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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-01
(45)【発行日】2024-07-09
(54)【発明の名称】駆動回路、及び液体吐出装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/045 20060101AFI20240702BHJP
B41J 2/015 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
B41J2/045
B41J2/015 101
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020165278
(22)【出願日】2020-09-30
(65)【公開番号】P2022057166
(43)【公開日】2022-04-11
【審査請求日】2023-08-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】井出 典孝
(72)【発明者】
【氏名】田端 邦夫
【審査官】小宮山 文男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１１４５００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０２２９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６６３４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動部を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力
するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
前記変調回路と前記復調回路とに電気的に接続し、前記駆動信号に基づく帰還信号を出
力する帰還回路と、
を備え、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力す
る第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信
号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、
前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号
とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が
前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジ
スターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第
４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的
に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を
有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に
制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲ
ート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非
導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第
４ゲート信号と、を出力する、
ことを特徴とする駆動回路。
【請求項2】
前記基駆動信号の電位が一定となる期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターの動作を固定する導通状態固定回路を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
【請求項3】
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間の内、前記基駆動信号の最高電位と最低電位との間の中間電位で一定の期間において、前記第１トランジスターを
非導通で固定し、前記第２トランジスターを導通で固定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項4】
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターを非導通で固定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
【請求項5】
前記レベルシフト回路は、前記増幅変調信号の基準電位を、第１電位と、前記第１電位よりも高電位の第２電位との間で切り替える、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動回路。
