JP6874571B2 - 液体吐出装置、回路基板及び集積回路装置 - Google Patents

液体吐出装置、回路基板及び集積回路装置 Download PDF

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Description

本発明は、液体吐出装置、回路基板及び集積回路装置に関する。
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などの液体吐出装置には、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とにより、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、上述の液体吐出装置においては、増幅回路で増幅した駆動信号をヘッドユニット(インクジェットヘッド)に供給して、圧電素子を駆動する構成となっている。駆動信号を生成する駆動回路としては、増幅前の源信号をAB級アンプなどで電流増幅するものが挙げられるが、エネルギー効率が悪いので、近年では、D級アンプを用いた駆動回路が提案されている(特許文献1参照)。また、駆動信号の電圧に応じて、電源電圧が互いに異なる複数のトランジスターからスイッチング動作を行うトランジスターを選択することで駆動信号を生成する駆動回路(分割電源方式の駆動回路)も提案されている(特許文献2参照)。
特開2010−114711号公報 特開2014−184569号公報
ところで、インクジェットヘッド用のD級アンプは、吐出精度を得る(出力波形を高精度化する)ために、オーディオ用のD級アンプと比較して20倍以上の高い発振周波数(1〜8MHz)で動作する必要があるため、EMI(Electro Magnetic Interference)等のノイズを発生しやすい。これに対して、分割電源方式の駆動回路は、エネルギー効率が高く、EMIの発生を抑えることができるという特徴がある。しかしながら、インクジェットヘッド用の駆動回路を集積化すると、同じICチップ内に高電圧で動作する駆動回路と低電圧で動作する制御回路が併存することになる。そのため、低電圧回路の動作が高電圧の駆動回路で発生するノイズにより影響を受け、インクの吐出が乱れてしまう懸念がある。
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、低電圧回路に対する高電圧回路からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することが可能な液体吐出装置、回路基板及び集積回路装置を提供することができる。
本発明は前述の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、以下の態様又は適用例を実現することが可能となる。
[適用例1]
本適用例に係る液体吐出装置は、圧電素子を含み、前記圧電素子に第1駆動信号が印加されることにより液体を吐出する吐出部と、前記第1駆動信号を出力する第1駆動回路と、を備え、前記第1駆動回路は、前記第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トランジスターからなる第2トランジスター対と、前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続され、前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部及び前記第1制御回路の少なくとも一部は、集積回路装置に集積され、前記集積回路装置は、前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有し、前記第1電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短く、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第3電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短い。
本適用例に係る液体吐出装置では、第1トランジスター対の出力端及び第2トランジスター対の出力端が第1出力ノードと接続されているため、第1トランジスター対から出力される信号及び第2トランジスター対から出力される信号はそれぞれ第1駆動信号の一部となる。従って、第1駆動信号の精度は、第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号及び第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号の精度に依存することになる。ここで、第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーは、第1電源電圧及び第2電源電圧が供給されて動作するのに対して、第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーは、第1電源電圧よりも高い第2電源電圧及び第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給されて動作するため、第2ゲートドライバーは第1ゲートドライバーよりも大きなノイズを発生する可能性がある。第2制御信号よりも相対的に低電圧である第1入力信号が、第2ゲートドライバーが発生する大きなノイズの影響を受けると、第1入力信号の精度が低下し、その結果、第1制御回路による第1入力信号に基づく第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーの制御の精度が低下し、第1駆動信号の精度の低下をもたらす。
そこで、本適用例に係る液体吐出装置では、集積回路装置において、第1電源電圧が供給される第1電源端子と第1入力信号が入力される第1入力端子との最短距離は、第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源端子と第1入力端子との最短距離よりも短く、かつ、第2電源端子と第1入力端子との最短距離は、第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源端子と第1入力端子との最短距離よりも短くなっている。すなわち、第1入力端子に対して、第2電源端子は第1電源端子よりも遠い位置に設けられ、第3電源端子は第2電源端子よりも遠い位置に設けられている。換言すれば、第1入力端子に対して、第2電源端子及び第3電源端子と接続され、相対的に大きなノイズを発生する第2ゲートドライバーが、第1電源端子及び第2電源端子と接続される第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、第1入力信号に基づいて動作する低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧
回路(第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例2]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第1制御回路は、前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、前記第1入力信号は、前記デジタル信号であってもよい。
本適用例に係る液体吐出装置では、集積回路装置において、第1入力端子と接続されるD/A変換回路に対して、相対的に大きなノイズを発生する第2ゲートドライバーが第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、第1入力信号に基づいて動作する低電圧回路(D/A変換回路)に対する高電圧回路(第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例3]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、前記第1入力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る液体吐出装置では、第1電源端子は、集積回路装置の第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第1入力端子は、集積回路装置の第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、集積回路装置において、第1電源端子は第1辺に沿って設けられ、第1入力端子は第2辺に沿って設けられているので、第2ゲートドライバーよりは低電圧で動作するものの第1制御回路よりは高電圧で動作する第1ゲートドライバーと、低電圧で動作する第1制御回路とを離して配置させることができる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第1ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例4]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第2電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第2電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短く、前記第3電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第3電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る液体吐出装置では、第1電源端子、第2電源端子及び第3電源端子は、集積回路装置の第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第1入力端子は、集積回路装置の第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、集積回路装置において、第1電源端子、第2電源端子及び第3電源端子は第1辺に沿って設けられ、第1入力端子は第2辺に沿って設けられているので、高電圧で動作する第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーと、低電圧で動作する第1制御回路とを離して配置させることができる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例5]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記吐出部は、前記圧電素子に前記第1駆動信号又は第2駆動信号が印加されることにより液体を吐出し、前記第2駆動信号を出力する第2駆動回路をさらに備え、前記第2駆動回路は、前記第2駆動信号が出力される第2出力ノードと、第4電源電圧が供給される第4電源電圧供給線と前記第4電源電圧よりも高い第5電源電圧が供給される第5電源電圧供給線との間に直列に接続される第5トランジスター及び第6トランジスターからなる第3トランジスター対と、前記第5電源電圧供給線と前記第5電源電圧よりも高い第6電源電圧が供給される第6電源電圧供給線との間に直列に接続される第7トランジスター及び第8トランジスターからなる第4トランジスター対と、前記第4電源電圧及び前記第5電源電圧が供給され、前記第3トランジスター対のスイッチング動作を制御する第3制御信号を生成する第3ゲートドライバーと、前記第5電源電圧及び前記第6電源電圧が供給され、前記第4トランジスター対のスイッチング動作を制御する第4制御信号を生成する第4ゲートドライバーと、第2入力信号に基づいて、前記第3ゲートドライバー及び前記第4ゲートドライバーを制御する第2制御回路と、を有し、前記第3トランジスター対の出力端及び前記第4トランジスター対の出力端は、前記第2出力ノードと接続され、前記第3ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第4ゲートドライバーの少なくとも一部及び第2制御回路の少なくとも一部は、前記集積回路装置に集積され、前記集積回路装置は、前記第4電源電圧が供給される第4電源端子と、前記第5電源電圧が供給される第5電源端子と、前記第6電源電圧が供給される第6電源端子と、前記第2入力信号が入力される第2入力端子と、を有し、前記第4電源端子と前記第2入力端子との最短距離は、前記第5電源端子と前記第2入力端子との最短距離よりも短く、前記第5電源端子と前記第2入力端子との最短距離は、前記第6電源端子と前記第2入力端子との最短距離よりも短く、前記第2入力端子と前記集積回路装置の前記第2辺と対向する第3辺との最短距離は、前記第2入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短く、前記第4電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第4電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短く、前記第5電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第5電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短く、前記第6電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第6電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短くてもよい。
前記第4電源電圧は、前記第1電源電圧と同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。同様に、前記第5電源電圧は、前記第2電源電圧と同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。同様に、前記第6電源電圧は、前記第3電源電圧と同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。
本適用例に係る液体吐出装置では、第3トランジスター対の出力端及び第4トランジスター対の出力端が第2出力ノードと接続されているため、第3トランジスター対から出力される信号及び第4トランジスター対から出力される信号はそれぞれ第2駆動信号の一部となる。従って、第2駆動信号の精度は、第3トランジスター対のスイッチング動作を制御する第3制御信号及び第4トランジスター対のスイッチング動作を制御する第4制御信号の精度に依存することになる。ここで、第3制御信号を生成する第3ゲートドライバーは、第4電源電圧及び第5電源電圧が供給されて動作するのに対して、第4制御信号を生成する第4ゲートドライバーは、第4電源電圧よりも高い第5電源電圧及び第5電源電圧よりも高い第6電源電圧が供給されて動作するため、第4ゲートドライバーは第3ゲートドライバーよりも大きなノイズを発生する可能性がある。第4制御信号よりも相対的に低電圧である第2入力信号が、第4ゲートドライバーが発生する大きなノイズの影響を受けると、第2入力信号の精度が低下し、その結果、第2制御回路による第2入力信号に基づく第3ゲートドライバー及び第4ゲートドライバーの制御の精度が低下し、第2駆動信号の精度の低下をもたらす。
そこで、本適用例に係る液体吐出装置では、集積回路装置において、第4電源電圧が供
給される第4電源端子と第2入力信号が入力される第2入力端子との最短距離は、第4電源電圧よりも高い第5電源電圧が供給される第5電源端子と第2入力端子との最短距離よりも短く、かつ、第5電源端子と第2入力端子との最短距離は、第5電源電圧よりも高い第6電源電圧が供給される第6電源端子と第2入力端子との最短距離よりも短くなっている。すなわち、第2入力端子に対して、第5電源端子は第4電源端子よりも遠い位置に設けられ、第6電源端子は第5電源端子よりも遠い位置に設けられている。換言すれば、第2入力端子に対して、第5電源端子及び第6電源端子と接続され、相対的に大きなノイズを発生する第4ゲートドライバーが、第4電源端子及び第5電源端子と接続される第3ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。さらに、第4電源端子、第5電源端子及び第6電源端子は集積回路装置の第3辺よりも第1辺の近くに配置され、第2入力端子は、集積回路装置の第1辺よりも第3辺の近くに配置されている。すなわち、集積回路装置において、第4電源端子、第5電源端子及び第6電源端子は第1辺に沿って設けられ、第2入力端子は第3辺に沿って設けられているので、高電圧で動作する第3ゲートドライバー及び第4ゲートドライバーと、低電圧で動作する第2制御回路とを離して配置させることができる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、第2入力信号に基づいて動作する低電圧回路(第2制御回路)に対する高電圧回路(第3ドライバー及び第4ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させ、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例6]
本適用例に係る回路基板は、圧電素子を含み、前記圧電素子に第1駆動信号が印加されることにより液体を吐出する吐出部と、前記第1駆動信号を出力する第1駆動回路と、を備え、前記第1駆動回路は、前記第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トランジスターからなる第2トランジスター対と、前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続され、前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部及び前記第1制御回路の少なくとも一部が集積され、前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有する集積回路装置が実装される回路基板であって、前記第1電源端子が接続される第1電極と、前記第2電源端子が接続される第2電極と、前記第3電源端子が接続される第3電極と、前記第1入力端子が接続される第4電極と、を有し、前記第1電極と前記第4電極との最短距離は、前記第2電極と前記第4電極との最短距離よりも短く、前記第2電極と前記第4電極との最短距離は、前記第3電極と前記第4電極との最短距離よりも短い。
本適用例に係る回路基板では、第1電源電圧が供給される集積回路装置の第1電源端子が接続される第1電極と第1入力信号が入力される集積回路装置の第1入力端子が接続される第4電極との最短距離は、第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される集積回路装置の第2電源端子が接続される第2電極と第4電極との最短距離よりも短く、かつ、第2電極と第4電極との最短距離は、第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される
集積回路装置の第3電源端子が接続される第3電極と第4電極との最短距離よりも短くなっている。すなわち、第4電極に対して、第2電極は第1電極よりも遠い位置に設けられ、第3電極は第2電極よりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る回路基板によれば、第4電極と接続され、第1入力信号が伝搬する配線と、第2電極及び第3電極と電気的に接続される第2ゲートドライバーから出力される高電圧かつ高周波の第2制御信号が伝搬する配線とを離すことが容易であり、第1入力信号に対するノイズの影響が低減される。そのため、本適用例に係る回路基板を用いた液体吐出装置は、駆動回路が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例7]
上記適用例に係る回路基板において、前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、前記第1入力信号は、前記デジタル信号であってもよい。
本適用例に係る回路基板によれば、集積回路装置が有するD/A変換回路に入力される第1入力信号(デジタル信号)が伝搬する配線と、高電圧かつ高周波の第2制御信号が伝搬する配線とを離すことが容易であり、第1入力信号(デジタル信号)に対するノイズの影響が低減される。そのため、本適用例に係る回路基板を用いた液体吐出装置は、駆動回路が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例8]
上記適用例に係る回路基板において、前記集積回路装置が実装された場合に、前記第1電極と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電極と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、前記第4電極と前記第2辺との最短距離は、前記第4電極と前記第1辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る回路基板では、第1電極は集積回路装置の第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第4電極は、集積回路装置の第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、第1電極は集積回路装置の第1辺に沿って設けられ、第4電極は集積回路装置の第2辺に沿って設けられている。従って、本適用例に係る回路基板によれば、第4電極と接続され、第1入力信号が伝搬する配線と、第1電極と電気的に接続され、第2ゲートドライバーよりは低電圧で動作するものの第1制御回路よりは高電圧で動作する第1ゲートドライバーから出力される高電圧かつ高周波の第1制御信号が伝搬する配線とを離すことが容易であり、第1入力信号に対するノイズの影響が低減される。そのため、本適用例に係る回路基板を用いた液体吐出装置は、駆動回路が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例9]
