちに電圧Vinに一致するように修正される。
なお、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、電圧が一定であれば、電流ゼロである。このため、リニア増幅器222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。このような波形を例えば駆動回路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ているのであれば、信号OEaをLレベルとし、そのうち、電圧の低下時に信号OCaをHレベルとし、電圧の上昇時に信号OCaをLレベルとすれば良い。
また、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222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222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レベルのときに相対的に高抵抗になり、信号OEaがHレベルの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を例にとって説明したが、駆動信号COM−Bを出力する駆動回路120bについても同様な動作となる。詳細には、駆動信号COM−Bの波形と、当該波形に対する信号OEbおよびOCbとについては図6で説明した通りであり、駆動回路120bについても、信号Binの電圧に追従するような電圧Voutの駆動信号COM−Bを出力する動作となる。
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13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222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222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がスイッチング動作するとき、ノードN2とリニア増幅器222の出力端との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222の出力端に向かう方向に、または、リニア増幅器222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大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、信号OEaおよびOCa(OEbおよびOCb)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)同士を比較した結果、当該離散値同士が互いに同じ場合、電圧一定期間であるので、信号OEaおよびOCa(OEbおよびOCb)をそれぞれ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た結果、当該離散値同士が互い異なる場合であって、時間的に後の離散値が前の離散値よりも電圧変換したときに高い場合、電圧上昇期間であるので、信号OEaおよびOCa(OEbおよびOCb)をそれぞれLレベルで出力する一方、時間的に後の離散値が前の離散値よりも電圧変換したときに低い場合、電圧低下期間であるので、信号OEa(OEb)をLレベルで、信号OCa(OCb)をHレベルで、それぞれ出力すれば良い。
さて、駆動回路(その1、および、その2)では、駆動信号COM−A(COM−B)の電圧振幅に合わせて一対のトランジスター231および232が電源電圧(V−Gnd)で動作する。上述したように駆動信号COM−Aの電圧は最大で40ボルト程度であるので、セレクター223および差動増幅器221に高耐圧が要求される。その理由は、トランジスター231のゲート端子に信号Gt1を供給するとともに、トランジスター232のゲート端子に信号Gt2を供給する必要があるからである。
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3)について説明する。
図14は、駆動回路(その3)を含む印刷装置(その2)の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示される印刷装置(その2)が、図5に示した印刷装置(その1)と相違する点は、第1に、電圧増幅器115a、115bを有さない点である。このため、DAC113aの出力である小振幅の信号ainが駆動回路120aに供給されるとともに、DAC113bの出力である小振幅の信号binが駆動回路120bに供給される。また、相違点としては、第2に、データdAが駆動回路120aに、データdBが駆動回路120bに、それぞれ供給される点である。
図15は、駆動回路(その3)の構成を示す図である。
なお、駆動回路(その3)については、駆動信号COM−Aを出力する駆動回路120aを例とって説明する。
図15に示されるように、駆動回路120aは、4つの基準電源E、差動増幅器221、リニア増幅器222、セレクター223、スイッチ293、およびコンデンサーC0に加えて、ゲートセレクター270a、270b、270cおよび270dと、セレクター280と、4つのトランジスター対と、抵抗素子R1およびR2とを含む。
駆動回路(その3)では、電圧Eを出力する基準電源の4段直列接続によって電圧E、2E、3E、4Eがそれぞれ電圧V、V、V、Vとして出力される。
図16は、電圧V、V、V、Vについて説明するための図である。
この図に示されるように、電圧Eを例えば10.5Vとしたとき、電圧V、V、V、Vの各々は、それぞれ10.5V、21.0V、31.5V、42.0Vとなる。本実施形態では、電圧V、V、V、Vで次のような電圧範囲が規定される。すなわち、電圧ゼロのグランドGnd以上電圧V未満の範囲が第1範囲として規定され、電圧V以上電圧V未満の範囲が第2範囲として規定され、電圧V以上電圧V未満の範囲が第3範囲として規定され、電圧V以上電圧V未満の範囲が第4範囲として規定される。
図15の説明に戻すと、差動増幅器221の負入力端(−)には小振幅の信号ainが供給される一方、正入力端(+)にはノードN3の電圧Out2が印加されている。このため、差動増幅器221は、電圧Out2から、入力である信号ainの電圧Vinを減算した差電圧を増幅して出力することになる。
なお、駆動回路(その3)における差動増幅器221は、駆動回路(その1)とは異なり、電源の高位側を電圧Vとしている。このため、差動増幅器221の出力電圧は、グランドGndから電圧Vまでの範囲となる。