【請求項6】
前記第１電位はグラウンド電位であり、前記第２電位は前記電源電圧の電位である、ことを特徴とする請求項５に記載の駆動回路。
【請求項7】
液体を吐出する吐出部と、前記吐出部と駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力
するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
前記変調回路と前記復調回路とに電気的に接続し、前記駆動信号に基づく帰還信号を出
力する帰還回路と、
を有し、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力す
る第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信
号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、
前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号
とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が
前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジ
スターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第
４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的
に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を
有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に
制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲ
ート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非
導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第
４ゲート信号と、を出力する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動回路、及び液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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）等の駆動素子を用いたものが知られている。このような圧電素子は、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従って駆動される。これにより、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、媒体に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、源信号を増幅回路によって増幅し、駆動信号としてヘッドユニットに供給することで、圧電素子を駆動する構成となっている。
【0003】
特許文献１には、駆動信号を出力する駆動回路として、基駆動信号を変調する変調回路と、変調回路が出力した信号を電力増幅する複数の電力増幅回路と、を備えた駆動回路、及び当該駆動回路を搭載した液体噴射装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－１６６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、近年のさらなる消費電力低減の要求の観点において、特許文献１に記載の駆動回路では、さらなる改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る駆動回路の一態様は、
駆動部を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を備え、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
駆動部を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を備え、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
【0007】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
液体を吐出する吐出部と、
前記吐出部と駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
液体を吐出する吐出部と、
前記吐出部と駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】液体吐出装置の構造を示す図である。