上記適用例に係る回路基板は、前記集積回路装置が実装された場合に、前記第2電極と前記第1辺との最短距離は、前記第2電極と前記第2辺との最短距離よりも短く、前記第3電極と前記第1辺との最短距離は、前記第3電極と前記第2辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る回路基板では、第1電極、第2電極及び第3電極は集積回路装置の第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第4電極は、集積回路装置の第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、第1電極、第2電極及び第3電極は集積回路装置の第1
辺に沿って設けられ、第4電極は集積回路装置の第2辺に沿って設けられている。従って、本適用例に係る回路基板によれば、第4電極と接続され、第1入力信号が伝搬する配線と、第1電極及び第2電極と電気的に接続される第1ゲートドライバーから出力される高電圧かつ高周波の第1制御信号が伝搬する配線及び第2電極及び第3電極と電気的に接続される第2ゲートドライバーから出力される高電圧かつ高周波の第2制御信号が伝搬する配線とを離すことが容易であり、第1入力信号に対するノイズの影響が低減される。そのため、本適用例に係る回路基板を用いた液体吐出装置は、駆動回路が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができるので、吐出部からの液体の吐出精度を向上させることができる。
[適用例10]
本適用例に係る集積回路装置は、容量性負荷を駆動する第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トランジスターからなる第2トランジスター対と、前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続される第1駆動回路に用いられる集積回路装置であって、前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部と、前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部と、前記第1制御回路の少なくとも一部と、前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有し、前記第1電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短く、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第3電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短い。
本適用例に係る集積回路装置では、第1電源電圧が供給される第1電源端子と第1入力信号が入力される第1入力端子との最短距離は、第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源端子と第1入力端子との最短距離よりも短く、かつ、第2電源端子と第1入力端子との最短距離は、第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源端子と第1入力端子との最短距離よりも短くなっている。すなわち、第1入力端子に対して、第2電源端子は第1電源端子よりも遠い位置に設けられ、第3電源端子は第2電源端子よりも遠い位置に設けられている。換言すれば、第1入力端子に対して、第2電源端子及び第3電源端子と接続され、相対的に大きなノイズを発生する第2ゲートドライバーが、第1電源端子及び第2電源端子と接続される第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る集積回路装置によれば、第1入力信号に基づいて動作する低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させることができる。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができる。
[適用例11]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第1入力端子と前記第1ゲートドライバーとの最短距離は、前記第1入力端子と前記第2ゲートドライバーとの最短距離よりも短
くてもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、第1入力端子に対して、相対的に大きなノイズを発生する第2ゲートドライバーが、第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る集積回路装置によれば、第1入力信号に基づいて動作する低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させることができる。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができる。
[適用例12]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、前記第1入力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、第1電源端子は、第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第1入力端子は、第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、第1電源端子は第1辺に沿って設けられ、第1入力端子は第2辺に沿って設けられているので、第2ゲートドライバーよりは低電圧で動作するものの第1制御回路よりは高電圧で動作する第1ゲートドライバーと、低電圧で動作する第1制御回路とを離して配置させることができる。従って、本適用例に係る集積回路装置によれば、低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第1ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させることができる。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができる。
[適用例13]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第2電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第2電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短く、前記第3電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第3電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短くてもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、第1電源端子、第2電源端子及び第3電源端子は、第2辺よりも第1辺の近くに配置され、第1入力端子は、第1辺よりも第2辺の近くに配置されている。すなわち、第1電源端子、第2電源端子及び第3電源端子は第1辺に沿って設けられ、第1入力端子は第2辺に沿って設けられているので、高電圧で動作する第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーと、低電圧で動作する第1制御回路とを離して配置させることができる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、低電圧回路(第1制御回路)に対する高電圧回路(第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させることができる。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができる。
[適用例14]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第1制御回路は、前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、前記第1入力信号は、前記デジタル信号であってもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、第1入力端子と接続されるD/A変換回路に対して、相対的に大きなノイズを発生する第2ゲートドライバーが第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従って、本適用例に係る集積回路装置によれば、第1入力信
号に基づいて動作する低電圧回路(D/A変換回路)に対する高電圧回路(第2ゲートドライバー)からのノイズの影響を低減させることができる。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する第1駆動信号を生成することができる。
[適用例15]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第1制御回路は、前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路と、前記第1駆動信号の電圧が前記第1電源電圧と前記第2電源電圧との間にあるときに前記第1ゲートドライバーを動作させ、前記第1駆動信号の電圧が前記第2電源電圧と前記第3電源電圧との間にあるときに前記第2ゲートドライバーを動作させるセレクターと、をさらに有し、前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、前記集積回路装置は、前記D/A変換回路の少なくとも一部と、前記セレクターの少なくとも一部と、をさらに有し、前記セレクターは、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーと前記D/A変換回路との間に設けられていてもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、D/A変換回路は、第1駆動信号の元となる元駆動信号を生成するため、D/A変換回路に対する第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーからのノイズの影響が大きいと第1駆動信号の精度が低下する可能性がある。これに対して、セレクターは、第1ゲートドライバーを動作可能にする期間及び第2ゲートドライバーを動作可能にする期間を選択するものであり、セレクターに対するノイズが第1駆動信号の精度に与える影響は相対的に小さい。本適用例に係る集積回路装置によれば、第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーとD/A変換回路との間にセレクターが設けられているので、第1ゲートドライバー及び第2ゲートドライバーが発生させる高電圧かつ高周波のノイズのD/A変換回路への伝搬が低減される。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができる。
[適用例16]
上記適用例に係る集積回路装置において、前記第1駆動回路は、前記第1駆動信号の元となる元駆動信号の電圧を所定倍数で増幅して出力するリニア増幅器をさらに有し、第1期間において、前記第1トランジスター対及び前記第2トランジスター対のスイッチング動作が停止するとともに、前記リニア増幅器から出力される電圧が前記第1出力ノードに印加され、前記集積回路装置は、前記リニア増幅器の少なくとも一部と、前記リニア増幅器によって生成された信号が出力される第1出力端子と、をさらに有し、前記第1出力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1出力端子と前記第1辺との最短距離よりも短く、前記リニア増幅器は、前記第2辺と前記第1ゲートドライバーとの間に設けられていてもよい。
本適用例に係る集積回路装置では、リニア増幅器から出力される電圧は、第1期間において第1出力ノードに印加されるため、第1駆動信号の一部となる。すなわち、リニア増幅器の一部は高電圧で動作し、リニア増幅器によって生成された高電圧の信号が第1出力端子から出力される。本適用例に係る集積回路装置によれば、第1出力端子が第1辺よりも第2辺に近い位置に設けられ、リニア増幅器が第2辺と第1ゲートドライバーとの間に位置するので、リニア増幅器から出力される高電圧の信号が第1出力端子へと伝搬する配線が短くなり、当該配線が第1制御回路と交差しないため、高電圧のノイズの第1制御回路への伝搬が低減される。さらに、本適用例に係る集積回路装置では、リニア増幅器が第2辺と第1ゲートドライバーとの間に設けられており、換言すれば、リニア増幅器に対して、第2ゲートドライバーは第1ゲートドライバーよりも遠い位置に設けられている。従
って、本適用例に係る集積回路装置によれば、第1ゲートドライバーよりも高い電圧で動作する第2ゲートドライバーからの大きなノイズのリニア増幅器に対する影響が低減される。そのため、本適用例に係る集積回路装置を用いた駆動回路は、歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号を生成することができる。
液体吐出装置の外観模式図である。 ヘッドの下面(インク吐出面)を示す図である。 液体吐出装置の内部構成を概略的に示す図である。 液体吐出装置の電気的な構成を示すブロック図である。 1つの吐出部に対応した概略構成を示す図である。 駆動信号COMA,COMBの波形を示す図である。 駆動信号VOUTの波形を示す図である。 駆動信号選択回路の構成を示す図である。 デコーダーにおける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。 駆動信号選択回路の動作を説明するための図である。 駆動回路の構成を示す図である。 駆動回路の動作を説明するための図である。 制御基板に実装された集積回路装置を示す図である。 集積回路装置の半導体基板上のレイアウトの一部を簡略化して示す図である。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.液体吐出装置の概要
本実施形態に係る液体吐出装置は、外部のホストコンピューターから供給された画像データに応じてインクを吐出させることによって、紙などの印刷媒体にインクドット群を形成し、これにより、当該画像データに応じた画像(文字、図形等を含む)を印刷するインクジェットプリンターである。
図1は、本実施形態に係る液体吐出装置1の外観模式図である。図1に示されるように、本実施形態に係る液体吐出装置1は、シリアルスキャン型(シリアル印刷型)の液体吐出装置であり、本体2と、本体2を支持する支持スタンド3とを備えている。本実施形態に係る液体吐出装置1は、A3短辺幅(297mm)以上の幅を有する媒体(印刷媒体)にシリアル印刷を行うことが可能な大判プリンター(ラージフォーマットプリンター)であり、換言すれば、A3短辺幅(297mm)以上の印刷幅でシリアル印刷を行うことが可能なプリンターである。ただし、液体吐出装置1は、必ずしも大判プリンターでなくてもよい。なお、本実施形態では、液体吐出装置1において、キャリッジ24の移動方向を主走査方向X、印刷媒体Pの搬送方向を副走査方向Y、鉛直方向をZとして説明する。また、主走査方向Xと、副走査方向Yと、鉛直方向Zとは互いに直交する3軸として図面に記載するが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。
図1に示すように、液体吐出装置1の本体2は、印刷媒体P(例えば、ロール紙)を供給する供給部4と、印刷媒体Pに対しインク滴を吐出し、印刷媒体Pに印刷を行うヘッドユニット20と、ヘッドユニット20により印刷された印刷媒体Pを本体2の外部に排出
する排出部6と、印刷の実行、停止等の操作を行う操作部7と、吐出されるインク(液体)が貯留されているインク貯留部8と、を備えている。また、図示を省略するが、液体吐出装置1の後面には、USBポートおよび電源ポートが配設されている。すなわち、液体吐出装置1は、USBポートを介してコンピューター等に接続可能に構成されている。
ヘッドユニット20は、キャリッジ24と、印刷媒体(ロール紙)Pと対向するようにキャリッジ24に搭載されたヘッド21とを含んで構成されている。
ヘッド21は、多数のノズルからインク滴(液滴)を吐出させるための液体吐出ヘッドである。詳細には、ヘッド21は、駆動素子である圧電素子60(図4、図5参照)を含み、圧電素子60に駆動信号が印加されて圧電素子60が駆動することにより、インク(液体)を吐出する。
図2は、ヘッド21の下面(インク吐出面)を示す図である。図2に示されるように、ヘッド21のインク吐出面には、それぞれ多数のノズル651が副走査方向Yに沿って所定のピッチPyで並ぶノズル列650を2つ有する6つのノズルプレート632が主走査方向Xに沿って並んで設けられている。各ノズルプレート632に設けられている2つのノズル列650の間では、各ノズル651が副走査方向YにピッチPyの半分だけシフトした関係となっている。このように、本実施形態では、ヘッド21のインク吐出面には、12個のノズル列650(第1ノズル列650a〜第12ノズル列650l)が設けられている。
キャリッジ24は、キャリッジガイド軸32に支持されて、主走査方向Xに移動(往復動)し、このとき、印刷媒体Pは副走査方向Yに搬送される。すなわち、本実施形態における液体吐出装置1は、インク滴を吐出するヘッド21を搭載したキャリッジ24を備えたヘッドユニット20が、主走査方向Xに移動(往復動)し印刷するシリアル印刷を行う。
インク貯留部8には、複数のインクカートリッジ22が取り付けられており、各インクカートリッジ22には対応する色のインクが充填されている。図1では、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、B(ブラック)の4色に対応する4個のインクカートリッジ22が図示されているが、インクカートリッジ22は本構成に限るものではなく、インク貯留部8には、例えば、5個以上のインクカートリッジ22が備えられていてもよく、グレー、グリーン、バイオレットなどの色に対応するインクカートリッジ22が備えられていてもよい。各インクカートリッジ22に収容されているインクは、インクチューブ9を介してヘッド21に供給される。なお、液体吐出装置1は、キャリッジ24に複数のインクカートリッジ22が取り付けられた構成でもよい。
図3は、液体吐出装置1を副走査方向Yの負方向(印刷媒体Pが上流から下流へと搬送される方向の逆方向)に視たときの内部構成を概略的に示す図である。図3に示されるように、液体吐出装置1は、ヘッドユニット20と、キャリッジガイド軸32と、プラテン33と、キャッピング機構35と、メンテナンス機構80と、を備えている。
ヘッドユニット20は、不図示のキャリッジ移動機構の制御に基づき、キャリッジガイド軸32に沿って可動領域Rの範囲内において移動(往復動)する。ヘッド21にはヘッド基板101が搭載されており、ヘッド21のインク吐出面は、印刷媒体Pと対向する。
プラテン33には、印刷媒体Pを搬送する不図示のローラーが設けられ、印刷媒体Pを副走査方向Yに搬送するとともに、印刷媒体Pに対しインク滴が吐出されたとき、印刷媒体Pを保持する。すなわち、液体吐出装置1のヘッドユニット20によるシリアル印刷が
可能な最大幅(以下、「最大印刷幅」という)は、プラテン33の主走査方向Xの幅であるプラテン幅PWと同等である。プラテン幅PWは、印刷媒体Pを安定して保持・搬送するために主走査方向Xにおける印刷媒体Pの幅である媒体幅Wの規格寸法Wsよりも広く設定される。
ヘッドユニット20の移動(往復動)の起点であるホームポジションには、ヘッド21のノズル形成面(インク吐出面)を封止するキャッピング機構35が設けられている。ホームポジションは、液体吐出装置1が、印刷を実行していないときに、ヘッドユニット20を待機させる位置でもある。すなわち、ホームポジション(キャッピング機構35)の主走査方向Xにおける幅であるキャッピング機構幅CWは、ヘッドユニット20の主走査方向Xの幅であるヘッドユニット幅HW以上設けられていることが好ましい。
また、ヘッドユニット20の可動領域Rにおいて、ホームポジションから最も遠い場所には、メンテナンス機構80が設けられている。メンテナンス機構80は、メンテナンス処理として、吐出部600内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ(図示省略)により吸引するクリーニング処理(ポンピング処理)や、ノズル近傍に付着した紙粉等の異物をワイパーにより拭き取るワイピング処理を行う。当該メンテナンス処理の実行中は、鉛直方向Zから視たときに、ヘッドユニット20と印刷領域であるプラテン33とが重ならないことが好ましい。すなわち、メンテナンス機構80の主走査方向Xの幅であるメンテナンス機構幅MWは、ヘッドユニット20の主走査方向Xの幅であるヘッドユニット幅HW以上設けられていることが好ましい。
2.液体吐出装置の電気的構成
図4は、本実施形態に係る液体吐出装置1の電気的な構成を示すブロック図である。図4に示されるように、液体吐出装置1は、制御基板100とヘッド基板101とを備えている。制御基板100は、本体2(図1参照)の内部の所定の場所に固定されており、ヘッド基板101は、ヘッドユニット20のキャリッジ24に搭載されている。
制御基板100には、制御部111、電源回路112、制御信号送信部113及び複数(ここでは12個)の駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6が設けられている(実装されている)。なお、図4では、12個の駆動回路のうち、4個の駆動回路50a−1,50a−2,50b−1,50b−2のみが示されている。また、制御基板100には、ケーブル201の一端が接続されるコネクター130が設けられている。
制御部111は、例えば、マイクロコントローラー等のプロセッサーで実現され、ホストコンピューターから供給される画像データ等の各種の信号に基づいて、各種のデータや信号を生成する。
具体的には、制御部111は、ホストコンピューターからの各種の信号に基づき、それぞれ、ヘッド21が有する各吐出部600を駆動する駆動信号COMA,COMBの元となるデジタルデータである駆動データdA,dBを生成する。駆動データdAは、駆動回路50a−1〜50a−6に供給され、駆動データdBは、駆動回路50b−1〜50b−6に供給される。駆動データdAは駆動信号COMAの波形を規定するデジタルデータであり、駆動データdBは駆動信号COMBの波形を規定するデジタルデータである。