駆動回路(その3)におけるセレクター223は、信号OEaおよび信号OCaに対し、信号Gt1およびGt2として選択する信号の関係は、駆動回路(その1)と同様である。すなわち、駆動回路(その3)におけるセレクター223は、信号OEaがLレベルであって、かつ、信号OCaがLレベルであれば、信号Gt1として差動増幅器221の出力信号を選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する。一方、セレクター223は、信号OEaがLレベルであって、かつ、信号OCaがHレベルであれば、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2として差動増幅器221の出力信号を選択する。なお、セレクター223は、信号OEaがHレベルであれば、信号OCaの論理レベルとは無関係に、信号Gt1としてHレベルを選択し、信号Gt2としてLレベルを選択する。
ただし、駆動回路(その3)におけるセレクター223は、図示省略しているが、電源の高位側を電圧Vとしている。このため、セレクター223の出力電圧については、差動増幅器221の出力信号が選択されてときには、グランドGndから電圧Vまでの範囲であって、Hレベルが電圧Vとなり、LレベルがグランドGndとなる。
セレクター280は、制御部110(図14参照)から供給されるデータdAから、信号ainの電圧Vinの範囲を判別して、当該判別の結果に応じて、それぞれ次のように選択信号Sa、Sb、ScおよびSdを出力する。
詳細には、セレクター280は、データdAで規定される電圧Vinが0V以上1.05V未満であると判別した場合、すなわち、電圧Vinを10倍で増幅したときの電圧が上記第1範囲に含まれる場合、選択信号SaのみをHレベルとし、他の選択信号Sb、ScおよびSdをLレベルとする。また、セレクター280は、データdAで規定される電圧Vinが1.05V以上2.10V未満であると判別した場合、すなわち、電圧Vinを10倍で増幅したときの電圧が上記第2範囲に含まれる場合、選択信号SbのみをHレベルとし、他の選択信号Sa、ScおよびSdをLレベルとする。同様に、セレクター280は、データdAで規定される電圧Vinが2.10V以上3.15V未満であると判別した場合、すなわち、電圧Vinを10倍で増幅したときの電圧が上記第3範囲に含まれる場合、選択信号ScのみをHレベルとし、他の選択信号Sa、SbおよびSdをLレベルとし、当該電圧Vinが3.15V以上4.20V未満であると判別した場合、すなわち、電圧Vinを10倍で増幅したときの電圧が上記第4範囲に含まれる場合、選択信号SdのみをHレベルとし、他の選択信号Sa、SbおよびScをLレベルとする。
ここで説明の便宜上、4つのトランジスター対について説明する。
この例において、4つのトランジスター対は、トランジスター231a、232aの対、トランジスター231b、232bの対、トランジスター231c、232cの対、および、トランジスター231d、232dの対によって構成される。
4つのトランジスター対を構成する計8つのトランジスターのうち、ハイサイドのトランジスター231a、231b、231c、231d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、ローサイドのトランジスター232a、232b、232c、232dは、例えばNチャネル型の電界効果トランジスターである。
トランジスター231aについては、ソース端子に電圧Vが印加され、ドレイン端子がノードN2に接続される。トランジスター232aについては、ソース端子がグランドGndに接地され、ドレイン端子がノードN2に共通に接続される。
同様に、トランジスター231b(231c、231d)については、ソース端子に電圧V(V、V)が印加され、ドレイン端子がノードN2に接続される。トランジスター232b(232c、232d)については、ソース端子に電圧V(V、V)が印加され、ドレイン端子がノードN2に共通に接続される。
なお、例えばトランジスター231aを第1ハイサイドトランジスターとし、トランジスター232aを第1ローサイドトランジスターとして、トランジスター231a、232aが第1トランジスター対とした場合、トランジスター231bが第2ハイサイドトランジスターとなり、トランジスター232bが第2ローサイドトランジスターとして、トランジスター231b、232bが第2トランジスター対となる。
詳細については後述するが、ゲートセレクター270aがイネーブルされたときに、信号OEaがLレベルであれば、トランジスター231aまたは232aがスイッチング動作して、ノードN2に電圧VまたはグランドGndが印加される。同様に、ゲートセレクター270bがイネーブルされたときに、信号OEaがLレベルであれば、トランジスター231bまたは232bがスイッチング動作して、ノードN2に電圧VまたはVが印加され、ゲートセレクター270cがイネーブルされたときに、信号OEaがLレベルであれば、トランジスター231cまたは232cがスイッチング動作して、ノードN2に電圧VまたはVが印加され、ゲートセレクター270dがイネーブルされたときに、信号OEaがLレベルであれば、トランジスター231dまたは232dがスイッチング動作して、ノードN2に電圧VまたはVが印加される。
リニア増幅器222は、駆動回路(その3)においては駆動回路(その1、および、その2)とは異なり、信号Ainの電圧Vinを電圧増幅率10倍で出力する。
なお、スイッチ293は、リニア増幅器222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点において、駆動回路(その1、および、その2)と同様である。
ゲートセレクター270aは、電源をグランドGnd、電圧Vとするものであり、入力端Enbに供給された選択信号SaがHレベルになってイネーブルされたときに、セレクター223から出力される信号Gt1およびGt2の各々をそれぞれレベルシフトして、トランジスター231aのゲート端子、および、トランジスター232aのゲート端子にそれぞれ供給する。詳細には、ゲートセレクター270aは、イネーブルされたときに、信号Gt1の最低電圧から最高電圧までの範囲を、電源のグランドGndから電圧Vまでの第1範囲にレベルシフトして、トランジスター231aのゲート端子に供給し、信号Gt2の最低電圧から最高電圧までの範囲を、上記第1範囲にレベルシフトして、トランジスター232aのゲート端子に供給する。