【図2】液体吐出装置の機能構成を示す図である。
【図3】ヘッドユニットにおける複数の吐出部の配置の一例を示す図である。
【図4】吐出部の概略構成を示す図である。
【図5】駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。
【図6】駆動信号出力回路の機能構成を示す図である。
【図7】駆動信号出力回路の動作を説明するための図である。
【図8】第２実施形態の駆動信号出力回路の動作を説明するための図である。
【図9】第３実施形態の駆動信号出力回路の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。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。
【0010】
【0011】
移動ユニット３は、移動体２の移動の駆動源となるキャリッジモーター３１と、両端が固定されたキャリッジガイド軸３２と、キャリッジガイド軸３２とほぼ平行に延在し、キャリッジモーター３１により駆動されるタイミングベルト３３とを有する。
【0012】
移動体２は、キャリッジ２４を有する。キャリッジ２４は、キャリッジガイド軸３２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト３３の一部に固定されている。これにより、キャリッジモーター３１によりタイミングベルト３３を正逆走行することで、移動体２がキャリッジガイド軸３２に案内されて往復動する。移動体２のうち、媒体Ｐと対向する部分にはヘッドユニット２０が設けられている。このヘッドユニット２０の媒体Ｐと対向する面には、液体としてのインクを吐出する多数のノズルが位置している。そして、ヘッドユニット２０には、フレキシブルケーブル１９０を介してヘッドユニット２０の動作を制御する各種制御信号が供給される。
【0013】
また、液体吐出装置１は、媒体Ｐを搬送方向に沿ってプラテン４０上で搬送させる搬送ユニット４を備える。搬送ユニット４は、媒体Ｐの搬送の駆動源である搬送モーター４１と、搬送モーター４１により回転し、媒体Ｐを搬送方向に沿って搬送する搬送ローラー４２とを有する。
【0014】
以上のように構成された液体吐出装置１では、媒体Ｐが搬送ユニット４によって搬送されるタイミングで、ヘッドユニット２０から当該媒体Ｐにインクが吐出されることで、媒体Ｐの表面に所望の画像が形成される。
【0015】
次に液体吐出装置１の機能構成について説明する。図２は、液体吐出装置１の機能構成を示す図である。図２に示すように液体吐出装置１は、制御ユニット１０、ヘッドユニット２０、移動ユニット３、搬送ユニット４、及び制御ユニット１０とヘッドユニット２０とを電気的に接続するフレキシブルケーブル１９０を備える。
【0016】
制御ユニット１０は、制御部１００、駆動信号出力回路５０、及び電源回路７０を有する。
【0017】
電源回路７０は、液体吐出装置１の外部から供給される商用交流電源から所定の電圧値の電圧ＶＨＶ，ＶＭＶ，ＶＤＤを生成し、対応する液体吐出装置１の構成に出力する。ここで、本実施形態における電圧ＶＨＶは４２Ｖの直流電圧であり、電圧ＶＭＶは２１Ｖの直流電圧であり、電圧ＶＤＤは５Ｖの直流電圧である。なお、電源回路７０は、電圧ＶＨＶ，ＶＭＶ，ＶＤＤに替えて、又は電圧ＶＨＶ，ＶＭＶ，ＶＤＤに加えて異なる電圧値の信号を出力してもよい。また、電源回路７０は、商用交流電源から電圧ＶＨＶを生成するＡＣ／ＤＣコンバーターと、電圧ＶＨＶから電圧ＶＭＶ，ＶＤＤを生成するＤＣ／ＤＣコンバーターとを備えてもよい。
【0018】
制御部１００には、液体吐出装置１の外部に設けられる不図示の外部機器であって、例えば、ホストコンピューター等から画像データが供給される。そして、制御部１００は、供給される画像データに各種の画像処理等を施すことで、液体吐出装置１の各部を制御するための各種制御信号を生成し、対応する構成に出力する。
【0019】
具体的には、制御部１００は、移動ユニット３による移動体２の往復動を制御するための制御信号Ｃｔｒｌ１を生成し、移動ユニット３に含まれるキャリッジモーター３１に出力する。また、制御部１００は、搬送ユニット４による媒体Ｐの搬送を制御するための制御信号Ｃｔｒｌ２を生成し、搬送ユニット４に含まれる搬送モーター４１に出力する。これにより、主走査方向に沿った移動体２の往復動と、搬送方向に沿った媒体Ｐの搬送とが制御され、ヘッドユニット２０は、媒体Ｐの所望の位置にインクを吐出することができる。なお、制御部１００は、制御信号Ｃｔｒｌ１を、不図示のキャリッジモータードライバを介して移動ユニット３に供給してもよく、また、制御信号Ｃｔｒｌ２を、不図示の搬送モータードライバーを介して搬送ユニット４に供給してもよい。
【0020】
また、制御部１００は、駆動信号出力回路５０に基駆動データｄＡを出力する。ここで、基駆動データｄＡは、ヘッドユニット２０に供給される駆動信号ＣＯＭの波形を規定するデータを含むデジタル信号である。そして、駆動信号出力回路５０は、入力される基駆動データｄＡをアナログ信号に変換した後、変換した信号を増幅することで駆動信号ＣＯＭを生成し、ヘッドユニット２０に供給する。なお、駆動信号出力回路５０の構成、及び動作の詳細については後述する。