また、制御部111は、駆動データdAに基づいて制御信号OEa,OCaを生成し、駆動データdBに基づいて制御信号OEb,OCbを生成する。制御信号OEa,OCaは、駆動データdAで規定される駆動信号COMA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、制御信号OEbおよびOCbは、
駆動データdBで規定される駆動信号COMB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。
また、制御部111は、ホストコンピューターからの各種の信号に基づき、各吐出部600からの液体の吐出を制御する複数種類の制御信号として、6つの印刷データ信号SI1〜SI6、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及びクロック信号SCKを生成し、制御信号送信部113に出力する。
なお、制御部111は、上記の処理以外にも、キャリッジ24(ヘッドユニット20)の走査位置(現在位置)を把握し、キャリッジ24の走査位置に基づいて、不図示のキャリッジモーターを駆動する処理を行う。これにより、キャリッジ24の主走査方向Xへの移動が制御される。また、制御部111は、不図示の搬送モーターを駆動する処理を行う。これにより、印刷媒体Pの副走査方向Yへの移動が制御される。
さらに、制御部111は、メンテナンス機構80(図3参照)に、ヘッド21のインクの吐出状態を正常に回復させるためのメンテナンス処理(クリーニング処理(ポンピング処理)やワイピング処理)を実行させる。
電源回路112は、一定の高電源電圧VHV(例えば、42V)、一定の低電源電圧VDD(例えば、3.3V)、一定のオフセット電圧VBS(例えば、6V)及びグラウンド電圧GND(0V)を生成する。さらに、電源回路112は、互いに異なる5種類の電源電圧V1〜V5を生成する。電源電圧V2は電源電圧V1よりも高く、電源電圧V3は電源電圧V2よりも高く、電源電圧V4は電源電圧V3よりも高く、電源電圧V5は電源電圧V4よりも高い。電源電圧V1はグラウンド電圧GND以上であり、電源電圧V5は高電源電圧VHV以下である。以下では、電源電圧V1はグラウンド電圧GND(0V)と同じであり、電源電圧V5は高電源電圧VHV(例えば、42V)と同じであるものとする。また、電源電圧V2〜V4は、それぞれ、高電源電圧VHVとグラウンド電圧GNDの差の電圧を4等分に分割された電圧(それぞれ、例えば、10.5V,21V,31.5V)であるものとする。
制御信号送信部113は、低電源電圧VDD及びグラウンド電圧GNDが供給されて動作し、制御部111から出力される6つの印刷データ信号SI1〜SI6を、それぞれ差動信号(SI1+,SI1−)〜(SI6+,SI6−)に変換する。また、制御信号送信部113は、制御部111から出力されるラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及びクロック信号SCKを、それぞれ差動信号(LAT+,LAT−),(CH+,CH−),(SCK+,SCK−)に変換する。制御信号送信部113は、例えば、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)転送方式の差動信号を生成する。LVDS転送方式の差動信号はその振幅が350mV程度であるため高速データ転送を実現することができる。なお、制御信号送信部113は、LVDS以外のLVPECL(Low Voltage Positive
Emitter Coupled Logic)やCML(Current Mode Logic)等の各種の高速転送方式の差動信号を生成してもよい。
駆動回路50a−1〜50a−6は、それぞれ、電源電圧V1〜V5が供給されて動作し、制御部111から出力される駆動データdA及び制御信号OEa,OCaに基づいて、駆動信号COMAを生成する。また、駆動回路50b−1〜50b−6は、それぞれ、電源電圧V1〜V5が供給されて動作し、制御部111から出力される駆動データdB及び制御信号OEb,OCbに基づいて、駆動信号COMBを生成する。
なお、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6は、入力される駆動データ、及び、出力する駆動信号が異なるのみであって、回路的な構成は同一であっても
よく、その詳細については後述する。
駆動回路50a−1〜50a−6がそれぞれ生成する駆動信号COMA及び駆動回路50b−1〜50b−6がそれぞれ生成する駆動信号COMBは、ケーブル201によって制御基板100からヘッド基板101に転送される。また、高電源電圧VHV、低電源電圧VDD、オフセット電圧VBS、グラウンド電圧GND及び差動信号(SI1+,SI1−)〜(SI6+,SI6−),(LAT+,LAT−),(CH+,CH−),(SCK+,SCK−)も、ケーブル201によって制御基板100からヘッド基板101に転送される。ケーブル201は、例えば、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)であってもよい。
ヘッド基板101には、制御信号受信部115及び6つの駆動信号選択回路120−1〜120−6が設けられている(実装されている)。また、ヘッド基板101には、ケーブル201の他端が接続されるコネクター140が設けられている。
制御信号受信部115は、低電源電圧VDD及びグラウンド電圧GNDが供給されて動作し、LVDS転送方式の差動信号(SI1+,SI1−)〜(SI6+,SI6−),(LAT+,LAT−),(CH+,CH−),(SCK+,SCK−)を受信してそれぞれ差動増幅し、シングルエンドの印刷データ信号SI1〜SI6、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及びクロック信号SCKに変換する。なお、制御信号受信部115は、LVDS以外のLVPECLやCML等の各種の高速転送方式の差動信号を受信してもよい。
そして、印刷データ信号SI1〜SI6は、それぞれ、駆動信号選択回路120−1〜120−6に供給される。また、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH及びクロック信号SCKは、駆動信号選択回路120−1〜120−6に共通に供給される。
駆動信号選択回路120−1〜120−6は、高電源電圧VHV、低電源電圧VDD及びグラウンド電圧GNDが供給されて動作し、ヘッド21における複数のノズルからインクを吐出させる複数の吐出部600のいずれかに、それぞれ駆動信号VOUTを出力する。具体的には、駆動信号選択回路120−1〜120−6は、クロック信号SCK、印刷データ信号SI1〜SI6、ラッチ信号LAT及びチェンジ信号CHに基づいて、それぞれ、駆動信号COMAと駆動信号COMBのいずれかを選択して駆動信号VOUTとして出力し、あるいは、いずれも選択せずに出力をハイインピーダンスとする。なお、駆動信号選択回路120−1〜120−6の回路的な構成は同一であってもよく、その詳細については後述する。
駆動信号選択回路120−1が出力する駆動信号VOUTは、第1ノズル列650a及び第2ノズル列650bに対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、駆動信号選択回路120−2が出力する駆動信号VOUTは、第3ノズル列650c及び第4ノズル列650dに対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、駆動信号選択回路120−3が出力する駆動信号VOUTは、第5ノズル列650e及び第6ノズル列650fに対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、駆動信号選択回路120−4が出力する駆動信号VOUTは、第7ノズル列650g及び第8ノズル列650hに対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、駆動信号選択回路120−5が出力する駆動信号VOUTは、第9ノズル列650i及び第10ノズル列650jに対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、駆動信号選択回路120−6が出力する駆動信号VOUTは、第11ノズル列650k及び第12ノズル列650lに対応して設けられる各吐出部60
0が有する圧電素子60の一端に印加される。
全ての吐出部600がそれぞれ有する圧電素子60の各他端には、ケーブル201によって転送されたオフセット電圧VBSが供給される。
各圧電素子60は、吐出部600のそれぞれに対応して設けられており、駆動信号VOUT(駆動信号COMA,COMB)が印加されることで変位する。そして、各圧電素子60は、駆動信号VOUT(駆動信号COMA,COMB)とオフセット電圧VBSとの電位差に応じて変位して液体(インク)を吐出させる。このように、駆動信号COMA,COMBは吐出部600のそれぞれを駆動して液体を吐出させるための信号であり、ヘッドユニット20(ヘッド21)は、駆動信号COMA,COMBに応じて液体(インク)を吐出する。
なお、本実施形態では、ケーブル201によって制御基板100からヘッド基板101に転送された各駆動信号COMAは、ケーブル201によってヘッド基板101から制御基板100に転送され、帰還駆動信号COMA_FBとして駆動回路50a−1〜50a−6にそれぞれ帰還される。同様に、ケーブル201によって制御基板100からヘッド基板101に転送された各駆動信号COMBは、ケーブル201によってヘッド基板101から制御基板100に転送され、帰還駆動信号COMB_FBとして駆動回路50b−1〜50b−6にそれぞれ帰還される。そして、後述するように、駆動回路50a−1〜50a−6は駆動信号COMAの生成に帰還駆動信号COMA_FBを利用し、駆動回路50b−1〜50b−6は駆動信号COMBの生成に帰還駆動信号COMB_FBを利用する。
3.吐出部の構成
図5は、ヘッド21が有する1つの吐出部600に対応した概略構成を示す図である。図5に示されるように、ヘッド21は、吐出部600と、リザーバー641とを含む。
リザーバー641は、インクの色毎に設けられており、インクが供給口661からリザーバー641に導入される。なお、インクは、インク貯留部8からインクチューブ9を介して供給口661まで供給される。
吐出部600は、圧電素子60と振動板621とキャビティー(圧力室)631とノズル651とを含む。このうち、振動板621は、図において上面に設けられた圧電素子60によって変位(屈曲振動)し、インクが充填されるキャビティー631の内部容積を拡大/縮小させるダイヤフラムとして機能する。ノズル651は、ノズルプレート632に設けられるとともに、キャビティー631に連通する開孔部である。キャビティー631は、内部に液体(例えば、インク)が充填され、圧電素子60の変位により、内部容積が変化する。ノズル651は、キャビティー631に連通し、キャビティー631の内部容積の変化に応じてキャビティー631内の液体を液滴として吐出する。
図5で示される圧電素子60は、圧電体601を一対の電極611,612で挟んだ構造である。この構造の圧電体601にあっては、電極611,612により印加された電圧に応じて、電極611,612、振動板621とともに図5において中央部分が両端部分に対して上下方向に撓む。具体的には、圧電素子60の一端である電極611には駆動信号VOUTが印加され、圧電素子60の他端である電極612にはオフセット電圧VBSが印加される。そして、圧電素子60は、駆動信号VOUTの電圧が低くなると上方向に撓む一方、駆動信号VOUTの電圧が高くなると、下方向に撓む構成となっている。この構成において、上方向に撓めば、キャビティー631の内部容積が拡大するので、インクがリザーバー641から引き込まれる一方、下方向に撓めば、キャビティー631の内
部容積が縮小するので、縮小の程度によっては、インクがノズル651から吐出される。
なお、圧電素子60は、図示した構造に限られず、圧電素子60を変形させてインクのような液体を吐出させることができる型であればよい。また、圧電素子60は、屈曲振動に限られず、いわゆる縦振動を用いる構成でもよい。
また、圧電素子60は、ヘッド21においてキャビティー631とノズル651とに対応して設けられ、後述する選択部230(図8参照)にも対応して設けられる。このため、圧電素子60、キャビティー631、ノズル651および選択部230のセットは、ノズル651毎に設けられることになる。
4.駆動信号の構成
印刷媒体Pにドットを形成する方法としては、インク滴を1回吐出させて、1つのドットを形成する方法のほかに、単位期間にインク滴を2回以上吐出可能として、単位期間において吐出された1以上のインク滴を着弾させ、当該着弾した1以上のインク滴を結合させることで、1つのドットを形成する方法(第2方法)や、これら2以上のインク滴を結合させることなく、2以上のドットを形成する方法(第3方法)がある。
本実施形態では、第2方法によって、1つのドットについては、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」及び「非記録(ドットなし)」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COMA,COMBを用意して、それぞれにおいて、1周期に前半パターンと後半パターンとを持たせている。1周期のうち、前半・後半において駆動信号COMA,COMBを、表現すべき階調に応じて選択して(又は選択しないで)、圧電素子60に供給する構成となっている。
図6は、駆動信号COMA,COMBの波形を示す図である。図6に示されるように、駆動信号COMAは、ラッチ信号LATが立ち上がってからチェンジ信号CHが立ち上がるまでの期間T1に配置された台形波形Adp1と、チェンジ信号CHが立ち上がってから次にラッチ信号LATが立ち上がるまでの期間T2に配置された台形波形Adp2とを連続させた波形となっている。期間T1と期間T2からなる期間を周期Taとして、周期Ta毎に、印刷媒体Pに新たなドットが形成される。
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60の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子60に対応するノズル651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COMB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とを連続させた波形となっている。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651の開孔部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60の一端に供給されたとしても、当該圧電素子60に対応するノズル651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60の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子60に対応するノズル651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。
なお、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Vcで共通である。すなわち、台形波形A
dp1、Adp2、Bdp1、Bdp2は、それぞれ電圧Vcで開始し、電圧Vcで終了する波形となっている。
図7は、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のそれぞれに対応する駆動信号VOUTの波形を示す図である。
図7に示されるように、「大ドット」に対応する駆動信号VOUTは、期間T1における駆動信号COMAの台形波形Adp1と期間T2における駆動信号COMAの台形波形Adp2とを連続させた波形となっている。この駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651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、印刷媒体Pにはそれぞれのインクが着弾し合体して大ドットが形成されることになる。
「中ドット」に対応する駆動信号VOUTは、期間T1における駆動信号COMAの台形波形Adp1と期間T2における駆動信号COMBの台形波形Bdp2とを連続させた波形となっている。この駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651から、中程度及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、印刷媒体Pにはそれぞれのインクが着弾し合体して中ドットが形成されることになる。
「小ドット」に対応する駆動信号VOUTは、期間T1では圧電素子60が有する容量性によって保持された直前の電圧Vcとなり、期間T2では駆動信号COMBの台形波形Bdp2となっている。この駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651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。このため、印刷媒体Pにはこのインクが着弾して小ドットが形成されることになる。
「非記録」に対応する駆動信号VOUTは、期間T1では駆動信号COMBの台形波形Bdp1となり、期間T2では圧電素子60が有する容量性によって保持された直前の電圧Vcとなっている。この駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651が、期間T2において微振動するのみで、インクは吐出されない。このため、印刷媒体Pにはインクが着弾せず、ドットが形成されない。
5.駆動信号選択回路の構成
図8は、駆動信号選択回路120(120−1〜120−6)の構成を示す図である。図8に示されるように、駆動信号選択回路120は、選択制御部220と、複数の選択部230とを含む。
選択制御部220には、クロック信号SCK、印刷データ信号SI(SI1〜SI6)、ラッチ信号LAT及びチェンジ信号CHが供給される。選択制御部220では、シフトレジスター(S/R)222とラッチ回路224とデコーダー226との組が、圧電素子60(ノズル651)のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、1つの駆動信号選択回路120が有するシフトレジスター(S/R)222とラッチ回路224とデコーダー226との組の数は、2つのノズル列650に含まれるノズル651の総数mと同じである。
印刷データ信号SIは、m個の吐出部600(圧電素子60)のそれぞれに対して、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のいずれかを選択するための2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を含む、合計2mビットの信号である。
印刷データ信号SIは、クロック信号SCKに同期した信号であり、ノズル651に対応して、印刷データ信号SIに含まれる2ビット分の印刷データ(SIH,SIL)毎に、一旦保持するための構成がシフトレジスター222である。
詳細には、圧電素子60(ノズル651)に対応した段数のシフトレジスター222が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷データ信号SIが、クロック信号SCKに従って順次後段に転送される構成となっている。
なお、シフトレジスター222を区別するために、印刷データ信号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。
m個のラッチ回路224の各々は、m個のシフトレジスター222の各々で保持された2ビットの印刷データ(SIH,SIL)をラッチ信号LATの立ち上がりでラッチする。
m個のデコーダー226の各々は、m個のラッチ回路224の各々によってラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)をデコードして、ラッチ信号LATとチェンジ信号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230での選択を規定する。
図9は、デコーダー226におけるデコード内容を示す図である。デコーダー226は、例えばラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)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レベルとし、期間T2ではそれぞれL,Hレベルとして、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、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT及びチェンジ信号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。
選択部230は、圧電素子60(ノズル651)のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、1つの駆動信号選択回路120が有する選択部230の数は、2つのノズル列650に含まれるノズル651の総数mと同じである。
図10は、圧電素子60(ノズル651)の1個分に対応する選択部230の構成を示す図である。
図10に示されるように、選択部230は、インバーター(NOT回路)232a,232bと、トランスファーゲート234a,234bとを有する。