なお、信号Gt1およびGt2の最低電圧から最高電圧までの範囲は第1範囲に一致しているので、ゲートセレクター270aは、イネーブルされたときに、信号Gt1を0Vシフトして(そのまま)トランジスター231aのゲート端子に、信号Gt2を0Vシフトしてトランジスター232aのゲート端子に、それぞれ供給する。
ゲートセレクター270bは、電源を電圧V、Vとするものであり、イネーブルされたときに、信号Gt1の最低電圧から最高電圧までの範囲を、電源の電圧Vから電圧Vまでの第2範囲にレベルシフトして、トランジスター231bのゲート端子に供給し、信号Gt2の最低電圧から最高電圧までの範囲を、上記第2範囲にレベルシフトして、トランジスター232bのゲート端子に供給する。すなわち、ゲートセレクター270bに限っていえば、イネーブルされたときに、信号Gt1に10.5Vを上乗せしてトランジスター231bのゲート端子に供給し、信号Gt2に10.5Vを上乗せしてトランジスター232bのゲート端子に供給する。
同様に、ゲートセレクター270cは、電源を電圧V、Vとするものであり、イネーブルされたときに、信号Gt1の最低電圧から最高電圧までの範囲を、電源の電圧Vから電圧Vまでの第3範囲にレベルシフトして、トランジスター231cのゲート端子に供給し、信号Gt2の最低電圧から最高電圧までの範囲を、上記第3範囲にレベルシフトして、トランジスター232cのゲート端子に供給する。すなわち、ゲートセレクター270cに限っていえば、イネーブルされたときに、信号Gt1に21.0Vを上乗せしてトランジスター231cのゲート端子に供給し、信号Gt2に21.0Vを上乗せしてトランジスター232cのゲート端子に供給する。
同様に、ゲートセレクター270dは、電源を電圧V、Vとするものであり、イネーブルされたときに、信号Gt1の最低電圧から最高電圧までの範囲を、電源の電圧Vから電圧Vまでの第4範囲にレベルシフトして、トランジスター231dのゲート端子に供給し、信号Gt2の最低電圧から最高電圧までの範囲を、上記第4範囲にレベルシフトして、トランジスター232dのゲート端子に供給する。すなわち、ゲートセレクター270dに限っていえば、イネーブルされたときに、信号Gt1に31.5Vを上乗せしてトランジスター231dのゲート端子に供給し、信号Gt2に31.5Vを上乗せしてトランジスター232dのゲート端子に供給する。
なお、ゲートセレクター270a、270b、270cおよび270dは、それぞれの入力端Enbに供給された選択信号がLレベルになってディセーブルされたとき、それぞれに対応する2つのトランジスターをそれぞれオフとさせる信号を出力する。すなわち、ゲートセレクター270a、270b、270cおよび270dは、ディセーブルされると、信号Gt1を強制的にHレベルに変換し、信号Gt2を強制的にLレベルに変換する。
ここでいうH、Lレベルは、ゲートセレクター270a、270b、270cおよび270dのそれぞれにおける電源の高位側電圧、低位側電圧である。例えば、ゲートセレクター270bは、電圧Vと電圧Vとを電源とするので、高位側の電圧VがHレベルであり、低位側の電圧VがLレベルである。
ノードN2からの駆動信号COM−Aは、抵抗素子R1を介して差動増幅器221の正入力端(+)に帰還される。この例では、便宜的に、差動増幅器221の正入力端(+)をノードN3と表記する一方、当該ノードN3の電圧をOut2と表記している。
ノードN3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、ノードN3の電圧Out2は、ノードN2の電圧Outの電圧を、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。本実施形態において、分圧比は、1/10に設定される。換言すれば、電圧Out2は、電圧Outの1/10という関係にある。
ダイオードd1、d2は逆流防止用である。ダイオードd1の順方向は、トランジスター231a、231bおよび231cのドレイン端子からノードN2に向かう方向であり、ダイオードd2の順方向は、ノードN2からトランジスター231b、231cおよび231dのドレイン端子に向かう方向である。
なお、ノードN2の電圧Outは電圧Vよりも高くならないので、逆流を考慮する必要がない。このため、トランジスター231dに対してダイオードd1は設けられていない。同様にノードN2の電圧Outは電圧ゼロのグランドGndよりも低くならないので、トランジスター232aに対してダイオードd2は設けられていない。
次に、駆動回路(その3)の動作について説明する。
図17は、駆動回路(その3)の動作を説明するための図である。この図に示されるように、また、上述したように信号ainは、駆動信号COM−Aの相似形であり、DAC113aによりアナログ変換した直後の小振幅の信号であって、駆動信号COM−Aの電圧の1/10の関係にある。
このため、電圧V、V、V、およびVで規定される第1範囲から第4範囲までを、信号ainの電圧範囲に換算する場合、電圧V/10、V/10、V/10、およびV/10で規定される。詳細には、信号ainについては、0V以上電圧V/10(=1.05V)未満の範囲が第1範囲に相当し、電圧V/10以上電圧V/10(=2.10V)未満の範囲が第2範囲に相当し、電圧V/10以上電圧V/10(=3.15V)未満の範囲が第3範囲に相当し、電圧V/10以上電圧V/10(=4.20V)未満の範囲が第4範囲に相当する。
信号ainの電圧Vinが第1範囲である場合、セレクター280は、選択信号SaのみをHレベルとし、他の選択信号Sb、ScおよびSdをそれぞれLレベルとする。これにより、ゲートセレクター270aがイネーブルされ、他のゲートセレクター270b、270cおよび270dがディセーブルされる。この場合に、電圧Vinが一定であれば、信号OEaがHレベルになるので、スイッチ293がオンするとともに、トランジスター231aおよび232aがオフする。このため、ノードN2から駆動信号COM−Aとして出力される電圧Outは、電圧Vinをリニア増幅器222によって10倍に増幅した電圧となる。
一方、電圧Vinが低下すれば、信号OEaがLレベルになり、信号OCaがLレベルになるので、トランジスター231aは、差動増幅器221から出力される信号Gt1にしたがってスイッチング動作する。また、電圧Vinが上昇すれば、信号OEaがLレベルになり、信号OCaがLレベルになるので、トランジスター232aは、差動増幅器221から出力される信号Gt2にしたがってスイッチング動作する。
トランジスター231aまたは232aのスイッチング動作により、ノードN2の電圧Outを抵抗素子R1およびR2により1/10に降圧したノードN3の電圧が電圧Vinに追従するように制御される。逆にいえば、電圧Outは、電圧Vinを10倍した電圧となるように制御される。