【0021】
また、制御部１００は、ヘッドユニット２０の動作を制御するための駆動データ信号ＤＡＴＡを生成し、ヘッドユニット２０に出力する。ヘッドユニット２０は、選択制御部２１０、複数の選択部２３０、及び吐出ヘッド２１を有する。また、吐出ヘッド２１は、圧電素子６０を含む吐出部６００を複数個有する。ここで、複数の選択部２３０のそれぞれは、吐出ヘッド２１が有する複数の吐出部６００のそれぞれに含まれる圧電素子６０に対応して設けられる。
【0022】
選択制御部２１０には、駆動データ信号ＤＡＴＡが入力される。選択制御部２１０は、入力される駆動データ信号ＤＡＴＡに基づいて選択部２３０のそれぞれに対して駆動信号ＣＯＭを選択すべきか又は非選択とすべきかを指示する選択制御信号を生成し、複数の選択部２３０のそれぞれに出力する。複数の選択部２３０のそれぞれは、入力される選択制御信号に基づいて、駆動信号ＶＯＵＴとして駆動信号ＣＯＭを選択、又は非選択とする。これにより、選択部２３０は、駆動信号ＣＯＭに基づく駆動信号ＶＯＵＴを生成し、吐出ヘッド２１に含まれる対応する吐出部６００に含まれる圧電素子６０の一端に供給する。また、圧電素子６０の他端には、圧電素子６０の駆動の基準となる基準電圧信号ＶＢＳが供給されている。ここで、基準電圧信号ＶＢＳは、５Ｖの直流電圧の信号であってもよく、また、グラウンドの電位であってもよい。
【0023】
圧電素子６０は、ヘッドユニット２０における複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる。そして、圧電素子６０が、一端に供給される駆動信号ＶＯＵＴと、他端に供給される基準電圧信号ＶＢＳとの電位差に応じて駆動することで、対応するノズルからインクが吐出される。
【0024】
なお、図２ではヘッドユニット２０が１つの吐出ヘッド２１を搭載している場合を図示しているが、液体吐出装置１は、吐出されるインクの種類の数等に応じて複数の吐出ヘッド２１を有してもよい。
【0025】
【0026】
図３に示すように、吐出ヘッド２１は、一方向に列状に設けられた複数の吐出部６００を有する。すなわち、ヘッドユニット２０には、吐出部６００に含まれるノズル６５１が一方向に並ぶノズル列Ｌが、吐出ヘッド２１の数だけ形成されている。なお、吐出ヘッド２１が有するノズル列Ｌにおけるノズル６５１の配置は、一列に限るものではなく、例えば、吐出ヘッド２１は、複数のノズル６５１が、端から数えて偶数番目のノズル６５１と奇数番目のノズル６５１とが、互いに位置が相違するように千鳥状に配置されたノズル列Ｌを有してもよく、また、複数のノズル６５１が２列以上で並設されノズル列Ｌを含んでもよい。
【0027】
ここで、吐出部６００の構成の一例ついて説明する。図４は、吐出部６００の概略構成を示す図である。図４に示すように、吐出部６００は、圧電素子６０と、振動板６２１と、キャビティー６３１と、ノズル６５１とを含む。キャビティー６３１には、リザーバー６４１からインクが供給されるインクが充填している。また、リザーバー６４１には、不図示のインクカートリッジから供給口６６１を経由してインクが導入される。すなわち、キャビティー６３１には、対応するインクカートリッジに貯留されているインクが充填している。
【0028】
振動板６２１は、図４において上面に設けられた圧電素子６０の駆動によって変位する。そして、振動板６２１の変位に伴って、インクが充填されるキャビティー６３１の内部容積が拡大、縮小する。すなわち、振動板６２１は、キャビティー６３１の内部容積を変化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に設けられ開口部であって、キャビティー６３１と連通している。そして、キャビティー６３１の内部容積が変化することで、内部容積の変化に応じた量のインクが、キャビティー６３１に導入されるとともに、ノズル６５１から吐出される。
【0029】
圧電素子６０は、圧電体６０１を一対の電極６１１，電極６１２で挟んだ構造である。このような構造の圧電体６０１は、電極６１１，電極６１２により供給された電圧の電位差に応じて、電極６１１，電極６１２の中央部分が、振動板６２１とともに上下方向に撓む。具体的には、圧電素子６０の電極６１１には駆動信号ＶＯＵＴが供給され、電極６１２には、基準電位の信号が供給される。そして、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧レベルが低くなると、対応する圧電素子６０は上方向に撓み、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧レベルが高くなると、対応する圧電素子６０は下方向に撓む。
【0030】