デコーダー226からの選択信号Saは、トランスファーゲート234a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232aによって論理反転されて、トランスファーゲート234a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234bの正制御端に供給される一方で、インバーター232bによって論理反転されて、トランスファーゲート234bの負制御端に供給される。
トランスファーゲート234aの入力端には、駆動信号COMAが供給され、トランスファーゲート234bの入力端には、駆動信号COMBが供給される。トランスファーゲート234a,234bの出力端同士は共通接続され、当該共通接続端子を介して駆動信
号VOUTが吐出部600に出力される。
トランスファーゲート234a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234b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。
次に、駆動信号選択回路120(120−1〜120−6)の動作について図11を参照して説明する。
印刷データ信号SI(SI1〜SI6)が、クロック信号SCKに同期してシリアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスター222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、シフトレジスター222のそれぞれには、ノズル651に対応した2ビットの印刷データ(SIH,SIL)が保持された状態になる。なお、印刷データ信号SIは、シフトレジスター222における最終m段、…、2段、1段のノズルに対応した順番で供給される。
ここで、ラッチ信号LATが立ち上がると、ラッチ回路224のそれぞれは、シフトレジスター222に保持された2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を一斉にラッチする。図11において、LT1、LT2、…、LTmは、1段、2段、…、m段のシフトレジスター222に対応するラッチ回路224によってラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を示している。
デコーダー226は、ラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)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,Sbの論理レベルを図9に示されるような内容で出力する。
すなわち、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)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。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)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。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(0,1)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。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)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。
選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(1,1)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COMA(台形波形Adp1)を選択し、期間T2でもSa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COMA(台形波形Adp2)を選択する。その結果、図7に示した「大ドット」に対応する駆動信号VOUTが生成される。
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COMA(台形波形Adp1)を選択し、期間T2ではSa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COMB(台形波形Bdp2)を選択する。その結果、図7に示した「中ドット」に対応する駆動信号VOUTが生成される。
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(0,1)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがL,Lレベルであるので駆動信号COMA,COMBのいずれも選択せず、期間T2ではSa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COMB(台形波形Bdp2)を選択する。その結果、図7に示した「小ドット」に対応する駆動信号VOUTが生成される。なお、期間T1において、駆動信号COMA,COMBのいずれも選択されないため、圧電素子60の一端がオープンとなるが、圧電素子60が有する容量性によって、駆動信号VOUTは直前の電圧Vcに保持される。
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(0,0)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COMB(台形波形Bdp1)を選択し、期間T2では選択信号Sa,SbがL,Lレベルであるので駆動信号COMA,COMBのいずれも選択しない。その結果、図7に示した「非記録」に対応する駆動信号VOUTが生成される。なお、期間T2において、駆動信号COMA,COMBのいずれも選択されないため、圧電素子60の一端がオープンとなるが、圧電素子60が有する容量性によって、駆動信号VOUTは直前の電圧Vcに保持される。
図11に示されるように、制御信号OEaは、駆動信号COMA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ローレベルであり、それ以外の期間(駆動信号COMAの電圧を一定とさせる期間)にわたってハイレベルである。同様に、制御信号OEbは、駆動信号COMB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ローレベルであり、それ以外の期間(駆動信号COMBの電圧を一定とさせる期間)にわたってハイレベルである。また、制御信号OCaは、駆動信号COMAの電圧が変化する期間(すなわち制御信号OEaがローレベルとなる期間)のうち、電圧が低下する期間ではハイレベルであり、電圧が上昇する期間ではローレベルである。同様に、制御信号OCbは、駆動信号COMBの電圧が変化する期間(すなわち制御信号OEbがローレベルとなる期間)のうち、電圧が低下する期間ではハイレベルであり、電圧が上昇する期間ではローレベルである。逆に言えば、駆動回路50a−1〜50a−6は制御信号OEa,OCaに従って駆動信号COMAを生成し、駆動回路50b−1〜50b−6は制御信号OEb,OCbに従って駆動信号COMBを生成する。
なお、図6及び図11に示した駆動信号COMA,COMBはあくまでも一例である。実際には、ヘッドユニット20の移動速度や印刷媒体Pの性質などに応じて、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60が、電圧の低下に伴って上方向に撓む例で説明したが、電極611,612に供給する電圧を逆転させると、圧電素子60は、電圧の低下に伴って下方向に撓むことになる。このため、圧電素子60が、電圧の低下に伴って下方向に撓む構成では、図6及び図11に例示した駆動信号COMA,COMBが、電圧Vcを基準に反転した波形となる。
6.駆動回路の構成
以下、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6はすべて同じ構成であるものとし、その構成について詳細に説明する。図12は、駆動回路50(50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6)の構成を示す図である。図12に示されるように、駆動回路50は、D/A変換回路(DAC:Digital to Analog Converter)251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253、リニア増幅器280、ゲートドライバー制御回路254、ゲートドライバー255a,255b,255c,255d、セレクター256、スイッチ260、トランジスター271a,272a,271b,272b,271c,272c,271d,272d、コンデンサーC0、及び抵抗素子
R1,R2,R3,R4を含む。
前述の通り、駆動回路50には5種類の電源電圧V1〜V5が供給される。以下では、電源電圧V1は0Vであり、電源電圧V2は10.5Vであり、電源電圧V3は21Vであり、電源電圧V4は31.5Vであり、電源電圧V5は42Vであるものとする。
本実施形態では、電源電圧V1(0V)以上電源電圧V2(10.5V)未満の範囲が第1範囲として規定され、電源電圧V2(10.5V)以上電源電圧V3(21V)未満の範囲が第2範囲として規定され、電源電圧V3(21V)以上電源電圧V4(31.5V)未満の範囲が第3範囲として規定され、電源電圧V4(31.5V)以上電源電圧V5(42V)未満の範囲が第4範囲として規定される。
D/A変換回路251は、駆動信号COMA(COMB)の波形を規定するデジタル信号である駆動データdA(dB)を、駆動信号COMA(COMB)の元となるアナログ信号である元駆動信号ain(bin)に変換する。
コンパレーター252の負入力端(−)には元駆動信号ain(bin)が供給され、正入力端(+)には帰還信号ain2(bin2)が供給され、元駆動信号ain(bin)の電圧と帰還信号ain2(bin2)の電圧とを比較する。帰還信号ain2(bin2)は、駆動信号COMA(COMB)が帰還された信号であり、より詳細には、駆動信号COMA(COMB)が、抵抗素子R1と抵抗素子R2との抵抗比に応じて分圧された信号である。コンパレーター252は、帰還信号ain2(bin2)の電圧が元駆動信号ain(bin)の電圧よりも高いときはハイレベルの信号を出力し、それ以外のときはローレベルの信号を出力する。
タイミング信号生成回路253は、制御信号OEa(OEb)と帰還信号ain3(bin3)とに基づいて、制御信号OEax(OEbx)を生成する。帰還信号ain3(bin3)は、駆動信号COMA(COMB)がケーブル201を伝搬してヘッド基板101から制御基板100へと帰還された信号であり、より詳細には、ケーブル201を伝搬して帰還された帰還駆動信号COMA_FB(COMB_FB)(図4参照)が抵抗素子R3と抵抗素子R4との抵抗比に応じて分圧された信号である。前述の通り、制御信号OEa(OEb)は、駆動信号COMA(COMB)について電圧を低下又は上昇させる期間ではローレベルであり、それ以外の期間(電圧を一定とさせる期間)ではハイレベルとなる信号である。換言すれば、制御信号OEax(OEbx)は、駆動信号COMA(COMB)の電圧を一定とさせる期間(「第1期間」の一例)を制御するタイミング信号である。ただし、制御部111(図4参照)は、駆動データdA(dB)に基づいて、駆動信号COMA(COMB)の電圧を低下又は上昇させる期間とそれ以外の期間を判断して制御信号OEa(OEb)を生成するのに対して、圧電素子60に印加される駆動信号COMA(COMB)は、ケーブル201(図4参照)を伝搬することで遅延する。そのため、実際に駆動信号COMA(COMB)の電圧が低下又は上昇する期間と制御信号OEa(OEb)がローレベルの期間とにはずれが生じている。そこで、タイミング信号生成回路253は、ケーブル201を伝搬して帰還された帰還駆動信号COMA_FB(COMB_FB)が減衰された帰還信号ain3(bin3)に基づいて、駆動信号COMA(COMB)の電圧波形と制御信号OEa(OEb)の論理レベルとが適切な関係になるように、制御信号OEa(OEb)を調整した制御信号OEax(OEbx)を生成する。
ゲートドライバー制御回路254は、コンパレーター252の出力信号、制御信号OEax(OEbx)及び制御信号OCa(OCb)に基づいて、ゲートドライバー255a〜255dを制御する制御信号Gt1,Gt2を出力する。具体的には、ゲートドライバ
ー制御回路254は、制御信号OEax(OEbx)がローレベルであって、かつ、制御信号OCa(OCb)がローレベルであれば、制御信号Gt1としてコンパレーター252の出力信号を選択し、制御信号Gt2としてローレベルを選択する。一方、ゲートドライバー制御回路254は、制御信号OEax(OEbx)がローレベルであって、かつ、制御信号OCa(OCb)がハイレベルであれば、制御信号Gt1としてハイレベルを選択し、制御信号Gt2としてコンパレーター252の出力信号を選択する。なお、ゲートドライバー制御回路254は、制御信号OEax(OEbx)がハイレベルであれば、制御信号OCa(OCb)の論理レベルとは無関係に、制御信号Gt1としてハイレベルを選択し、制御信号Gt2としてローレベルを選択する。
セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V1と電源電圧V2との間(第1範囲)にあるときにゲートドライバー255aを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V2と電源電圧V3との間(第2範囲)にあるときにゲートドライバー255bを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V3と電源電圧V4との間(第3範囲)にあるときにゲートドライバー255cを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V4と電源電圧V5との間(第4範囲)にあるときにゲートドライバー255dを動作可能にする。具体的には、セレクター256は、制御部111(図4参照)から供給される駆動データdA(dB)に基づいて、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第1範囲〜第4範囲のいずれにあるかを判別し、判別結果に基づいて、ゲートドライバー255a〜255dのいずれかを選択して動作させるための選択信号S1〜S4を出力する。
より詳細には、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第1範囲(電源電圧V1(0V)以上電源電圧V2(10.5V)未満)であると判別した場合、選択信号S1のみをハイレベルとし、選択信号S2,S3,S4をローレベルとする。また、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第2範囲(電源電圧V2(10.5V)以上電源電圧V3(21V)未満)であると判別した場合、選択信号S2のみをハイレベルとし、選択信号S1,S3,S4をローレベルとする。また、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第3範囲(電源電圧V3(21V)以上電源電圧V4(31.5V)未満)であると判別した場合、選択信号S3のみをハイレベルとし、選択信号S1,S2,S4をローレベルとする。また、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第4範囲(電源電圧V4(31.5V)以上電源電圧V5(42V)未満)であると判別した場合、選択信号S4のみをハイレベルとし、選択信号S1,S2,S3をローレベルとする。
このように、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V1と電源電圧V2との間にあるときにゲートドライバー255aを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V2と電源電圧V3との間にあるときにゲートドライバー255bを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V3と電源電圧V4との間にあるときにゲートドライバー255cを動作可能にし、駆動信号COMA(COMB)の電圧が電源電圧V4と電源電圧V5との間にあるときにゲートドライバー255dを動作可能にする。
なお、セレクター256は、駆動信号COMA(COMB)が帰還された信号(例えば、帰還信号ain2(bin2)あるいは帰還信号ain3(bin3))の電圧に基づいて、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第1範囲〜第4範囲のいずれにあるかを判別し、判別結果に基づいて選択信号S1〜S4を出力してもよい。あるいは、セレクター256は、駆動データdA(dB)と駆動信号COMA(COMB)が帰還された信号との両方に基づいて、駆動信号COMA(COMB)の電圧が第1範囲〜第4範囲のいずれにあるかを判別し、判別結果に基づいて選択信号S1〜S4を出力してもよい。
以上のように、D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253、ゲートドライバー制御回路254及びセレクター256は、制御信号OEa(OEb)、制御信号OCa(OCb)、駆動データdA(dB)、帰還信号ain2(bin2)及び帰還信号ain3(bin3)に基づいて、制御信号Gt1,Gt2及び選択信号S1〜S4を生成し、ゲートドライバー255a〜255dの動作を制御する制御回路(「第1制御回路」又は「第2制御回路」の一例)として機能する。
ゲートドライバー255a(「第1ゲートドライバー」又は「第3ゲートドライバー」の一例)は、低位側の電源電圧V1及び高位側の電源電圧V2が供給されて動作するものであり、コンパレーター252から出力される信号に応じて、トランジスター271a,272aからなるトランジスター対のスイッチング動作を制御する制御信号Gt1a,Gt2a(「第1制御信号」又は「第3制御信号」の一例)を生成する。具体的には、ゲートドライバー255aは、選択信号S1がハイレベルのとき、コンパレーター252の出力信号に基づいて生成された制御信号Gt1及び制御信号Gt2をそれぞれ電源電圧V1から電源電圧V2の範囲(第1範囲)にレベルシフトし、制御信号Gt1a及び制御信号Gt2aとして、トランジスター271aのゲート端子及びトランジスター272aのゲート端子にそれぞれ供給する。ただし、制御信号Gt1,Gt2の最低電圧から最高電圧までの範囲が第1範囲と一致している場合は、制御信号Gt1,Gt2のレベルシフト量は0Vでよい(レベルシフトしなくてよい)。また、ゲートドライバー255aは、選択信号S1がローレベルのとき、トランジスター271aのゲート端子にハイレベルの電圧(電源電圧V2付近の電圧)の制御信号Gt1aを供給し、トランジスター272aのゲート端子にローレベルの電圧(電源電圧V1付近の電圧)の制御信号Gt2aを供給し、トランジスター271a,272aをともにオフさせる。
同様に、ゲートドライバー255b(「第2ゲートドライバー」又は「第4ゲートドライバー」の一例)は、低位側の電源電圧V2及び高位側の電源電圧V3が供給されて動作するものであり、コンパレーター252から出力される信号に応じて、トランジスター271b,272bからなるトランジスター対のスイッチング動作を制御する制御信号Gt1b,Gt2b(「第2制御信号」又は「第4制御信号」の一例)を生成する。具体的には、ゲートドライバー255bは、選択信号S2がハイレベルのとき、制御信号Gt1及び制御信号Gt2をそれぞれ電源電圧V2から電源電圧V3の範囲(第2範囲)にレベルシフトし、制御信号Gt1b及び制御信号Gt2bとして、トランジスター271bのゲート端子及びトランジスター272bのゲート端子にそれぞれ供給する。また、ゲートドライバー255bは、選択信号S2がローレベルのとき、トランジスター271bのゲート端子にハイレベルの電圧(電源電圧V3付近の電圧)の制御信号Gt1bを供給し、トランジスター272bのゲート端子にローレベルの電圧(電源電圧V2付近の電圧)の制御信号Gt2bを供給し、トランジスター271b,272bをともにオフさせる。
同様に、ゲートドライバー255cは、低位側の電源電圧V3及び高位側の電源電圧V4が供給されて動作するものであり、コンパレーター252から出力される信号に応じて、トランジスター271c,272cからなるトランジスター対のスイッチング動作を制御する制御信号Gt1c,Gt2cを生成する。具体的には、ゲートドライバー255cは、選択信号S3がハイレベルのとき、制御信号Gt1及び制御信号Gt2をそれぞれ電源電圧V3から電源電圧V4の範囲(第3範囲)にレベルシフトし、制御信号Gt1c及び制御信号Gt2cとして、トランジスター271cのゲート端子及びトランジスター272cのゲート端子にそれぞれ供給する。また、ゲートドライバー255cは、選択信号S3がローレベルのとき、トランジスター271cのゲート端子にハイレベルの電圧(電源電圧V4付近の電圧)の制御信号Gt1cを供給し、トランジスター272cのゲート端子にローレベルの電圧(電源電圧V3付近の電圧)の制御信号Gt2cを供給し、トラ
ンジスター271c,272cをともにオフさせる。
同様に、ゲートドライバー255dは、低位側の電源電圧V4及び高位側の電源電圧V5が供給されて動作するものであり、選択信号S4がハイレベルのとき、制御信号Gt1及び制御信号Gt2をそれぞれ電源電圧V4から電源電圧V5の範囲(第4範囲)にレベルシフトし、制御信号Gt1d及び制御信号Gt2dとして、トランジスター271dのゲート端子及びトランジスター272dのゲート端子にそれぞれ供給する。また、ゲートドライバー255dは、選択信号S4がローレベルのとき、トランジスター271dのゲート端子にハイレベルの電圧(電源電圧V5付近の電圧)の制御信号Gt1dを供給し、トランジスター272dのゲート端子にローレベルの電圧(電源電圧V4付近の電圧)の制御信号Gt2dを供給し、トランジスター271d,272dをともにオフさせる。