いずれにしても、電圧Vinが第1範囲である場合、電圧Outは、リニア増幅器222、トランジスター231aまたは232aにより、電圧Vinを10倍した電圧でノードN2から出力される。
また、信号ainの電圧Vinが第2範囲である場合、セレクター280は、選択信号SbのみをHレベルとし、他の選択信号Sa、ScおよびSdをそれぞれLレベルとする。これにより、ゲートセレクター270bがイネーブルされ、他のゲートセレクター270a、270cおよび270dがディセーブルされる。この場合に、電圧Vinが一定であれば、電圧Outは、電圧Vinをリニア増幅器222によって10倍に増幅した電圧となる。
一方、電圧Vinが低下すれば、トランジスター231bがスイッチング動作し、電圧Vinが上昇すれば、トランジスター232bがスイッチング動作するので、電圧Outは、電圧Vinを10倍した電圧となるように制御される。
したがって、電圧Vinが第2範囲である場合においても、電圧Outは、リニア増幅器222、トランジスター231bまたは232bにより、電圧Vinを10倍した電圧で出力される。
同様にして、信号ainの電圧Vinが第3範囲である場合、セレクター280は、選択信号ScのみをHレベルとし、これにより、ゲートセレクター270cがイネーブルされるので、電圧Outは、リニア増幅器222、トランジスター231cまたは232cにより、電圧Vinを10倍した電圧で出力される。
信号ainの電圧Vinが第4範囲である場合、セレクター280は、選択信号SdのみをHレベルとし、これにより、ゲートセレクター270dがイネーブルされるので、電圧Outは、リニア増幅器222、トランジスター231dまたは232dにより、電圧Vinを10倍した電圧で出力される。
このように、信号ainの電圧Vinが第1範囲、第2範囲、第3範囲または第4範囲のいずれであっても、電圧Outは、電圧Vinを10倍した電圧となるように出力される。
実際には、信号ainの電圧Vinは、図17に示されるように推移する。詳細には、電圧Vinは、タイミングt1よりも前において第3範囲であり、タイミングt1からタイミングt2までの期間にわたって第2範囲となり、タイミングt2からタイミングt3までの期間にわたって第1範囲となり、タイミングt3からタイミングt4までの期間にわたって第2範囲となり、タイミングt4からタイミングt5までの期間にわたって第3範囲となり、タイミングt5からタイミングt6までの期間にわたって第4範囲となり、タイミングt5以降にわたって第3範囲となる。
このように電圧Vinが推移する過程において、例えばタイミングt1において電圧Vinが低下して第3範囲から第2範囲へと移行したとき、イネーブルされるゲートセレクターが270cから270bに切り替わるので、スイッチング動作するトランジスターについても、232cから232bに切り替わる。このため、電圧Outは、電圧V以上電圧V未満の第3範囲から、電圧V以上電圧V未満の第2範囲に、連続して変化することができる。
なお、ここでは、電圧Vinが低下して第3範囲から第2範囲へと移行する場合を例にとって説明したが、他の場合でも同様であり、例えば第2範囲から第1範囲への移行であれば、イネーブルされるゲートセレクターが270bから270aに切り替わり、スイッチング動作するトランジスターが232bから232aに切り替わる。このため、電圧Outは、電圧V以上電圧V未満の第2範囲から、0V以上電圧V未満の第1範囲に、連続して変化することができる。
また、電圧Vinが上昇して例えば第1範囲から第2範囲へと移行する場合であれば、イネーブルされるゲートセレクターが270aから270bに切り替わり、スイッチング動作するトランジスターが231aから231bに切り替わる。このため、電圧Outは、第1範囲から第2範囲に、連続して変化することができる。
駆動回路(その3)にはトランジスター対が4つ存在するが、電圧Vinが変化しているときに、スイッチング動作するトランジスターは、1つのトランジスター対のうちのハイサイド側またはローサイド側のいずれかであり、他のトランジスターはオフしている。また、電圧Vinが一定であれば、4つのトランジスター対におけるトランジスターがすべてオフする。このため、低消費電力化を図ることができる。
また、駆動回路(その3)によれば、差動増幅器221およびセレクター223については、電源としては比較的低い電圧(V−Gnd)で動作するので、素子サイズの肥大化などを抑制することができる。
図18は、駆動回路(その4)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(その4)では、駆動回路(その3)におけるスイッチ293の代わりに抵抗素子Rsが設けられている。このため、駆動回路(その3)と駆動回路(その4)との関係は、駆動回路(その1)と駆動回路(その2)との関係と同じである。
なお、駆動回路(その3)および駆動回路(その4)については、駆動信号COM−Aを出力する駆動回路120aを例にとって説明したが、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(その3)および駆動回路(その4)における駆動回路120bは、信号OEaの代わりに信号OEbが、信号OCaの代わりに信号OCbが、信号Ainの代わりに信号Binが、データdAの代わりにデータdBが、それぞれ入力される一方、ノードN2から駆動信号COM−Bが出力される構成となる。
図15の駆動回路(その3)における差動増幅器221およびセレクター223について、比較的高い電圧で動作することが許容されるのであれば、次のような駆動回路(その5)でも良い。
図19は、駆動回路(その5)の構成を示す図である。この図に示される駆動回路(その5)が図15に示した駆動回路(その3)と相違する主な点は、トランジスター対のそれぞれに対応して差動増幅器とセレクターとのセットが設けられる点である。
この点について詳述すると、トランジスター231aおよび232aの対に対応して差動増幅器221aおよびセレクター223aが設けられ、トランジスター231bおよび232bの対に対応して差動増幅器221bおよびセレクター223bが設けられ、トランジスター231cおよび232cの対に対応して差動増幅器221cおよびセレクター223cが設けられ、トランジスター231dおよび232dの対に対応して差動増幅器221dおよびセレクター223dが設けられている。
差動増幅器221a、221b、221c、および222dの各々は、それぞれ図15における差動増幅器221と同様であり、電圧Out2から、入力である信号ainの電圧Vinを減算した差電圧を増幅して出力することになる。