以上のように構成された吐出部６００では、圧電素子６０が上方向に撓むことで、振動板６２１が上方向に変位し、キャビティー６３１の内部容積が拡大する。これにより、リザーバー６４１からインクが引き込まれる。一方、圧電素子６０が下方向に撓むことで、振動板６２１が下方向に変位し、キャビティー６３１の内部容積が縮小する。これにより、縮小の程度に応じた量のインクが、ノズル６５１から吐出される。なお、圧電素子６０は、図４に示す構造に限られるものではなく、圧電素子６０の駆動に伴ってノズル６５１からインクが吐出できる構造であればよい。また、圧電素子６０は、上述した屈曲振動の構成に限られず、例えば、縦振動を用いる構造でもよい。さらに、圧電素子６０は、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧レベルが高くなると、対応する圧電素子６０は上方向に撓み、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧レベルが低くなると、対応する圧電素子６０は下方向に撓む構成であってもよい。
【0031】
ここで、圧電素子６０を含む吐出部６００が駆動部の一例であり、駆動部を駆動する駆動信号ＶＯＵＴの基となる駆動信号ＣＯＭが駆動信号の一例である。そして、吐出部６００を駆動する駆動信号ＣＯＭを出力する駆動信号出力回路５０が駆動回路の一例である。なお、駆動信号ＶＯＵＴが駆動信号ＣＯＭを選択、又は非選択とすることにより生成されていることに鑑みると、広義の上で、駆動信号ＶＯＵＴも駆動信号の一例である。
【0032】
１．３ 駆動信号出力回路の構成
以上のように、ヘッドユニット２０に含まれる吐出部６００がインクを吐出するために駆動する圧電素子６０は、駆動信号出力回路５０で生成される駆動信号ＣＯＭに基づく駆動信号ＶＯＵＴにより駆動される。このような駆動信号ＶＯＵＴの基となる駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号出力回路５０の構成、及び動作について説明する。
以上のように、ヘッドユニット２０に含まれる吐出部６００がインクを吐出するために駆動する圧電素子６０は、駆動信号出力回路５０で生成される駆動信号ＣＯＭに基づく駆動信号ＶＯＵＴにより駆動される。このような駆動信号ＶＯＵＴの基となる駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号出力回路５０の構成、及び動作について説明する。
【0033】
１．３．１ 駆動信号ＣＯＭの電圧波形
まず、駆動信号出力回路５０で生成される駆動信号ＣＯＭの波形の一例について説明する。図５は、駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。図５に示すように駆動信号ＣＯＭは、周期Ｔ毎に台形波形Ａｄｐを含む信号である。この駆動信号ＣＯＭに含まれる台形波形Ａｄｐは、電圧Ｖｃで一定の期間と、電圧Ｖｃで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃよりも低電位の電圧Ｖｂで一定の期間と、電圧Ｖｂで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃよりも高電位の電圧Ｖｔで一定の期間と、電圧Ｖｔで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃで一定の期間とを含む。すなわち、駆動信号ＣＯＭは、電圧Ｖｃで始まり電圧Ｖｃで終了する台形波形Ａｄｐを含む。
まず、駆動信号出力回路５０で生成される駆動信号ＣＯＭの波形の一例について説明する。図５は、駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示す図である。図５に示すように駆動信号ＣＯＭは、周期Ｔ毎に台形波形Ａｄｐを含む信号である。この駆動信号ＣＯＭに含まれる台形波形Ａｄｐは、電圧Ｖｃで一定の期間と、電圧Ｖｃで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃよりも低電位の電圧Ｖｂで一定の期間と、電圧Ｖｂで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃよりも高電位の電圧Ｖｔで一定の期間と、電圧Ｖｔで一定の期間の後に位置する電圧Ｖｃで一定の期間とを含む。すなわち、駆動信号ＣＯＭは、電圧Ｖｃで始まり電圧Ｖｃで終了する台形波形Ａｄｐを含む。
【0034】
ここで、電圧Ｖｃは、駆動信号ＣＯＭにより駆動する圧電素子６０の変位の基準となる基準電位として機能する。そして、圧電素子６０に供給される駆動信号ＣＯＭの電圧値が電圧Ｖｃから電圧Ｖｂになることで、圧電素子６０が図４の上方に撓み、その結果、振動板６２１が図４に示す上方に変位する。そして、振動板６２１が上方に変位することで、キャビティー６３１の内部容積が拡大し、インクがリザーバー６４１からキャビティー６３１に引き込まれる。その後、圧電素子６０に供給される駆動信号ＣＯＭの電圧値が電圧Ｖｂから電圧Ｖｔになることで、圧電素子６０が図４に示す下方に撓み、その結果、振動板６２１が図４に示す下方に変位する。そして、振動板６２１が下方に変位することで、キャビティー６３１の内部容積が縮小し、キャビティー６３１に貯留されているインクがノズル６５１から吐出される。また、圧電素子６０の駆動によりノズル６５１からインクが吐出された後、一定の期間、ノズル６５１の近傍のインクや振動板６２１が振動を継続する場合がある。駆動信号ＣＯＭに含まれる電圧Ｖｃで一定の期間は、このようなインクや振動板６２１に生じたインクの吐出に寄与しない振動を静止させるための期間としても機能する。