トランジスター271a,272a、トランジスター271b,272b、トランジスター271c,272c、トランジスター271d,272dは、それぞれ対となってスイッチング動作を行う。具体的には、トランジスター271a(「第2トランジスター」又は「第6トランジスター」の一例)及びトランジスター272a(「第1トランジスター」又は「第5トランジスター」の一例)は、電源電圧V1(「第1電源電圧」又は「第4電源電圧」の一例)が供給される電源電圧供給線(「第1電源電圧供給線」又は「第4電源電圧供給線」の一例)と電源電圧V1よりも高い電源電圧V2(「第2電源電圧」又は「第5電源電圧」の一例)が供給される電源電圧供給線(「第2電源電圧供給線」又は「第5電源電圧供給線」の一例)との間に直列に接続されており、1つのトランジスター対(「第1トランジスター対」又は「第3トランジスター対」の一例)を構成している。また、トランジスター271b(「第4トランジスター」又は「第8トランジスター」の一例)及びトランジスター272b(「第3トランジスター」又は「第7トランジスター」の一例)は、電源電圧V2が供給される電源電圧供給線と電源電圧V2よりも高い電源電圧V3(「第3電源電圧」又は「第6電源電圧」の一例)が供給される電源電圧供給線(「第3電源電圧供給線」又は「第6電源電圧供給線」の一例)との間に直列に接続されており、1つのトランジスター対(「第2トランジスター対」又は「第4トランジスター対」の一例)を構成している。また、トランジスター271c及びトランジスター272cは、電源電圧V3が供給される電源電圧供給線と電源電圧V3よりも高い電源電圧V4が供給される電源電圧供給線との間に直列に接続されており、1つのトランジスター対を構成している。また、トランジスター271d及びトランジスター272dは、電源電圧V4が供給される電源電圧供給線と電源電圧V4よりも高い電源電圧V5が供給される電源電圧供給線との間に直列に接続されており、1つのトランジスター対を構成している。
4つのトランジスター対において、ハイサイドのトランジスター271a、271b、271c、271dは、ゲート端子がローレベルのときにオンし、ハイレベルのときにオフするトランジスターであり、例えば、Pチャネル型の電界効果トランジスターである。また、ローサイドのトランジスター272a、272b、272c、272dは、ゲート端子がハイレベルのときにオンし、ローレベルのときにオフするトランジスターであり、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271a,272aからなるトランジスター対において、ハイサイドのトランジスター271aのソース端子には電源電圧V2が印加され、ローサイドのトランジスター272aのソース端子には電源電圧V1が印加され、トランジスター271aのドレイン端子とトランジスター272aのドレイン端子とがダイオードdpを介して接続されている。トランジスター271a,272aの各ゲート端子には、ゲートドライバー255aから出力される制御信号Gt1a,Gt2aがそれぞれ供給される。そして、ダイオードdpのカソード端子ととトランジスター272aのドレイン端子との接続ノードが、トランジスター271a,272aからなるトランジスター対の出力端となる。
同様に、トランジスター271b,272bからなるトランジスター対において、ハイサイドのトランジスター271bのソース端子には電源電圧V3が印加され、ローサイドのトランジスター272bのソース端子には電源電圧V2が印加され、トランジスター271bのドレイン端子とトランジスター272bのドレイン端子とがダイオードdpおよびダイオードdnを介して接続されている。トランジスター271b,272bの各ゲート端子には、ゲートドライバー255bから出力される制御信号Gt1b,Gt2bがそれぞれ供給される。そして、ダイオードdpのカソード端子とダイオードdnのアノード端子との接続ノードが、トランジスター271b,272bからなるトランジスター対の出力端となる。
同様に、トランジスター271c,272cからなるトランジスター対において、ハイサイドのトランジスター271cのソース端子には電源電圧V4が印加され、ローサイドのトランジスター272cのソース端子には電源電圧V3が印加され、トランジスター271cのドレイン端子とトランジスター272cのドレイン端子とがダイオードdpおよびダイオードdnを介して接続されている。トランジスター271c,272cの各ゲート端子には、ゲートドライバー255cから出力される制御信号Gt1c,Gt2cがそれぞれ供給される。そして、ダイオードdpのカソード端子とダイオードdnのアノード端子との接続ノードが、トランジスター271c,272cからなるトランジスター対の出力端となる。
同様に、トランジスター271d,272dからなるトランジスター対において、ハイサイドのトランジスター271dのソース端子には電源電圧V5が印加され、ローサイドのトランジスター272dのソース端子には電源電圧V4が印加され、トランジスター271dのドレイン端子とトランジスター272dのドレイン端子とがダイオードdnを介して接続されている。トランジスター271d,272dの各ゲート端子には、ゲートドライバー255dから出力される制御信号Gt1d,Gt2dがそれぞれ供給される。そして、トランジスター271dのドレイン端子とダイオードdnのアノード端子との接続ノードが、トランジスター271d,272dからなるトランジスター対の出力端となる。
トランジスター271a,272aからなるトランジスター対の出力端、トランジスター271b,272bからなるトランジスター対の出力端、トランジスター271c,272cからなるトランジスター対の出力端及びトランジスター271d,272dからなるトランジスター対の出力端は互いに接続されており、この接続ノードが駆動回路50の出力ノードN1(「第1出力ノード」又は「第2出力ノード」の一例)となり、出力ノードN1から出力される信号が駆動信号COMA(COMB)となる。
ダイオードdpは、出力ノードN1からトランジスター271a,271b,271cを介して電源電圧V2,V3,V4の各供給線へと流れる電流(逆流)を防止するためのダイオードであり、その順方向は、トランジスター271a,271b,271cの各ドレイン端子から出力ノードN1に向かう方向である。また、ダイオードdnは、電源電圧V2,V3,V4の各供給線からトランジスター272b,272c,272dを介して出力ノードN1へと流れる電流(逆流)を防止するためのダイオードであり、その順方向は、出力ノードN1からトランジスター272b,272c,272dの各ドレイン端子に向かう方向である。なお、出力ノードN1の電圧(駆動信号COMA(COMB)の電圧)は電源電圧V5よりも高くならないので、出力ノードN1から電源電圧V5の供給線へと流れる電流(逆流)は発生しない。そのため、トランジスター271dに対してダイオードdpは設けられていない。同様に、出力ノードN1の電圧(駆動信号COMA(COMB)の電圧)は電源電圧V1よりも低くならないので、電源電圧V1の供給線から出
力ノードN1へと流れる電流(逆流)は発生しない。そのため、トランジスター272aに対してダイオードdnは設けられていない。
リニア増幅器280は、自己の出力信号であるリニア増幅信号LAOが帰還されたリニア増幅帰還信号LAO_FBに基づいて、元駆動信号ain(bin)の電圧を所定倍数で増幅して出力する。本実施形態では、リニア増幅器280は、増幅制御回路257、増幅回路258及び帰還回路259を含む。
増幅制御回路257は、元駆動信号ain(bin)の電圧とリニア増幅帰還信号LAO_FBの電圧とを比較し、比較結果に基づく増幅制御信号CTLAを出力する。増幅回路258は、増幅制御回路257が出力する増幅制御信号CTLAに基づいて、内部のトランジスター(不図示)の動作が制御され、電源電圧V1から電源電圧V5までの範囲の電圧となるリニア増幅信号LAOを出力する。このリニア増幅信号LAOがリニア増幅器280の出力信号となる。帰還回路259は、増幅回路258が出力するリニア増幅信号LAOの電圧を一定の比率(減衰率α)で減衰させたリニア増幅帰還信号LAO_FBを出力する。
このように構成されたリニア増幅器280では、元駆動信号ain(bin)の電圧とリニア増幅帰還信号LAO_FBの電圧とが一致するように帰還がかかり、リニア増幅信号LAOは、元駆動信号ain(bin)の電圧がα倍に増幅された信号となる。
スイッチ260は、リニア増幅器280の出力端(増幅回路258の出力端)と出力ノードN1との間に接続され、制御信号OEax(OEbx)がハイレベルであればオンし、制御信号OEax(OEbx)がローレベルであればオフする。なお、前述の通り、ゲートドライバー制御回路254は、制御信号OEax(OEbx)がハイレベルであれば、制御信号Gt1としてハイレベルを選択し、制御信号Gt2としてローレベルを選択し、その結果、トランジスター271a〜271d,272a〜272dはいずれもオフする。従って、制御信号OEax(OEbx)がハイレベルとなる期間において、4つのトランジスター対のスイッチング動作が停止するとともに、スイッチ260がオンすることにより、リニア増幅器280から出力されるリニア増幅信号LAOの電圧が出力ノードN1に印加され、出力ノードN1の電圧は強制的にリニア増幅信号LAOの電圧と一致するようになる。
次に、駆動回路50の動作について説明する。以下では、駆動信号COMAを出力する駆動回路50a−1〜50a−6の動作について説明するが、駆動信号COMBを出力する駆動回路50b−1〜50b−6の動作についても同様である。
図13は、駆動回路50(50a−1〜50a−6)の動作を説明するための図である。図13に示されるように、周期Taの期間T1において、最初の期間P1では、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。そのため、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2はローレベルとなる。また、駆動データdAに応じた駆動信号COMAの電圧が第3範囲にあるため、選択信号S3がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S4はローレベルとなる。選択信号S1,S2,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271d,272a,272b,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S3がハイレベルであるため、制御信号Gt1cの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2cの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター271c,272cもオフする。このとき、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであるから
、スイッチ260がオンして、駆動データdAに応じた電圧のリニア増幅信号LAOが出力ノードN1に供給される。これにより、駆動信号COMAの電圧が一定電圧Vcとなる。
期間P1に続く期間P2では、制御信号OEa(制御信号OEax)がローレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。このとき、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が低下し、帰還信号ain2の電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号がハイレベルとなる。制御信号OCaがハイレベルであるから、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2の論理レベルはコンパレーター252の出力信号の論理レベル(ハイレベル)と一致する。また、駆動信号COMAの電圧が第3範囲にあるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271d,272a,272b,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S3がハイレベルであるため、制御信号Gt1cの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2cの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ハイレベル)と一致するので、トランジスター271cがオフするとともに、トランジスター272cがオンする。これにより、コンデンサーC0に蓄えられている電荷の一部が電源電圧V3の供給線へと放電され、駆動信号COMAの電圧が低下する。
駆動信号COMAの電圧が低下すると、帰還信号ain2の電圧も低下し、元駆動信号ainの電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号がローレベルとなる。そのため、制御信号Gt2がローレベルとなり、制御信号Gt2aもローレベルとなって、トランジスター272cがオフする。これにより、コンデンサーC0からの放電が停止し、駆動信号COMAの電圧の低下が停止する。
駆動信号COMAの電圧の低下が停止している状態で、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が低下し、帰還信号ain2の電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号が再びハイレベルとなる。これにより、トランジスター272cが再びオンし、コンデンサーC0からの放電が再開して駆動信号COMAの電圧が低下する。このように、駆動データdAに基づいて、トランジスター272cのオン/オフ(スイッチング動作)が繰り返されながら、駆動信号COMAの電圧が低下していく。
そして、駆動信号COMAの電圧が第2範囲に入るまで低下すると、選択信号S2がハイレベルとなり、選択信号S1,S3,S4がローレベルとなる。選択信号S1,S3,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1c,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2c,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271c,271d,272a,272c,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S2がハイレベルであるため、制御信号Gt1bの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2bの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致するので、トランジスター271bはオフし、トランジスター272bはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、コンデンサーC0に蓄えられている電荷の一部が電源電圧V2の供給線へと放電され、駆動信号COMAの電圧は、第2範囲に入った後も低下していく。
さらに、駆動信号COMAの電圧が第1範囲に入るまで低下すると、選択信号S1がハイレベルとなり、選択信号S2,S3,S4がローレベルとなる。選択信号S2,S3,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1b,Gt1c,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2b,Gt2c,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271b,271c,271d,272b,272c,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S1がハイレベルであるため、制御信号Gt1aの論理レベルは制御信号Gt1
の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2aの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致するので、トランジスター271aはオフし、トランジスター272aはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、コンデンサーC0に蓄えられている電荷の一部が電源電圧V1の供給線へと放電され、駆動信号COMAの電圧は、第1範囲に入った後も低下していく。
期間P2に続く期間P3では、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。そのため、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2はローレベルとなる。また、駆動信号COMAの電圧が第1範囲にあるため、選択信号S1がハイレベルとなり、選択信号S2,S3,S4はローレベルとなる。選択信号S2,S3,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1b,Gt1c,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2b,Gt2c,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271b,271c,271d,272b,272c,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S1がハイレベルであるため、制御信号Gt1aの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2aの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター271a,272aもオフする。このとき、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであるから、スイッチ260がオンして、駆動データdAに応じた電圧のリニア増幅信号LAOが出力ノードN1に供給される。これにより、駆動信号COMAの電圧が一定電圧となる。
期間P3に続く期間P4では、制御信号OEa(制御信号OEax)がローレベルであり、制御信号OCaがローレベルである。このとき、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が上昇し、帰還信号ain2の電圧よりも高くなるため、コンパレーター252の出力信号がローレベルとなる。制御信号OCaがローレベルであるから、制御信号Gt2はローレベルとなり、制御信号Gt1の論理レベルはコンパレーター252の出力信号の論理レベル(ローレベル)と一致する。また、駆動信号COMAの電圧が第1範囲にあるため、制御信号Gt1b,Gt1c,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2b,Gt2c,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271b,271c,271d,272b,272c,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S1がハイレベルであるため、制御信号Gt1aの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ローレベル)と一致し、制御信号Gt2aの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター271aがオンするとともに、トランジスター272aがオフする。これにより、電源電圧V2の供給線からコンデンサーC0へと電荷が充電され、駆動信号COMAの電圧が上昇する。
駆動信号COMAの電圧が上昇すると、帰還信号ain2の電圧も上昇し、元駆動信号ainの電圧よりも高くなるため、コンパレーター252の出力信号がハイレベルとなる。そのため、制御信号Gt1がハイレベルとなり、制御信号Gt1aもハイレベルとなって、トランジスター271aがオフする。これにより、コンデンサーC0への充電が停止し、駆動信号COMAの電圧の上昇が停止する。
駆動信号COMAの電圧の上昇が停止している状態で、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が上昇し、帰還信号ain2の電圧よりも高くなるため、コンパレーター252の出力信号が再びローレベルとなる。これにより、トランジスター271aが再びオンし、コンデンサーC0への充電が再開して駆動信号COMAの電圧が上昇する。このように、駆動データdAに基づいて、トランジスター271aのオン/オフ(スイッチング動作)が繰り返されながら、駆動信号COMAの電圧が上昇していく。
そして、駆動信号COMAの電圧が第2範囲に入るまで上昇すると、選択信号S2がハ
イレベルとなり、選択信号S1,S3,S4がローレベルとなる。選択信号S1,S3,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1c,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2c,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271c,271d,272a,272c,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S2がハイレベルであるため、制御信号Gt1bの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致し、制御信号Gt2bの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター272bはオフし、トランジスター271bはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、電源電圧V3の供給線からコンデンサーC0へと電荷が充電され、駆動信号COMAの電圧は、第2範囲に入った後も上昇していく。