セレクター223a、223b、223c、および223dの各々は、それぞれ図15におけるセレクター223と同様である。このため、セレクター223a、223b、223c、および223dの各々の出力電圧については、差動増幅器221の出力信号が選択されたときには、グランドGndから電圧Vまでの範囲となり、Hレベルが電圧Vとなり、LレベルがグランドGndとなる。
なお、ゲートセレクター270a、270b、270c、および270dの各々は、それぞれ図15における駆動回路(その3)と同様である。
駆動回路(その5)によれば、駆動回路(その3)と同様に、素子サイズの肥大化を抑制しつつ、低消費電力化を図った上で、信号ainの電圧Vinを10倍した電圧Outを駆動信号COM−Aとして出力することができる。
図20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(その6)では、駆動回路(その5)におけるスイッチ293の代わりに抵抗素子Rsが設けられている。このため、駆動回路(その5)と駆動回路(その6)との関係は、駆動回路(その1)と駆動回路(その2)との関係や、駆動回路(その3)と駆動回路(その4)との関係と同じである。
なお、駆動回路(その5)および駆動回路(その6)については、駆動信号COM−Aを出力する駆動回路120aを例にとって説明したが、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のみである。
ところで、図15に示した駆動回路(その3)、図18に示した駆動回路(その4)、図20に示した駆動回路(その5)、および図21に示した駆動回路(その6)における差動増幅器221(221a〜221d)およびセレクター223(223a〜223d)は、それぞれ電源として比較的低電圧を用いることができる。このため、差動増幅器221やセレクター223を構成するトランジスター等の耐圧も低振幅の電源に合わせて低く設計できる。
一方、ノードN2の電圧Outは最高で40V程度であり高振幅である。このため、耐圧の低い差動増幅器221に、高振幅の電圧Outを直接帰還することができない。
そこで、駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)では、電圧Outを抵抗素子R1、R2で分圧し、当該分圧した電圧Out2を差動増幅器221に帰還する構成となっている。
差動増幅器221の回路構成そのものは、良く知られたものであり、簡略的いえば、入力端(+)が、構成素子であるトランジスターのうち、1つのトランジスターのゲートに接続された構成である。このため、入力端(+)には、少なからず容量成分が寄生するので、当該寄生する容量成分と抵抗素子R1とによりCRフィルタが形成されて、帰還経路に一次遅れ(ディレイ)が発生する。このようなディレイは、時間的に長くなるにつれてトランジスター対でのスイッチング周波数を低下させる方向に働いて、駆動信号COM−A(COM−B)の波形再現性を悪化させるという問題がある。
そこで次に、この問題を改善するための技術について説明する。
図21は、駆動回路(その3)を改良した構成を示す図である。この図に示されるように、コンデンサーC1が抵抗素子R2に対して並列に接続されるとともに、コンデンサーC2が抵抗素子R1に対して並列に接続されて微積回路を構成している。これにより、分圧のための抵抗素子R1、R2を用いつつ、コンデンサーC1、C2を設けた微積回路によって、上記帰還経路における位相遅れが補償されて、駆動信号COM−Aの波形再現性の悪化が抑制される。
なお、コンデンサーC1、C2を設ける点は、駆動回路(その3)に限られず、駆動回路(その4)、駆動回路(その5)、および駆動回路(その6)にも適用可能である。
駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)においては、セレクター280が、アナログ変換前のデータdA(dB)によって電圧Vinが第1範囲から第4範囲までのいずれかに含まれるかを判別する構成としたが、多少精度や遅延が発生するものの、アナログ変換後の信号ain(bin)で判別しても良い。また、データdA(dB)およびアナログ変換後の信号ain(bin)を重み付けして判別しても良い。
このため、トランジスター対を元駆動信号に基づく信号に応じて選択する、といった場合の当該信号には、データdA(dB)の場合もあるし、当該データdA(dB)をアナログ変換した信号ain(bin)の場合もあるし、データdA(dB)と信号ain(bin)とを重み付けした信号の場合もある。
なお、元駆動信号に基づく信号に応じてセレクター280がゲートセレクター270a、270b、270c、または270dのいずれかをイネーブルとし、4つのトランジスター対のうち、イネーブルされたゲートセレクターに対応するトランジスター対がスイッチング動作に用いられるので、セレクター280およびゲートセレクター270a、270b、270c、270dをトランジスター対切替部として概念することができる。
駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)においては、トランジスター対のセット数をそれぞれ「4」としたが、「2」以上であれば良い。セット数が多くなるにつれて、各基準電源Eの電圧を低く抑えることができる。
また、駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)においては、電圧V、V、V、およびVについて、電圧Eを出力する基準電源の4段直列接続(図15、図18、図19および図20参照)によって出力する構成としたので、各電圧セットにおける高位側電圧と低位側電圧との差を電圧E(=10.5V)で揃えたが、不揃いとした構成でも良い。
電圧範囲については、第1範囲から第4範囲までのうち、隣り合う範囲については一部重複させても良い。
さて、駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)では、4つのトランジスター対のうち、データdA(dB)等に応じていずれかを選択する構成としたが、次に説明する駆動回路(その7)のように、1つのトランジスター対で電源電圧をデータdA(dB)等に応じて切り替える構成も可能である。
図22は、駆動回路(その7)を含む印刷装置(その3)の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示される印刷装置(その3)では、図5に示した印刷装置(その1)と比較して、DAC113aおよび113bと、電圧増幅器115aおよび115bと、が存在しないが、駆動信号COM−Aを出力する側でいえば、DAC113aおよび電圧増幅器115aが駆動回路120aの側に移設されている。