【0035】
１．３．２ 駆動信号出力回路の構成
次に、駆動信号ＣＯＭを生成し出力する駆動信号出力回路５０の構成について説明する。図６は、駆動信号出力回路５０の機能構成を示す図である。図６に示すように駆動信号出力回路５０は、基駆動信号出力回路５１０、加算器５１１、固定出力切替回路５２０、パルス変調回路５３０、切替スイッチ５３１、帰還回路５４０、デジタル増幅回路５５０、レベルシフト回路５６０、及び復調回路５８０を有する。
次に、駆動信号ＣＯＭを生成し出力する駆動信号出力回路５０の構成について説明する。図６は、駆動信号出力回路５０の機能構成を示す図である。図６に示すように駆動信号出力回路５０は、基駆動信号出力回路５１０、加算器５１１、固定出力切替回路５２０、パルス変調回路５３０、切替スイッチ５３１、帰還回路５４０、デジタル増幅回路５５０、レベルシフト回路５６０、及び復調回路５８０を有する。
【0036】
基駆動信号出力回路５１０には、制御部１００からデジタル信号である基駆動データｄＡが入力される。そして、基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡをデジタル－アナログ変換した後、変換したアナログ信号を基駆動信号ａＡとして出力する。すなわち、基駆動信号出力回路５１０は、Ｄ／Ａ（Digital to Analog Converter）コンバーターを含む。この基駆動信号ａＡの電圧振幅は例えば、１～２Ｖであり、駆動信号出力回路５０は、基駆動信号ａＡを増幅した信号を駆動信号ＣＯＭとして出力する。すなわち、基駆動信号ａＡは、駆動信号ＣＯＭの増幅前の目標となる信号に相当する。
【0037】
加算器５１１の＋側入力端には基駆動信号ａＡが入力され、－側入力端には帰還回路５４０を介して供給される駆動信号ＣＯＭの帰還信号Ｓｆｂが入力される。そして、加算器５１１は、＋側の入力端に入力された電圧から－側の入力端に入力された電圧を差し引き積分した電圧をパルス変調回路５３０に出力する。
【0038】
パルス変調回路５３０は、加算器５１１から入力される信号をパルス変調し変調信号Ｍｓとして切替スイッチ５３１に出力する。すなわち、パルス変調回路５３０は、駆動信号ＣＯＭの基となる基駆動信号ａＡを変調し、変調信号Ｍｓを出力する。
【0039】
固定出力切替回路５２０は、切替回路５２１と固定パルス出力回路５２２とを含む。固定パルス出力回路５２２には、基駆動信号ａＡが入力される。そして、固定パルス出力回路５２２は、入力される基駆動信号ａＡの電位に応じた所定のデューティーのパルス信号ＰＤＣを生成し、切替スイッチ５３１に出力する。また、切替回路５２１には、基駆動信号ａＡが入力される。そして、切替回路５２１は、入力される基駆動信号ａＡの電位に基づいて、切替スイッチ５３１を制御する切り替え信号Ｓｅｌを出力する。具体的には、切替回路５２１は、基駆動信号ａＡの電位が一定の期間において、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。また、切替回路５２１は、基駆動信号ａＡの電位が変化する期間において、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。
【0040】
切替スイッチ５３１の一方の入力端には変調信号Ｍｓが供給され、他方の入力端にはパルス信号ＰＤＣが供給される。そして、切替スイッチ５３１は、切替回路５２１が出力する切り替え信号Ｓｅｌに基づいて、変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するのか、又はパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するのかを切り替える。この切替スイッチ５３１から出力された基ゲート信号Ｇｄがデジタル増幅回路５５０に入力される。
【0041】
デジタル増幅回路５５０は、ゲートドライバー５５１、ダイオードＤ１、コンデンサーＣ１、及びトランジスターＱ１，Ｑ２を含む。そして、デジタル増幅回路５５０は、基ゲート信号Ｇｄを増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１を中点ＣＰ１から出力する。
【0042】
具体的には、基ゲート信号Ｇｄは、デジタル増幅回路５５０が有するゲートドライバー５５１に入力される。ゲートドライバー５５１は、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに基づいて、トランジスターＱ１を駆動するゲート信号Ｈｇｓ１とトランジスターＱ２を駆動するゲート信号Ｌｇｓ１とを出力する。
【0043】