さらに、駆動信号COMAの電圧が第3範囲に入るまで上昇すると、選択信号S3がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S4がローレベルとなる。選択信号S1,S2,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271d,272a,272b,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S3がハイレベルであるため、制御信号Gt1cの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致し、制御信号Gt2cの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター272cはオフし、トランジスター271cはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、電源電圧V4の供給線からコンデンサーC0へと電荷が充電され、駆動信号COMAの電圧は、第3範囲に入った後も上昇していく。
さらに、駆動信号COMAの電圧が第4範囲に入るまで上昇すると、選択信号S4がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S3がローレベルとなる。選択信号S1,S2,S3がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1cはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2cはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271c,272a,272b,272cはいずれもオフする。一方、選択信号S4がハイレベルであるため、制御信号Gt1dの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致し、制御信号Gt2dの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター272dはオフし、トランジスター271dはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、電源電圧V5の供給線からコンデンサーC0へと電荷が充電され、駆動信号COMAの電圧は、第4範囲に入った後も上昇していく。
期間P4に続く期間P5では、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。そのため、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2はローレベルとなる。また、駆動信号COMAの電圧が第4範囲にあるため、選択信号S4がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S3はローレベルとなる。選択信号S1,S2,S3がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1cはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2cはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271c,272a,272b,272cはいずれもオフする。一方、選択信号S4がハイレベルであるため、制御信号Gt1dの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2dの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター271d,272dもオフする。このとき、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであるから、スイッチ260がオンして、駆動データdAに応じた電圧のリニア増幅信号LAOが出力ノードN1に供給される。これにより、駆動信号COMAの電圧が一定電圧となる。
期間P5に続く期間P6では、制御信号OEa(制御信号OEax)がローレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。このとき、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が低下し、帰還信号ain2の電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号がハイレベルとなる。制御信号OCaがハイレベルであるから、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2の論理レベルはコンパレーター252の出力信号の論理レベル(ハイレベル)と一致する。また、駆動信号COMAの電圧が第4範囲にあるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1cはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2cはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271c,272a,272b,272cはいずれもオフする。一方、選択信号S4がハイレベルであるため、制御信号Gt1dの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2dの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ハイレベル)と一致するので、トランジスター271dがオフするとともに、トランジスター272dがオンする。これにより、コンデンサーC0に蓄えられている電荷の一部が電源電圧V4の供給線へと放電され、駆動信号COMAの電圧が低下する。
駆動信号COMAの電圧が低下すると、帰還信号ain2の電圧も低下し、元駆動信号ainの電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号がローレベルとなる。そのため、制御信号Gt2がローレベルとなり、制御信号Gt2dもローレベルとなって、トランジスター272dがオフする。これにより、コンデンサーC0からの放電が停止し、駆動信号COMAの電圧の低下が停止する。
駆動信号COMAの電圧の低下が停止している状態で、駆動データdAに基づき元駆動信号ainの電圧が低下し、帰還信号ain2の電圧よりも低くなるため、コンパレーター252の出力信号が再びハイレベルとなる。これにより、トランジスター272dが再びオンし、コンデンサーC0からの放電が再開して駆動信号COMAの電圧が低下する。このように、駆動データdAに基づいて、トランジスター272dのオン/オフ(スイッチング動作)が繰り返されながら、駆動信号COMAの電圧が低下していく。
そして、駆動信号COMAの電圧が第3範囲に入るまで低下すると、選択信号S3がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S4がローレベルとなる。選択信号S1,S2,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271d,272a,272b,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S3がハイレベルであるため、制御信号Gt1cの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2cの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル又はハイレベル)と一致するので、トランジスター271cはオフし、トランジスター272cはオン/オフ(スイッチング動作)を繰り返す。これにより、コンデンサーC0に蓄えられている電荷の一部が電源電圧V3の供給線へと放電され、駆動信号COMAの電圧は、第3範囲に入った後も低下していく。
期間P6に続く期間P7では、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであり、制御信号OCaがハイレベルである。そのため、制御信号Gt1はハイレベルとなり、制御信号Gt2はローレベルとなる。また、駆動信号COMAの電圧が第3範囲にあるため、選択信号S3がハイレベルとなり、選択信号S1,S2,S4はローレベルとなる。選択信号S1,S2,S4がローレベルであるため、制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1dはハイレベルとなり、制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2dはローレベルとなって、トランジスター271a,271b,271d,272a,272b,272dはいずれもオフする。一方、選択信号S3がハイレベルであるため、制御信号Gt1cの論理レベルは制御信号Gt1の論理レベル(ハイレベル)と一致し、制御信号Gt2cの論理レベルは制御信号Gt2の論理レベル(ローレベル)と一致するので、トランジスター2
71c,272cもオフする。このとき、制御信号OEa(制御信号OEax)がハイレベルであるから、スイッチ260がオンして、駆動データdAに応じた電圧のリニア増幅信号LAOが出力ノードN1に供給される。これにより、駆動信号COMAの電圧が一定電圧Vcとなる。
そして、期間P7の途中で期間T1から期間T2へと移行し、期間T2の期間P8〜期間P13における駆動回路50の動作は、期間T1の期間P2〜期間P7と同様である。
このように、本実施形態の駆動回路50では、制御信号OEa(制御信号OEb)がローレベルのときは、駆動データdA(dB)に応じたトランジスター271a〜271d,272a〜272dのスイッチング動作により、コンデンサーC0の充放電が行われて駆動信号COMA(COMB)の電圧が上昇又は低下する。このとき、スイッチング動作するトランジスターは、トランジスター271a,272aからなるトランジスター対、トランジスター271b,272bからなるトランジスター対、トランジスター271c,272cからなるトランジスター対、トランジスター271d,272dからなるトランジスター対のうちのいずれか1つにおけるハイサイド側またはローサイド側トランジスターのいずれかであり、他のトランジスターはオフしている。そして、4つのトランジスター対の各両端に印加される電圧は、ダイオードdpおよびダイオードdnの電圧降下を無視すると、それぞれV5−V4,V4−V3,V3−V2,V2−V1(いずれも10.5V)であるから、1つのトランジスター対がV5−V1(42V)でスイッチング動作する構成と比較して、スイッチング時の電流が大幅に低減される。さらに、制御信号OEa(制御信号OEb)がハイレベルのときは、4つのトランジスター対がすべてオフする。以上のように、本実施形態の駆動回路50によれば、4つのトランジスター対に流れる電流が低減されるので、低消費電力化を図ることができる。
また、制御信号OEa(制御信号OEb)がハイレベルのときは、出力ノードN1の電圧は、強制的に、元駆動信号ain(bin)の電圧がリニア増幅器280によって増幅された電圧となる。従って、駆動信号COMA(COMB)の電圧が一定に保持される期間では、トランジスター271a〜271d,272a〜272dのスイッチング動作により生じる高周波ノイズが駆動信号COMA(COMB)に重畳されず、駆動信号COMA(COMB)の精度が向上する。
図12に示されるように、本実施形態では、各駆動回路50(50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6)において、その一部を構成する、D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253、ゲートドライバー制御回路254、ゲートドライバー255a,255b,255c,255d、セレクター256及び増幅制御回路257は、集積回路装置300(集積回路)に集積されている。これに対して、各駆動回路50の他の一部を構成する、スイッチ260、トランジスター271a〜271d,272a〜272d、増幅回路258、帰還回路259、コンデンサーC0及び抵抗素子R1,R2,R3,R4は、集積回路装置300に集積されずに、制御基板100に搭載(実装)されている。
リニア増幅器280の一部を構成する増幅回路258が集積回路装置300に集積されていないのは、電源電圧V1から電源電圧V5までの範囲の一定電圧であるリニア増幅信号LAOを出力するため、内蔵するトランジスターに最大V5−V1の電圧が印加されるため、集積回路装置300に集積するためには高耐圧の製造プロセスが必要となり、コストの増加を招くからである。ただし、高耐圧の製造プロセスが採用されて、増幅回路258が集積回路装置300に集積されてもよい。
また、リニア増幅器280の一部を構成する帰還回路259が集積回路装置300に集
積されていないのは、仮に、帰還回路259が集積回路装置300に集積されると、製造ばらつきに起因して、集積回路装置300のチップ毎に帰還回路259の減衰率がばらつくため、集積回路装置300の内部に減衰率を微調整する回路を追加する必要が生じるため、集積回路装置300のコストが増加するからである。ただし、帰還回路259が集積回路装置300に集積されてもよい。
さらに、本実施形態では、1つの駆動回路ユニットを構成する4つの駆動回路50a−1,50b−1,50a−2,50b−2の各一部が1つの集積回路装置300に含まれ、他の1つの駆動回路ユニットを構成する4つの駆動回路50a−3,50b−3,50a−4,50b−4の各一部が他の1つの集積回路装置300に含まれ、他の1つの駆動回路ユニットを構成する4つの駆動回路50a−5,50b−5,50a−6,50b−6の各一部が他の1つの集積回路装置300に含まれている。すなわち、本実施形態の液体吐出装置1は、制御基板100に同じ構成の3つの集積回路装置300が搭載(実装)されている。
7.集積回路装置の端子配置及びレイアウト
次に、集積回路装置300の端子配置及びレイアウトについて説明する。図14は、制御基板100に実装された集積回路装置300を示す図であり、制御基板100及び集積回路装置300を、集積回路装置300の搭載面側から平面視した図である。また、図15は、図14に示される集積回路装置300の半導体基板上のレイアウトの一部を簡略化して示す図である。なお、図14では、制御基板100に搭載される3つの集積回路装置300のうち、4つの駆動回路50a−1,50b−1,50a−2,50b−2の各一部が含まれる集積回路装置300のみが図示されている。また、図15では、4つの駆動回路50a−1,50b−1,50a−2,50b−2の各一部のうち、駆動回路50a−1,50b−1の各一部のみが図示されている。
図14に示されるように、集積回路装置300はその平面視において矩形状であり、駆動回路50a−1(「第1駆動回路」の一例)の一部に対応する駆動回路ブロック311、駆動回路50b−1(「第2駆動回路」の一例)の一部に対応する駆動回路ブロック312、駆動回路50a−2の一部に対応する駆動回路ブロック313及び駆動回路50b−2の一部に対応する駆動回路ブロック314が、半導体基板301(図15参照)上に配置されている。具体的には、駆動回路ブロック311は、駆動回路ブロック312及び駆動回路ブロック314と隣り合って配置され、駆動回路ブロック312は、駆動回路ブロック311及び駆動回路ブロック313と隣り合って配置され、駆動回路ブロック313は、駆動回路ブロック312及び駆動回路ブロック314と隣り合って配置され、駆動回路ブロック314は、駆動回路ブロック311及び駆動回路ブロック313と隣り合って配置されている。
より詳細には、駆動回路ブロック311は、集積回路装置300の半導体基板301(図15参照)が4等分された4つの領域のうち、集積回路装置300の第1辺300aと、第1辺300aと交差する第2辺300bとに沿う領域に配置されている。駆動回路ブロック312は、集積回路装置300の第1辺300aと、第1辺300aと交差する第3辺300cとに沿う領域に配置されている。駆動回路ブロック313は、集積回路装置300の第3辺300cと、第3辺300cと交差する第4辺300dとに沿う領域に配置されている。駆動回路ブロック314は、集積回路装置300の第2辺300bと第4辺300dとに沿う領域に配置されている。換言すれば、4つの駆動回路ブロック311,312,313,314が2行2列のマトリックス状に配置されており、駆動回路ブロック311と駆動回路ブロック313とが対角位置にあり、駆動回路ブロック312と駆動回路ブロック314とが対角位置にある。
そして、集積回路装置300の動作方法としては、駆動回路ブロック311が、第1ノズル列650a及び第2ノズル列650b(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMA(「第1駆動信号」の一例)の波形を制御する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dを生成する。また、駆動回路ブロック312が、第1ノズル列650a及び第2ノズル列650b(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMB(「第2駆動信号」の一例)の波形を制御する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dを生成する。また、駆動回路ブロック313が、第3ノズル列650c及び第4ノズル列650d(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMAの波形を制御する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dを生成する。駆動回路ブロック314が、第3ノズル列650c及び第4ノズル列650d(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMBの波形を制御する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dを生成する。
ここで、駆動信号COMAの最大振幅は台形波形Adp1(あるいは台形波形Adp2)(図6参照)の最大電圧と最小電圧との差であり、駆動信号COMBの最大振幅は台形波形Bdp2(図6参照)の最大電圧と最小電圧との差であるから、駆動信号COMAの最大振幅は、駆動信号COMBの最大振幅よりも大きい。逆に言えば、駆動信号COMBの最大振幅は、駆動信号COMAの最大振幅よりも小さい。そのため、駆動回路ブロック311,313がそれぞれ生成する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dの論理レベルが反転する頻度は、駆動回路ブロック312,314がそれぞれ生成する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dの論理レベルが反転する頻度よりも高くなる。従って、駆動回路ブロック311において消費される電力は、駆動回路ブロック312,314において消費される電力よりも大きく、駆動回路ブロック313において消費される電力は、駆動回路ブロック312,314において消費される電力よりも大きい。従って、駆動回路ブロック311の発熱量は駆動回路ブロック312,314の発熱量よりも大きく、駆動回路ブロック313の発熱量は駆動回路ブロック312,314の発熱量よりも大きい。これに対して、本実施形態では、前述の通り、相対的に発熱量が大きい駆動回路ブロック311と駆動回路ブロック313とが隣り合わない対角位置にあり、相対的に発熱量が小さい駆動回路ブロック312と駆動回路ブロック314とが隣り合わない対角位置にあるので、集積回路装置300の内部において、発生した熱が分散され、温度分布の偏りが低減される。その結果、温度分布の偏りが大きくなることにより駆動回路ブロック311〜314の一部の動作が不安定になる可能性が低減され、駆動回路50a−1,50a−2から出力される駆動信号COMAや駆動回路50b−1,50b−2から出力される駆動信号COMBの歪みが低減される。
集積回路装置300の第1辺300aには、駆動回路ブロック311と対向する位置に、駆動回路ブロック311と電気的に接続される複数の外部接続端子351〜363から成る外部接続端子群Pa1xが設けられ、駆動回路ブロック312と対向する位置に、駆動回路ブロック312と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pb1xが設けられている。集積回路装置300の第2辺300bには、駆動回路ブロック311と対向する位置に、駆動回路ブロック311と電気的に接続される複数の外部接続端子365〜377から成る外部接続端子群Pa1yが設けられ、駆動回路ブロック314と対向する位置に、駆動回路ブロック314と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pb2yが設けられている。集積回路装置300の第3辺300cには、駆動回路ブロック312と対向する位置に、駆動回路ブロック312と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pb1yが設けられ、駆動回路ブロック313と対向する位置に、駆動回路ブロック313と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pa2yが設けられている。集積回路装置300の
第4辺300dには、駆動回路ブロック313と対向する位置に、駆動回路ブロック313と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pa2xが設けられ、駆動回路ブロック314と対向する位置に、駆動回路ブロック314と電気的に接続される複数の外部接続端子から成る外部接続端子群Pb2xが設けられている。
制御基板100には、外部接続端子群Pa1xと対向する位置に複数の電極401〜413から成る電極群Ea1xが設けられており、電極群Ea1xに含まれる複数の電極401〜413は、外部接続端子群Pa1xに含まれる複数の外部接続端子351〜363とそれぞれ接続されている。同様に、外部接続端子群Pa1y,Pb1x,Pb1y,Pa2x,Pa2y,Pb2x,Pb2yとそれぞれ対向する位置に電極群Ea1y,Eb1x,Eb1y,Ea2x,Ea2y,Eb2x,Eb2yが設けられている。