図23は、駆動回路(その7)の構成を示す図である。この図に示されるように、駆動信号COM−Aを出力する駆動回路(その7)は、単位回路200、DAC113a、電圧増幅器115aおよび電圧切替器300を含む。
このうち、DAC113aは、デジタルのデータdAをアナログで小振幅の信号ainに変換し、電圧増幅器115aは、当該信号ainの電圧を例えば10倍に増幅して大振幅の信号Ainとして出力する。
電圧切替器(電源電圧切替部)300は、データdAに応じて、電圧セット(V、Gnd)、(V、V)、(V、V)または(V、V)のいずれかを選択し、当該選択した電圧セットを単位回路200の電源電圧(V、V)として給電するものである。
詳細には、電圧切替器300は、電圧選択器350と、スイッチS−AHおよびS−ALの組と、スイッチS−BHおよびS−BLの組と、スイッチS−CHおよびS−CLの組と、スイッチS−DHおよびS−DLの組と、を含み、電圧選択器350がデータdAに応じて選択信号Sel-A、Sel-B、Sel-C、およびSel-Dを次のように出力する。
詳細には、電圧選択器350は、データdAをアナログ変換して電圧増幅した信号Ainの電圧が第1範囲になる場合、選択信号Sel-AをHレベルとし、選択信号Sel-B、Sel-C、およびSel-DをLレベルとする。また、電圧選択器350は、データdAをアナログ変換して電圧増幅した信号Ainの電圧が第2範囲になる場合、選択信号Sel-BをHレベルとし、選択信号Sel-A、Sel-C、およびSel-DをLレベルとし、信号Ainの電圧が第3範囲になる場合、選択信号Sel-CをHレベルとし、選択信号Sel-A、Sel-B、およびSel-DをLレベルとし、信号Ainの電圧が第4範囲になる場合、選択信号Sel-DをHレベルとし、選択信号Sel-A、Sel-B、およびSel-CをLレベルとする。
スイッチS−AHおよびS−ALは、選択信号Sel-AがHレベルのときにそれぞれオンするものであり、スイッチS−AHの一端には電圧Vが印加され、スイッチS−ALの一端は電圧ゼロのグランドGndに接地されている。スイッチS−BHおよびS−BLは、選択信号Sel-BがHレベルのときにそれぞれオンするものであり、スイッチS−BHの一端には電圧Vが印加され、スイッチS−BLの一端には電圧Vが印加されている。スイッチS−CHおよびS−CLは、選択信号Sel-CがHレベルのときにそれぞれオンするものであり、スイッチS−CHの一端には電圧Vが印加され、スイッチS−BLの一端には電圧Vが印加されている。スイッチS−DHおよびS−DLは、選択信号Sel-DがHレベルのときにそれぞれオンするものであり、スイッチS−DHの一端には電圧Vが印加され、スイッチS−BLの一端には電圧Vが印加されている。
スイッチS−AH、S−BH、S−CH、およびS−DHの他端は、共通接続されるとともに、これらのスイッチのいずれかのオンによって選択された電圧が単位回路200に電源の高位側電圧Vとして給電される。同様にスイッチS−AL、S−BL、S−CL、およびS−DLの他端は、共通接続されるとともに、これらのスイッチのいずれかのオンによって選択された電圧が単位回路200に電源の低位側電圧Vとして給電される。
したがって、単位回路200の電源電圧(V、V)は、信号Ainの電圧に応じて次のようになる。すなわち、電源電圧(V、V)は、信号Ainの電圧が第1範囲の場合に電圧セット(V、Gnd)となり、第2範囲の場合に電圧セット(V、V)となり、第3範囲の場合に電圧セット(V、V)となり、第4範囲の場合に電圧セット(V、V)となる。
単位回路200は、信号Ainを、信号OEaおよびOCaを用い、駆動能力を高めて駆動信号COM−Aとして出力するものである。
図24は、駆動回路(その7)における単位回路200の一例の構成を示す図である。この図に示される単位回路200は、図11に示される駆動回路(その1)とほぼ同様であり、相違点は、トランジスター231のソース端子に、高位側電圧Vが印加されるとともに、トランジスター232のソース端子に、低位側電圧Vが印加される点である。
すなわち、トランジスター対の電源電圧が相違するだけであり、ノードN2の電圧Outが、電源電圧の範囲にある信号Ainの電圧Vinに追従するように制御する点については共通である。
なお、単位回路200についても、いくつかの態様が存在するので、区別するために、図24に示した単位回路200を、単位回路(その1)と表記し、他の単位回路を単位回路(その2)というように符号の代わりに括弧書を付与して表記する場合がある。
ここで、電圧Vinが、現状の電圧V以上高くなる場合、電圧VおよびVとして1段高いセットに切り替えられる一方、電圧Vより低くなる場合、電圧VおよびVとして1段低いセットに切り替えられる。このため、駆動回路(その7)によれば、信号Ainの電圧Vinが、グランドGndから電圧Vまでの範囲にわたる場合、電圧切替器300によって、当該電圧Vinに応じた電圧VおよびVのセットを切り替えられながら、単位回路200によって、ノードN2の電圧Outが電圧Vinに追従するように制御されることになる。
駆動信号COM−Aの電圧Outは0〜40V程度で振幅するので、電圧セットを切り替えない構成であれば、単位回路における電源電圧も40V程度必要となり、高コスト化や、回路規模の肥大化を招く。
これに対して、駆動回路(その7)によれば、データdA(電圧Vin)に応じて電圧セットが切り替えられて、単位回路200の電源電圧として給電される。このため、本実施形態では、0〜40V程度の電圧Outを出力するのにもかかわらず、単位回路200における電源電圧は、10.5Vに抑えられるので、高コスト化や、回路規模の肥大化を防ぐことができる。
図25は、図22に示した駆動回路(その7)に適用可能な別の単位回路(その2)を示す図である。
図25に示される単位回路(その2)は、図24に示した単位回路(その1)におけるスイッチ293の代わりに抵抗素子Rsが設けられている。
このため、単位回路(その1)と単位回路(その2)との関係は、駆動回路(その1)と駆動回路(その2)との関係や、駆動回路(その3)と駆動回路(その4)との関係と同じである。
なお、駆動回路(その7)については、駆動信号COM−Aを出力する駆動回路120aを例にとって説明したが、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のみである。