トランジスターＱ１，Ｑ２は、共にＮチャネルのＭＯＳ－ＦＥＴで構成されている。ゲートドライバー５５１が出力するゲート信号Ｈｇｓ１は、トランジスターＱ１のゲート端子に入力される。また、トランジスターＱ１のドレイン端子には、電圧ＶＭＶが供給され、トランジスターＱ１のソース端子は、中点ＣＰ１と接続している。すなわち、トランジスターＱ１は、一端であるソース端子が中点ＣＰ１と電気的に接続し、ゲート信号Ｈｇｓ１に基づいて動作する。また、ゲートドライバー５５１が出力するゲート信号Ｈｇｓ２は、トランジスターＱ２のゲート端子に入力される。また、トランジスターＱ２のドレイン端子は、中点ＣＰ１と接続し、トランジスターＱ２のソース端子には、グラウンド電位ＧＮＤが供給されている。すなわち、トランジスターＱ２は、一端であるドレイン端子が中点ＣＰ１と電気的に接続し、ゲート信号Ｌｇｓ１に基づいて動作する。そして、デジタル増幅回路５５０は、トランジスターＱ１とトランジスターＱ２とが接続される中点ＣＰ１に生成された信号を増幅変調信号ＡＭｓ１として出力する。
【0044】
ここで、ゲート信号Ｈｇｓ１，Ｌｇｓ１を出力するゲートドライバー５５１の動作について説明する。ゲートドライバー５５１は、ゲートドライブ回路５５２，５５３と、インバーター回路５５４とを含む。そして、ゲートドライバー５５１に入力された基ゲート信号Ｇｄは、ゲートドライブ回路５５２に入力されるとともに、インバーター回路５５４を介しゲートドライブ回路５５３に入力される。すなわち、ゲートドライブ回路５５２に入力される信号とゲートドライブ回路５５３に入力される信号とには、排他的にＨレベルとなる。ここで、排他的にＨレベルとなる信号とは、ゲートドライブ回路５５２とゲートドライブ回路５５３とに同時にＨレベルの信号が入力されないことを意味する。すなわち、ゲートドライブ回路５５２とゲートドライブ回路５５３とに同時にＬレベルの信号が入力される場合を除外するものではない。
【0045】
ゲートドライブ回路５５２の低電位側電源端子は、中点ＣＰ１と接続されている。したがって、ゲートドライブ回路５５２の低電位側電源端子には、中点ＣＰ１の電位の信号が電圧ＨＶｓｓ１として供給されている。また、ゲートドライブ回路５５２の高電位側電源端子は、アノード端子に電圧Ｖｇが供給されているダイオードＤ１のカソード端子と接続されているとともに、コンデンサーＣ１の一端とも接続されている。そして、コンデンサーＣ１の他端は、中点ＣＰ１に接続されている。すなわち、ゲートドライブ回路５５２の高電位側入力端子には、ブートストラップコンデンサーとして機能するコンデンサーＣ１を含むブートストラップ回路が構成されている。そのため、ゲートドライブ回路５５２の高電位側入力端子には、低電位側入力端子に入力される電圧ＬＶｓｓ１よりも電圧Ｖｇだけ大きな電位の電圧ＨＶｄｄ１が供給される。したがって、ゲートドライブ回路５５２にＨレベルの基ゲート信号Ｇｄが入力された場合、ゲートドライブ回路５５２は、中点ＣＰ１の電位よりも電圧Ｖｇだけ大きな電圧ＨＶｄｄ１に基づく電位のＨレベルのゲート信号Ｈｇｓ１を出力し、ゲートドライブ回路５５２にＬレベルの基ゲート信号Ｇｄが入力された場合、ゲートドライブ回路５５２は、中点ＣＰ１の電位である電圧ＨＶｓｓ１に基づく電位のＬレベルのゲート信号Ｈｇｓ１を出力する。ここで電圧Ｖｇは、電源回路７０が出力する電圧ＶＨＶ，ＶＭＶ，ＶＤＤを降圧又は昇圧することで生成された直流電圧であって、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のそれぞれを駆動することが可能な電圧値であって、例えば７．５Ｖの直流電圧である。
【0046】
ゲートドライブ回路５５３の低電位側電源端子には、グラウンド電位ＧＮＤの信号が電圧ＬＶｓｓ１として供給されている。また、ゲートドライブ回路５５３の高電位側電源端子には、電圧Ｖｇが電圧ＬＶｄｄ１として供給されている。したがって、ゲートドライブ回路５５３にＬレベルの基ゲート信号Ｇｄの論理がインバーター回路５５４によって反転されたＨレベルの信号が入力された場合、ゲートドライブ回路５５３は、電圧Ｖｇである電圧ＬＶｄｄ１に基づく電位のＨレベルのゲート信号Ｌｇｓ１を出力し、ゲートドライブ回路５５３は、Ｈレベルの基ゲート信号Ｇｄの論理がインバーター回路５５４によって反転されたＬレベルの信号が入力された場合、グラウンド電位ＧＮＤである電圧ＬＶｓｓ１に基づく電位のＬレベルのゲート信号Ｌｇｓ１を出力する。
【0047】
レベルシフト回路５６０は、基準レベル切替回路５６１、ゲートドライバー５６２、ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４、コンデンサーＣ２，Ｃ３，Ｃ４、及びトランジスターＱ３，Ｑ４を含む。そして、レベルシフト回路５６０は、増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を中点ＣＰ２から出力する。
【0048】