図15に示されるように、駆動回路ブロック311は、D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253、リニア増幅器280の一部である増幅制御回路257、ゲートドライバー制御回路254、ゲートドライバー255a,255b,255c,255d及びセレクター256を含み、これらは半導体基板301に形成されている。
半導体基板301は矩形状であり、その第1辺301a、第2辺301b、第3辺301c及び第4辺301dは、それぞれ、集積回路装置300の第1辺300a、第2辺300b、第3辺300c及び第4辺300dと対向している。なお、図15では、半導体基板301の第4辺301dは図示されていない。
半導体基板301には、外部接続端子群Pa1xに含まれる複数の外部接続端子351〜363の各々とワイヤーボンディング等によって接続されるパッド321〜333が形成されている。パッド321〜333の各々と半導体基板301の第1辺301a(集積回路装置300の第1辺300a)との最短距離は、パッド321〜333の各々と半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)との最短距離よりも短い。すなわち、パッド321〜333は、半導体基板301の第1辺301a(集積回路装置300の第1辺300a)に沿って形成されている。より詳細には、半導体基板301の第1辺301aに沿って、第2辺301bに近い側からパッド321〜333がこの順に配置されている。パッド321,324,327,330,333は、それぞれ電源電圧V1,V2,V3,V4,V5が供給されるパッドである。また、パッド322,325,328,331は、それぞれ制御信号Gt2a,Gt2b,Gt2c,Gt2dを出力するパッドであり、パッド323,326,329,332は、それぞれ制御信号Gt1a,Gt1b,Gt1c,Gt1dを出力するパッドである。
また、半導体基板301には、外部接続端子群Pa1yに含まれる複数の外部接続端子365〜377の各々とワイヤーボンディング等によって接続されるパッド335〜347が形成されている。パッド335〜347の各々と半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)との最短距離は、パッド335〜347の各々と半導体基板301の第1辺301a(集積回路装置300の第1辺300a)との最短距離よりも短い。すなわち、パッド335〜347は、半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)に沿って形成されている。より詳細には、半導体基板301の第2辺301bに沿って、第1辺301aに近い側からパッド335〜347がこの順に配置されている。パッド335は、リニア増幅器280の一部である増幅制御回路257が出力する増幅制御信号CTLAを出力するパッドである。また、パッド338,339,340は、それぞれリニア増幅帰還信号LAO_FB、帰還信号ain3、帰還信号ain2が入力されるパッドである。また、パッド341〜345は、それぞれ駆動データdAの各ビットが入力されるパッドである。また、パッド346,34
7は、それぞれ制御信号OEa,OCaが入力されるパッドである。また、パッド336,337は、例えば、アナログ回路の電源電圧等が入力されるパッドである。
駆動回路ブロック311に含まれる増幅制御回路257、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dは、半導体基板301の第1辺301aに沿って、第2辺301bに近い側からこの順に配置されている。また、駆動回路ブロック311に含まれるセレクター256は、増幅制御回路257及びゲートドライバー255a,255b,255c,255dよりも第1辺301aから遠い場所に配置されている。また、駆動回路ブロック311に含まれるD/A変換回路251、コンパレーター252及びタイミング信号生成回路253等の低電圧で動作するアナログブロックは、セレクター256よりも第1辺301aから遠い場所に配置されている。すなわち、セレクター256は、増幅制御回路257及びゲートドライバー255a,255b,255c,255dとアナログブロックとの間に設けられている。また、駆動回路ブロック311に含まれるゲートドライバー制御回路254等で構成されるロジックブロックは、アナログブロックよりも第1辺301aから遠い場所に配置されている。
ここで、本実施形態では、図15に示されるように、電源電圧V1が供給されるパッド321(「第1電源端子」の一例)と駆動データdAの1ビット(「第1入力信号」の一例)が入力されるパッド341(「第1入力端子」の一例)との最短距離d1は、電源電圧V2が供給されるパッド324(「第2電源端子」の一例)とパッド341との最短距離d2よりも短くなっている。また、パッド324とパッド341との最短距離d2は、電源電圧V3が供給されるパッド327(「第3電源端子」の一例)とパッド341との最短距離d3よりも短くなっている。同様に、電源電圧V4が供給されるパッド330とパッド341との最短距離は、パッド327とパッド341との最短距離d3よりも短く、電源電圧V5が供給されるパッド333とパッド341との最短距離は、パッド330とパッド341との最短距離よりも短くなっている。
すなわち、電源電圧V1,V2,V3,V4,V5がそれぞれ供給されるパッド321,324,327,330,333は、より低い電源電圧が供給されるパッドほどパッド341に近くなるように配置されている。その結果、パッド341とゲートドライバー255aとの最短距離は、パッド341とゲートドライバー255bとの最短距離よりも短く、パッド341とゲートドライバー255bとの最短距離は、パッド341とゲートドライバー255cとの最短距離よりも短く、パッド341とゲートドライバー255cとの最短距離は、パッド341とゲートドライバー255dとの最短距離よりも短くなっている。すなわち、パッド341に対して、電源電圧V1及び電源電圧V2が供給されて動作するゲートドライバー255aが最も近くなり、電源電圧V2及び電源電圧V3が供給されて動作するゲートドライバー255bが次に近くなり、電源電圧V3及び電源電圧V4が供給されて動作するゲートドライバー255cが次に近くなり、電源電圧V4及び電源電圧V5が供給されて動作するゲートドライバー255dが最も遠くなっている。この位置関係は、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dに供給される制御信号Gt1,Gt2及び選択信号S1〜S4の生成に必要な他の制御入力信号(リニア増幅帰還信号LAO_FB、帰還信号ain3、帰還信号ain2、駆動データdAの他の4ビット、制御信号OEa、制御信号OCa)(「第1入力信号」の他の一例)が入力されるパッド338〜340,342〜347(「第1入力端子」の他の一例)に対しても同様である。
このように、制御信号Gt1,Gt2及び選択信号S1〜S4の生成に必要な各種の制御入力信号(リニア増幅帰還信号LAO_FB、帰還信号ain3、帰還信号ain2、駆動データdA、制御信号OEa、制御信号OCa)が入力されるパッド338〜347に対して、ゲートドライバー255a〜255dのうちで最も高電圧で動作するゲートド
ライバー255dが最も遠くなり、かつ、最も低電圧で動作するゲートドライバー255aが最も近くなるように配置されており、当該各種の制御入力信号に対する高電圧かつ高周波のノイズの影響が低減されるようになっている。また、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dは、半導体基板301の第1辺301aに沿って配置されることにより、高電圧で動作するゲートドライバー255a,255b,255c,255dと低電圧で動作するアナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)とが離れて配置されている。従って、低電圧で動作するアナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)に対する、ゲートドライバー255a〜255dが発生させる高電圧かつ高周波のノイズの影響が低減され、駆動回路50a−1が出力する駆動信号COMAの駆動波形の歪みが低減される。
また、図15に示されるように、駆動回路ブロック311と駆動回路ブロック312とは左右対称(半導体基板301の第1辺301aの中点と第4辺301dの中点とを結ぶ線分に対して線対称)に配置されており、駆動回路ブロック311と接続される各パッド321〜333,335〜347と、駆動回路ブロック312と接続される各パッド521〜533,535〜547とは左右対称に配置されている。従って、駆動回路ブロック312においても、電源電圧V1(「第4電源電圧」の一例)が供給されるパッド521(「第4電源端子」の一例)と制御信号Gt1,Gt2及び選択信号S1〜S4の生成に必要な各種の制御入力信号(「第2入力信号」の一例)が入力されるパッド538〜547の各々(「第2入力端子」の一例)との最短距離は、電源電圧V2(「第5電源電圧」の一例)が供給されるパッド524(「第5電源端子」の一例)とパッド538〜547の各々との最短距離よりも短くなっている。また、パッド524とパッド538〜547の各々との最短距離は、電源電圧V3(「第6電源電圧」の一例)が供給されるパッド527(「第6電源端子」の一例)とパッド538〜547の各々との最短距離よりも短くなっている。同様に、パッド527とパッド538〜547の各々との最短距離は、電源電圧V4が供給されるパッド530とパッド538〜547の各々との最短距離よりも短く、パッド530とパッド538〜547の各々との最短距離は、電源電圧V5が供給されるパッド533とパッド538〜547の各々との最短距離よりも短くなっている。
従って、駆動回路ブロック311と同様、駆動回路ブロック312においても、各種の制御入力信号が入力されるパッド538〜547に対して、ゲートドライバー255a〜255dのうちで最も高電圧で動作するゲートドライバー255dが最も遠くなり、かつ、最も低電圧で動作するゲートドライバー255aが最も近くなるように配置されており、当該各種の制御入力信号に対する高電圧かつ高周波のノイズの影響が低減されるようになっている。また、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dは、半導体基板301の第1辺301aに沿って配置されることにより、高電圧で動作するゲートドライバー255a,255b,255c,255dと低電圧で動作するアナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)とが離れて配置されている。従って、低電圧で動作するアナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)に対する、ゲートドライバー255a〜255dが発生させる高電圧かつ高周波のノイズの影響が低減され、駆動回路50b−1が出力する駆動信号COMBの駆動波形の歪みが低減される。
なお、図15では、図示が省略されているが、駆動回路ブロック311と駆動回路ブロック314とは上下対称(半導体基板301の第2辺301bの中点と第3辺301cの中点とを結ぶ線分に対して線対称)に配置されており、駆動回路ブロック311と接続される各パッドと、駆動回路ブロック314と接続される各パッドとは上下対称に配置されている。同様に、図示が省略されているが、駆動回路ブロック312と駆動回路ブロック313とは上下対称(駆動回路ブロック314と駆動回路ブロック313とは左右対称)
に配置されており、駆動回路ブロック312と接続される各パッドと、駆動回路ブロック313と接続される各パッドとは上下対称(駆動回路ブロック314と接続される各パッドと、駆動回路ブロック313と接続される各パッドとは左右対称)に配置されている。従って、駆動回路50a−2が出力する駆動信号COMAの駆動波形の歪みや駆動回路50b−2がそれぞれ出力する駆動信号COMBの駆動波形の歪みも同様に低減される。なお、集積回路装置300のテスト等に必要なパッドや外部接続端子が存在する場合があるが、その場合でも上述した、各パッドや外部接続端子の並び順、および最短距離の関係は保たれる。
また、本実施形態では、図15に示されるように、集積回路装置300において、アナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)は、4つのトランジスター対のスイッチング動作を制御する制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dを生成するため、アナログブロックに対するゲートドライバー255a,255b,255c,255dからのノイズの影響が大きいと駆動信号COMAの精度が低下する可能性がある。これに対して、セレクター256は、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dをそれぞれ動作可能にする期間を選択するため、セレクター256に対するノイズが駆動信号COMAの精度に与える影響は相対的に小さい。そこで、本実施形態では、高電圧かつ高周波で動作するゲートドライバー255a,255b,255c,255dと低電圧で動作するアナログブロック(D/A変換回路251、コンパレーター252、タイミング信号生成回路253等)との間にセレクター256が設けられており、ゲートドライバー255a,255b,255c,255dが発生させる高電圧かつ高周波のノイズのアナログブロックへの伝搬が低減されている。
また、本実施形態では、リニア増幅器280の一部である増幅制御回路257によって生成された増幅制御信号CTLAが出力されるパッド335(「第1出力端子」の一例)と半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)との最短距離d4は、パッド335と半導体基板301の第1辺301a(集積回路装置300の第1辺300a)との最短距離d5よりも短い。さらに、増幅制御回路257は、半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)とゲートドライバー255aとの間に設けられている。すなわち、増幅制御信号CTLAが出力されるパッド335及び増幅制御回路257は、半導体基板301の第2辺301b(集積回路装置300の第2辺300b)及びゲートドライバー255aの近くに配置されている。従って、高電圧の増幅制御信号CTLAを出力する増幅制御回路257と低電圧で動作するアナログブロックとが離れて配置され、しかも、高電圧の増幅制御信号CTLAがパッド335へと伝搬する配線291が短くなり、配線291がアナログブロックと交差しないため、高電圧のアナログブロックへの伝搬が低減されている。
なお、本実施形態では、パッド321〜333がそれぞれ接続される外部接続端子351〜363の各々と集積回路装置300の第1辺300aとの最短距離は、外部接続端子351〜363の各々と集積回路装置300の第2辺300bとの最短距離よりも短い。同様に、パッド335〜347がそれぞれ接続される外部接続端子365〜377の各々と集積回路装置300の第2辺300bとの最短距離は、外部接続端子365〜377の各々と集積回路装置300の第1辺300aとの最短距離よりも短い。また、制御基板100(「回路基板」の一例)は、集積回路装置300が実装された場合に、外部接続端子351〜363がそれぞれ接続される電極401〜413の各々と集積回路装置300の第1辺300aとの最短距離が、電極401〜413の各々と集積回路装置300の第2辺300bとの最短距離よりも短い。同様に、制御基板100は、集積回路装置300が実装された場合に、外部接続端子365〜377がそれぞれ接続される電極415〜427の各々と集積回路装置300の第2辺300bとの最短距離が、電極415〜427の
各々と集積回路装置300の第1辺300aとの最短距離よりも短い。
また、集積回路装置300において、外部接続端子群Pa1xに含まれる外部接続端子351〜363は、第2辺300bに近い側からこの順に並んでおり、外部接続端子群Pa1yに含まれる外部接続端子365〜377は、第1辺300aに近い側からこの順に並んでいる。従って、パッド321が接続される外部接続端子351(「第1電源端子」の他の一例)とパッド338〜347がそれぞれ接続される外部接続端子368〜377(「第1入力端子」の他の一例)との最短距離は、パッド324が接続される外部接続端子354(「第2電源端子」の他の一例)と外部接続端子368〜377との最短距離よりも短い。また、外部接続端子354と外部接続端子368〜377との最短距離は、パッド327が接続される外部接続端子357(「第3電源端子」の他の一例)と外部接続端子368〜377との最短距離よりも短い。また、パッド330が接続される外部接続端子360と外部接続端子368〜377との最短距離は、外部接続端子357と外部接続端子368〜377との最短距離よりも短く、パッド333が接続される外部接続端子363と外部接続端子368〜377との最短距離は、外部接続端子360と外部接続端子368〜377との最短距離よりも短い。
また、制御基板100において、外部接続端子351が接続される電極401(「第1電極」の一例)と外部接続端子368〜377がそれぞれ接続される電極418〜427(「第4電極」の一例)との最短距離は、外部接続端子354が接続される電極404(「第2電極」の一例)と電極418〜427との最短距離よりも短い。また、電極404と電極418〜427との最短距離は、外部接続端子357が接続される電極407(「第3電極」の一例)と電極418〜427との最短距離よりも短い。また、外部接続端子360が接続される電極410と電極418〜427との最短距離は、電極407と電極418〜427との最短距離よりも短く、外部接続端子363接続される電極413と電極418〜427との最短距離は、電極410と電極418〜427との最短距離よりも短い。
このように、本実施形態では、集積回路装置300の外部接続端子の配置や制御基板100に形成される電極の配置が集積回路装置300のパッドの配置と同様であるため、制御基板100において、集積回路装置300に入力される各種の制御入力信号が伝搬する配線と集積回路装置300が出力される高電圧かつ高周波の制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2dが伝搬する配線とを離すことが容易であり、各種の制御入力信号に対するノイズの影響が低減され、駆動回路50a−1が出力する駆動信号COMAの駆動波形の歪みが低減される。
8.作用効果
以上に説明したように、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、各集積回路装置300において、各種の制御入力信号(リニア増幅帰還信号LAO_FB、帰還信号ain3、帰還信号ain2、駆動データdA、制御信号OEa、制御信号OCa等)や低電圧で動作するアナログブロックに対する、高電圧かつ高周波で動作する回路(ゲートドライバー255a〜255d、増幅制御回路257等)からのノイズの影響が低減される。さらに、制御基板100において、集積回路装置300への各種の制御入力信号に対する高電圧かつ高周波の信号(制御信号Gt1a〜Gt1d,Gt2a〜Gt2d等)に基づくノイズの影響が低減される。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号COMA,COMBを生成することができるので、各吐出部600からの液体の吐出精度を向上させることができる。
また、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、3つの集積回路装置300の各々に
おいて、相対的に発熱量の大きい2つの駆動回路ブロックが対角位置にあり、相対的に発熱量の小さい他の2つの駆動回路ブロックが対角位置にあるので、4つの駆動回路ブロックから発生した熱が分散されて温度分布の偏りが低減されるため、4つの駆動回路ブロックの動作が安定する。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6が歪みの少ない駆動波形を有する駆動信号COMA,COMBを生成することができるので、各吐出部600からの液体の吐出精度を向上させることができる。
さらに、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、3つの集積回路装置300の各々が4つの駆動回路ブロックを搭載しているので、1つ又は2つの駆動回路ブロックが別々の集積回路装置に搭載される場合と比較して必要な集積回路装置の数が減るため、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6の総配置面積の削減や低コスト化が可能である。
9.変形例
上記の実施形態では、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6は、制御基板100に設けられているが、ヘッド基板101に設けられていてもよいし、制御基板100及びヘッド基板101とは異なる基板(中継基板)に設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、駆動回路50a−1〜50a−6は同じ波形の駆動信号COMAを生成しているが、駆動回路50a−1〜50a−6の少なくとも1つが生成する駆動信号COMAの波形と駆動回路50a−1〜50a−6の他の少なくとも1つが生成する駆動信号COMAの波形とが異なってもよい。同様に、上記の実施形態では、駆動回路50b−1〜50b−6は、同じ波形の駆動信号COMBを生成しているが、駆動回路50b−1〜50b−6の少なくとも1つが生成する駆動信号COMBの波形と駆動回路50b−1〜50b−6の他の少なくとも1つが生成する駆動信号COMBの波形とが異なってもよい。例えば、第1ノズル列650a及び第2ノズル列650b(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が吐出するインクの色と第3ノズル列650c及び第4ノズル列650d(図2参照)に対応して設けられる各吐出部600が吐出するインクの色とが異なる場合、色毎のインクの粘度の違いに応じて、駆動回路50a−1が生成する駆動信号COMAの波形と駆動回路50a−2が生成する駆動信号COMAの波形とが異なり、駆動回路50b−1が生成する駆動信号COMBの波形と駆動回路50b−2が生成する駆動信号COMBの波形とが異なってもよい。