図26は、印刷装置(その4)の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示される印刷装置(その4)が図22に示した印刷装置(その3)と相違する点は、制御信号Ctrの一部である印刷データSIがが駆動回路120a、120bにそれぞれ供給される点である。
図27は、印刷装置(その4)に適用される駆動回路(その8)の構成を示す図である。この図に示される駆動回路(その8)が図23に示した駆動回路(その7)と相違する主な点は、電圧切替器300における電圧選択器350に、印刷データSIが供給される点である。
この点について詳述すると、駆動回路(その8)における電圧選択器350は、データdA(電圧Out)に応じて選択信号Sel-A、Sel-B、Sel-C、またはSel-DのいずれかをHレベルで出力する点で駆動回路(その7)と同様であるが、印刷データSIから容量性負荷の大きさを推定し、選択信号Sel-A、Sel-B、Sel-C、およびSel-Dを、推定した容量性負荷の大きさに応じた遅延量で切り替える。
なお、電圧選択器350のおける推定は、例えば次のようなものである。
すなわち、電圧選択器350は、選択制御部510(図7参照)におけるシフトレジスタ512およびラッチ回路514と同様な回路によって、制御部110からの制御信号Ctrに含まれる印刷データSIをラッチするとともに、当該ラッチした印刷データSIを解析し、印刷周期Taの期間T1、T2のそれぞれにおいて駆動信号COM−Aが一端に印加される圧電素子Pztの個数を求めることによって容量性負荷の大きさを推定する。
また、ここでいう遅延量とは、選択信号の論理レベルを切り替えるタイミングでの遅れ時間をいう。
駆動信号COM−Aを出力する駆動回路120aにおいて、例えば、印刷周期Taの期間T1でヘッドユニット3における全ノズルで大または中ドットを形成する場合、駆動信号COM−Aがすべての圧電素子Pztの一端に印加されるので、負荷が最大となる一方で、全ノズルで小ドットを形成または非記録とする場合であれば、駆動信号COM−Aが選択されないので、負荷が最小(ゼロ)となる。同様なことは、駆動信号COM−Bを出力する駆動回路120bについても言うことができる。
すなわち、駆動回路120a(120b)における容量性の負荷は、印刷データSIで規定される印刷内容によって大きく変動する。
ノードN2から圧電素子Pztの一端までの経路には、選択部520のトランスファーゲート524a、524b(図8参照)が含まれるので、インダクタンス成分や抵抗成分などが存在する。
このため、圧電素子Pztの容量や、インダクタンス成分、抵抗成分などで形成される積分回路によって、最終的に圧電素子Pztの一端に印加される駆動信号COM−A(COM−B)の波形が鈍る。この波形の鈍りの程度は、選択される圧電素子Pztの個数が多くなるにつれて、すなわち容量性負荷が大きくなるにつれて、酷くなり(大きくなり)、信号Ain(Bin)に対して、圧電素子Pztの一端に印加される駆動信号が遅延することになる。
このため、駆動信号COM−A(COM−B)の遅延を想定していない構成では、当該駆動信号COM−A(COM−B)の目標電圧と電圧切替器300で選択される電圧セットとが不整合となり、波形を歪ませる可能性が高くなる。
駆動回路(その8)では、電圧選択器350が、選択信号Sel-A、Sel-B、Sel-C、Sel-Dの遅延量を、制御信号Ctrに含まれる印刷データSIから推定される容量性負荷が大きくなるにつれて大きくする。このため、電圧セットが、駆動信号COM−A(COM−B)の遅延に合わせて切り替えられるので、上記不整合が是正される結果、波形歪みを抑えることができる。
なお、切替の遅延については、電圧セットを切り替える場合を例にとって説明したが、トランジスター対を切り替える駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)にも適用可能である。駆動回路(その3、その4、その5、および、その6)に適用する場合、特に図示しないが、例えばセレクター280に印刷データSIを供給して、当該セレクター280が、当該印刷データSIから容量性負荷の大きさを推定して、イネーブルするゲートセレクターを切り替えるタイミングを遅延させる構成とすれば良い。
駆動回路(その7、および、その8)において、電源電圧のセット数をそれぞれ「4」としたが、「2」以上であれば良い。また、駆動回路(その7、および、その8)において、各セットの電源電圧を不揃いとした構成でも良いし、電圧範囲のうち隣り合う範囲については一部重複させた構成でも良いし、電圧選択器350がデータdA(dB)ではなく、アナログ変換後の信号ain(bin)で判別する構成でも良い。
以上の説明では、トランジスター対のうち、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、232をPチャネル型またはNチャネル型で揃えても良い。ただし、トランジスターのチャネル型に合わせて、差動増幅器221による出力信号を正転または反転させたり、トランジスターを強制オフさせるときのゲート信号の論理レベルを適宜合わせたりする必要がある。
また、駆動回路(その1、および、その2)や、単位回路(その1、および、その2)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、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をそれぞれ設けても良い。
駆動回路が駆動する対象は、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222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、信号OEa(OEb)がHレベルとなる期間の全域、すなわち、トランジスター231、232がともにオフする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222がノードN2に向けて出力信号を供給する期間を、信号OEa(OEb)がHレベルとなる期間のうち、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220の電圧に、保持されることになる。
また、リニア増幅器220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、信号OEaがLレベルからHレベルに変化するタイミングを含まなくても良い。