また、上記の実施形態では、駆動回路が12個(駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6)であり、集積回路装置300が3個であり、1つの集積回路装置300に含まれる駆動回路が4個であるが、これらの数は、上記の実施形態で例示したものに限られない。
また、上記の実施形態では、駆動回路50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6の各々において、最大の電源電圧V5と最小の電源電圧V1との間を第1範囲〜第4範囲に分割して4つのゲートドライバー255a〜255dを動作させているが、電源電圧を分割する範囲の数(ゲートドライバーの数)は4つに限られず、3つ以下であってもよいし、5つ以上であってもよい。
また、上記の実施形態では、駆動信号COMAの波形と駆動信号COMBの波形とが組み合わされて、大ドット、中ドット、小ドット、非記録に対応する駆動波形を有する駆動信号VOUTが生成されて各圧電素子60に印加されているが、各圧電素子60に印加される駆動信号VOUTの生成方法はこれに限られず、公知の各種の方法が適用可能である。例えば、各印刷周期において、大ドット用の駆動波形を有する駆動信号COMA、中ド
ット用の駆動波形を有する駆動信号COMB、小ドット用の駆動波形を有する駆動信号COMC及び非記録用(微振動用)の駆動波形を有する駆動信号COMDのいずれか1つが選択されることで、大ドット、中ドット、小ドット、非記録に対応する駆動波形を有する駆動信号VOUTが生成されてもよい。また、例えば、各印刷周期において、中ドット用の2つの駆動波形、小ドット用の1つの駆動波形及び非記録用(微振動用)の1つの駆動波形を有する1つの駆動信号COMから2つの中ドット用の駆動波形、1つの中ドット用の駆動波形、1つの小ドット用駆動波形又は1つの非記録用(微振動用)の駆動波形が選択されることで、大ドット、中ドット、小ドット、非記録に対応する駆動波形を有する駆動信号VOUTが生成されてもよい。
また、上記の実施形態では、各駆動回路は、容量性負荷である圧電素子60を駆動する駆動信号を生成する容量性負荷駆動回路であるが、本発明における駆動回路は、圧電素子以外の容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動回路にも適用可能である。
また、上記の実施形態では、駆動回路が駆動素子としての圧電素子(容量性負荷)を駆動するピエゾ方式の液体吐出装置を例に挙げたが、本発明は、駆動回路が容量性負荷以外の駆動素子を駆動する液体吐出装置にも適用可能である。このような液体吐出装置としては、例えば、駆動回路が駆動素子としての発熱素子(例えば、抵抗)を駆動し、発熱素子が加熱されることにより発生するバブルを利用して液体(インク)を吐出するサーマル方式(バブル方式)の液体吐出装置等が挙げられる。
また、上記の実施形態では、液体吐出装置として、液体吐出ヘッドが移動して印刷媒体に印刷を行うシリアルスキャン型(シリアル印刷型)のインクジェットプリンターを例に挙げたが、本発明は、液体吐出ヘッドが移動せずに印刷媒体に印刷を行うラインヘッド型のインクジェットプリンターにも適用可能である。
また、上記の実施形態では、液体吐出装置としてプリンター(印刷装置)を例に挙げたが、本発明は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出装置、立体造形装置(いわゆる3Dプリンター)、捺染装置等の液体吐出装置にも適用可能である。
以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態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、上記の実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…液体吐出装置、2…本体、3…支持スタンド、4…供給部、6…排出部、7…操作部、8…インク貯留部、9…インクチューブ、20…ヘッドユニット、21…ヘッド、24…キャリッジ、32…キャリッジガイド軸、33…プラテン、35…キャッピング機構、50,50a−1〜50a−6,50b−1〜50b−6,…駆動回路、60…圧電素子、80…メンテナンス機構、100…制御基板、101…ヘッド基板、111…制御部、
112…電源回路、113…制御信号送信部、115…制御信号受信部、120,120−1〜120−6…駆動信号選択回路、130…コネクター、140…コネクター、201…ケーブル、220…選択制御部、222…シフトレジスター、224…ラッチ回路、226…デコーダー、230…選択部、232a,232b…インバーター、234a,234b…トランスファーゲート、251…D/A変換回路、252…コンパレーター、253…タイミング信号生成回路、254…ゲートドライバー制御回路、255a〜255d…ゲートドライバー、256…セレクター、257…増幅制御回路、258…増幅回路、259…帰還回路、260…スイッチ、271a〜271d,272a〜272d…トランジスター、280…リニア増幅器、300…集積回路装置、300a…第1辺、300b…第2辺、300c…第3辺、300d…第4辺、301…半導体基板、301a…第1辺、301b…第2辺、301c…第3辺、301d…第4辺、311〜314…駆動回路ブロック、321〜333…パッド、335〜347…パッド、351〜353…外部接続端子、353〜377…外部接続端子、391…配線、521〜533…パッド、535〜547…パッド、600…吐出部、601…圧電体、611,612…電極、621…振動板、631…キャビティー、632…ノズルプレート、641…リザーバー、650…ノズル列、650a〜650l…第1ノズル列〜第12ノズル列、651…ノズル、661…供給口、C0…コンデンサー、R1,R2,R3,R4…抵抗素子、Ea1x,Ea1y,Ea2x,Ea2y,Eb1x,Eb1y,Eb2x,Eb2y…電極群、Pa1x,Pa1y,Pa2x,Pa2y,Pb1x,Pb1y,Pb2x,Pb2y…外部接続端子群

Claims (16)

  1. 圧電素子を含み、前記圧電素子に第1駆動信号が印加されることにより液体を吐出する吐出部と、
    前記第1駆動信号を出力する第1駆動回路と、を備え、
    前記第1駆動回路は、
    前記第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、
    第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、
    前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トランジスターからなる第2トランジスター対と、
    前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、
    前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、
    第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、
    前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続され、
    前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部及び前記第1制御回路の少なくとも一部は、集積回路装置に集積され、
    前記集積回路装置は、
    前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、
    前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、
    前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、
    前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有し、
    前記第1電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短く、
    前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第3電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、液体吐出装置。
  2. 前記第1制御回路は、
    前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、
    前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、
    前記第1入力信号は、前記デジタル信号である、請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記第1電源端子と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第1入力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記第2電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第2電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第3電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第3電源端子と前記第2辺との最
    短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項3に記載の液体吐出装置。
  5. 前記吐出部は、前記圧電素子に前記第1駆動信号又は第2駆動信号が印加されることにより液体を吐出し、
    前記第2駆動信号を出力する第2駆動回路をさらに備え、
    前記第2駆動回路は、
    前記第2駆動信号が出力される第2出力ノードと、
    第4電源電圧が供給される第4電源電圧供給線と前記第4電源電圧よりも高い第5電源電圧が供給される第5電源電圧供給線との間に直列に接続される第5トランジスター及び第6トランジスターからなる第3トランジスター対と、
    前記第5電源電圧供給線と前記第5電源電圧よりも高い第6電源電圧が供給される第6電源電圧供給線との間に直列に接続される第7トランジスター及び第8トランジスターからなる第4トランジスター対と、
    前記第4電源電圧及び前記第5電源電圧が供給され、前記第3トランジスター対のスイッチング動作を制御する第3制御信号を生成する第3ゲートドライバーと、
    前記第5電源電圧及び前記第6電源電圧が供給され、前記第4トランジスター対のスイッチング動作を制御する第4制御信号を生成する第4ゲートドライバーと、
    第2入力信号に基づいて、前記第3ゲートドライバー及び前記第4ゲートドライバーを制御する第2制御回路と、を有し、
    前記第3トランジスター対の出力端及び前記第4トランジスター対の出力端は、前記第2出力ノードと接続され、
    前記第3ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第4ゲートドライバーの少なくとも一部及び第2制御回路の少なくとも一部は、前記集積回路装置に集積され、
    前記集積回路装置は、
    前記第4電源電圧が供給される第4電源端子と、
    前記第5電源電圧が供給される第5電源端子と、
    前記第6電源電圧が供給される第6電源端子と、
    前記第2入力信号が入力される第2入力端子と、を有し、
    前記第4電源端子と前記第2入力端子との最短距離は、前記第5電源端子と前記第2入力端子との最短距離よりも短く、
    前記第5電源端子と前記第2入力端子との最短距離は、前記第6電源端子と前記第2入力端子との最短距離よりも短く、
    前記第2入力端子と前記集積回路装置の前記第2辺と対向する第3辺との最短距離は、前記第2入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短く、
    前記第4電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第4電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短く、
    前記第5電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第5電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短く、
    前記第6電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第6電源端子と前記第3辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項3又は4に記載の液体吐出装置。
  6. 圧電素子を含み、前記圧電素子に第1駆動信号が印加されることにより液体を吐出する吐出部と、前記第1駆動信号を出力する第1駆動回路と、を備え、前記第1駆動回路は、前記第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トラ
    ンジスターからなる第2トランジスター対と、前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続され、前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部、前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部及び前記第1制御回路の少なくとも一部が集積され、前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有する集積回路装置が実装される回路基板であって、
    前記第1電源端子が接続される第1電極と、
    前記第2電源端子が接続される第2電極と、
    前記第3電源端子が接続される第3電極と、
    前記第1入力端子が接続される第4電極と、を有し、
    前記第1電極と前記第4電極との最短距離は、前記第2電極と前記第4電極との最短距離よりも短く、
    前記第2電極と前記第4電極との最短距離は、前記第3電極と前記第4電極との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、回路基板。
  7. 前記第1制御回路は、
    前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、
    前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、
    前記第1入力信号は、前記デジタル信号である、請求項6に記載の回路基板。
  8. 前記集積回路装置が実装された場合に、
    前記第1電極と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電極と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第4電極と前記第2辺との最短距離は、前記第4電極と前記第1辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項6又は7に記載の回路基板。
  9. 前記集積回路装置が実装された場合に、
    前記第2電極と前記第1辺との最短距離は、前記第2電極と前記第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第3電極と前記第1辺との最短距離は、前記第3電極と前記第2辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項8に記載の回路基板。
  10. 容量性負荷を駆動する第1駆動信号が出力される第1出力ノードと、
    第1電源電圧が供給される第1電源電圧供給線と前記第1電源電圧よりも高い第2電源電圧が供給される第2電源電圧供給線との間に直列に接続される第1トランジスター及び第2トランジスターからなる第1トランジスター対と、
    前記第2電源電圧供給線と前記第2電源電圧よりも高い第3電源電圧が供給される第3電源電圧供給線との間に直列に接続される第3トランジスター及び第4トランジスターからなる第2トランジスター対と、
    前記第1電源電圧及び前記第2電源電圧が供給され、前記第1トランジスター対のスイッチング動作を制御する第1制御信号を生成する第1ゲートドライバーと、
    前記第2電源電圧及び前記第3電源電圧が供給され、前記第2トランジスター対のスイッチング動作を制御する第2制御信号を生成する第2ゲートドライバーと、
    第1入力信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御する第1制御回路と、を有し、
    前記第1トランジスター対の出力端及び前記第2トランジスター対の出力端は、前記第1出力ノードと接続される第1駆動回路に用いられる集積回路装置であって、
    前記第1ゲートドライバーの少なくとも一部と、
    前記第2ゲートドライバーの少なくとも一部と、
    前記第1制御回路の少なくとも一部と、
    前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、
    前記第2電源電圧が供給される第2電源端子と、
    前記第3電源電圧が供給される第3電源端子と、
    前記第1入力信号が入力される第1入力端子と、を有し、
    前記第1電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短く、
    前記第2電源端子と前記第1入力端子との最短距離は、前記第3電源端子と前記第1入力端子との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、集積回路装置。
  11. 前記第1入力端子と前記第1ゲートドライバーとの最短距離は、前記第1入力端子と前記第2ゲートドライバーとの最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項10に記載の集積回路装置。
  12. 前記第1電源端子と前記集積回路装置の第1辺との最短距離は、前記第1電源端子と前記集積回路装置の第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第1入力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1入力端子と前記第1辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項10又は11に記載の集積回路装置。
  13. 前記第2電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第2電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短く、
    前記第3電源端子と前記第1辺との最短距離は、前記第3電源端子と前記第2辺との最短距離よりも短い、
    ことを特徴とする、請求項12に記載の集積回路装置。
  14. 前記第1制御回路は、
    前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路を有し、
    前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、
    前記第1入力信号は、前記デジタル信号である、請求項10乃至13のいずれか1項に記載の集積回路装置。
  15. 前記第1制御回路は、
    前記第1駆動信号の波形を規定するデジタル信号を前記第1駆動信号の元となる元駆動信号に変換するD/A変換回路と、
    前記第1駆動信号の電圧が前記第1電源電圧と前記第2電源電圧との間にあるときに前記第1ゲートドライバーを動作させ、前記第1駆動信号の電圧が前記第2電源電圧と前記
    第3電源電圧との間にあるときに前記第2ゲートドライバーを動作させるセレクターと、をさらに有し、
    前記元駆動信号に基づいて、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーを制御し、
    前記集積回路装置は、
    前記D/A変換回路の少なくとも一部と、
    前記セレクターの少なくとも一部と、をさらに有し、
    前記セレクターは、前記第1ゲートドライバー及び前記第2ゲートドライバーと前記D/A変換回路との間に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項10乃至13のいずれか1項に記載の集積回路装置。
  16. 前記第1駆動回路は、
    前記第1駆動信号の元となる元駆動信号の電圧を所定倍数で増幅して出力するリニア増幅器をさらに有し、
    第1期間において、前記第1トランジスター対及び前記第2トランジスター対のスイッチング動作が停止するとともに、前記リニア増幅器から出力される電圧が前記第1出力ノードに印加され、
    前記集積回路装置は、
    前記リニア増幅器の少なくとも一部と、
    前記リニア増幅器によって生成された信号が出力される第1出力端子と、をさらに有し、
    前記第1出力端子と前記第2辺との最短距離は、前記第1出力端子と前記第1辺との最短距離よりも短く、
    前記リニア増幅器は、前記第2辺と前記第1ゲートドライバーとの間に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項12又は13に記載の集積回路装置。
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