上記説明では、リニア増幅器222が常時動作していたが、リニア増幅器222の出力信号が必要となる期間は、スイッチ293がオンする期間、または、信号Ain(Bin)の電圧変化が閾値以下である期間である。このため、当該期間以外の期間、具体的には、信号OEa(OEb)がLレベルである期間において、リニア増幅器222が動作している必要はない。そこで例えば、信号OEa(OEb)がLレベルである期間に、リニア増幅器222の電源をカットして、当該リニア増幅器222の動作を停止させ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に搭載する構成としたが、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や、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、200…単位回路、221…差動増幅器、222…リニア増幅器、223…セレクター、231、231a、231b、231c、231d、232、232a、232b、232c、232d…トランジスター、270a、270b、270c、270d…ゲートセレクター、280…セレクター、293…スイッチ、442…キャビティ、Pzt…圧電素子、N…ノズル、R1、R2、Rs…抵抗素子、C1、C2…コンデンサー。

Claims (8)

  1. 所定の出力端から出力される駆動信号に基づいて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、
    前記駆動信号の元となる元駆動信号を増幅して前記出力端に向けて出力する増幅部と、
    前記元駆動信号の電圧変化の大きさが閾値以下となる期間の一部または全部の所定期間に、前記元駆動信号に応じた電圧を前記出力端に向けて出力する電圧出力部と、
    を具備し、
    前記増幅部は、
    前記元駆動信号と前記駆動信号に基づく信号との差電圧を増幅した差信号を出力する差動増幅器と、
    電源の高位側と前記出力端との間に接続されたハイサイドトランジスターと、
    前記出力端と前記電源の低位側との間に接続されたローサイドトランジスターと、
    前記元駆動信号の電圧変化が上昇方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第1の場合、前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する一方、前記元駆動信号の電圧変化が低下方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第2の場合、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する選択部と、
    を含むことを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記電圧出力部は、
    前記元駆動信号の電圧を所定倍数で増幅するリニア増幅器と、
    前記リニア増幅器と前記出力端との間に設けられ、前記所定期間における抵抗値が前記所定期間以外の期間における抵抗値よりも小さくなる可変抵抗と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記可変抵抗は、前記所定期間にオンするスイッチである
    ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記選択部は、
    前記第1の場合、
    前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ローサイドトランジスターをオフさせる信号を供給し、
    前記第2の場合、
    前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を供給し、
    前記元駆動信号の電圧変化の大きさが前記閾値以下の場合、
    前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ハイサイドトランジスターをオフさせる信号を供給するとともに、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて、当該ローサイドトランジスターをオフさせる信号を供給する、
    ことを特徴とする請求項に記載の液体吐出装置。
  5. 前記選択部は、
    前記元駆動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、前記ハイサイドトランジスターおよび前記ローサイドトランジスターをともにオフさせる
    ことを特徴とする請求項に記載の液体吐出装置。
  6. 前記可変抵抗は、前記指定信号に基づいてオンまたはオフするスイッチである
    ことを特徴とする請求項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記吐出部と、前記増幅部と、前記電圧出力部と、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乃至のいずれかに記載の液体吐出装置。
  8. 所定の出力端から出力される駆動信号に基づいて容量性負荷を駆動する駆動回路であって、
    前記駆動信号の元となる元駆動信号を増幅して前記出力端に向けて出力する増幅部と、
    前記元駆動信号の電圧変化の大きさが閾値以下となる期間の一部または全部の所定期間に、前記元駆動信号に応じた電圧を前記出力端に向けて出力する電圧出力部と、
    を具備し、
    前記増幅部は、
    前記元駆動信号と前記駆動信号に基づく信号との差電圧を増幅した差信号を出力する差動増幅器と、
    電源の高位側と前記出力端との間に接続されたハイサイドトランジスターと、
    前記出力端と前記電源の低位側との間に接続されたローサイドトランジスターと、
    前記元駆動信号の電圧変化が上昇方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第1の場合、前記ハイサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する一方、前記元駆動信号の電圧変化が低下方向であって、かつ、前記電圧変化の大きさが前記閾値を超える第2の場合、前記ローサイドトランジスターのゲート端子に向けて前記差信号を供給する選択部と、
    を含むことを特徴とする駆動回路。
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