具体的には、レベルシフト回路５６０が有する基準レベル切替回路５６１には、基駆動信号出力回路５１０が出力する基駆動信号ａＡが入力される。そして、基準レベル切替回路５６１は、基駆動信号ａＡに基づくレベル切替信号Ｌｓを生成し、ゲートドライバー５６２に出力する。具体的には、基準レベル切替回路５６１は、基駆動信号ａＡの電位が、所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１以上である場合に、Ｈレベルのレベル切替信号Ｌｓを生成し、ゲートドライバー５６２に出力し、閾値電圧Ｖｔｈ１未満である場合に、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓを生成し、ゲートドライバー５６２に出力する。
【0049】
ゲートドライバー５６２は、入力されるレベル切替信号Ｌｓの論理レベルに基づいて、トランジスターＱ３を駆動するゲート信号Ｈｇｓ２とトランジスターＱ４を駆動するゲート信号Ｌｇｓ２とを出力する。
【0050】
トランジスターＱ３，Ｑ４は、共にＮチャネルのＭＯＳ－ＦＥＴで構成されている。ゲートドライバー５６２が出力するゲート信号Ｈｇｓ２は、トランジスターＱ３のゲート端子に入力される。また、トランジスターＱ３のドレイン端子は、アノード端子に電圧ＶＭＶが供給されているダイオードＤ４のカソード端子と接続され、ソース端子は、中点ＣＰ２と接続している。すなわち、トランジスターＱ３は、一端であるソース端子が中点ＣＰ２と電気的に接続し、他端であるドレイン端子にダイオードＤ４を介して電源電圧としての電圧ＶＭＶが供給され、ゲート信号Ｈｇｓ２に基づいて動作する。また、ゲートドライバー５６２が出力するゲート信号Ｌｇｓ２は、トランジスターＱ４のゲート端子に入力される。また、トランジスターＱ４のドレイン端子は、中点ＣＰ２と接続し、トランジスターＱ４のソース端子は、中点ＣＰ１と接続している。すなわち、トランジスターＱ４は、一端であるドレイン端子が中点ＣＰ２と電気的に接続し、他端であるソース端子が中点ＣＰ１と電気的に接続し、ゲート信号Ｌｇｓ２に基づいて動作する。そして、レベルシフト回路５６０は、トランジスターＱ３とトランジスターＱ４とが接続される中点ＣＰ２に生成された信号をレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２として出力する。
【0051】
また、コンデンサーＣ４は、一端が中点ＣＰ１と電気的に接続し、他端がトランジスターＱ３のドレイン端子と電気的に接続している。すなわち、コンデンサーＣ４は、ブートストラップコンデンサーとして機能する。これにより、デジタル増幅回路５５０から出力される増幅変調信号ＡＭｓ１の電位に基づいてトランジスターＱ３のドレイン端子の電位が規定される。
【0052】
ここで、ゲート信号Ｈｇｓ２，Ｌｇｓ２を出力するゲートドライバー５６２の動作について説明する。ゲートドライバー５６２は、ゲートドライブ回路５６３，５６４と、インバーター回路５６５とを含む。そして、ゲートドライバー５６２に入力された基駆動信号ａＡに基づくレベル切替信号Ｌｓは、ゲートドライブ回路５６３に入力されるとともに、インバーター回路５６５を介しゲートドライブ回路５６４に入力される。すなわち、ゲートドライブ回路５６３に入力される信号とゲートドライブ回路５６４に入力される信号とは、排他的にＨレベルとなる。ここで、排他的にＨレベルとなる信号とは、ゲートドライブ回路５６３とゲートドライブ回路５６４とに同時にＨレベルの信号が入力されないことを意味する。すなわち、ゲートドライブ回路５６３とゲートドライブ回路５６４とに同時にＬレベルの信号が入力される場合を除外するものではない。
【0053】
ゲートドライブ回路５６３の低電位側電源端子は、中点ＣＰ２と接続されている。したがって、ゲートドライブ回路５６３の低電位側電源端子には、中点ＣＰ２の電位の信号が電圧ＨＶｓｓ２として供給されている。また、ゲートドライブ回路５６３の高電位側電源端子は、アノード端子に電圧Ｖｇが供給されているダイオードＤ２のカソード端子と接続されているとともに、コンデンサーＣ２の一端とも接続されている。そして、コンデンサーＣ２の他端は、中点ＣＰ２に接続されている。すなわち、ゲートドライブ回路５６３の高電位側入力端子には、ブートストラップコンデンサーとして機能するコンデンサーＣ２を含むブートストラップ回路が構成されている。そのため、ゲートドライブ回路５６３の高電位側電源端子には、低電位側入力端子に入力される電圧ＬＶｓｓ２よりも電圧Ｖｇだけ大きな電位の電圧ＨＶｄｄ２が供給される。したがって、ゲートドライブ回路５６３にＨレベルのレベル切替信号Ｌｓが入力された場合、ゲートドライブ回路５６３は、中点ＣＰ２の電位よりも電圧Ｖｇだけ大きな電圧ＨＶｄｄ２に基づく電位のＨレベルのゲート信号Ｈｇｓ２を出力し、ゲートドライブ回路５６３にＬレベルのレベル切替信号Ｌｓが入力された場合、ゲートドライブ回路５６３は、中点ＣＰ２の電位である電圧ＨＶｓｓ２に基づく電位のＬレベルのゲート信号Ｈｇｓ２を出力する。
【0054】
ゲートドライブ回路５６４の低電位側電源端子は、中点ＣＰ１と接続されている。したがって、ゲートドライブ回路５６４の低電位側電源端子には、中点ＣＰ１の電位の信号が電圧ＬＶｓｓ２として供給されている。また、ゲートドライブ回路５６４の高電位側電源端子は、アノード端子に電圧Ｖｇが供給されているダイオードＤ３のカソード端子と接続されているとともに、コンデンサーＣ３の一端とも接続されている。そして、コンデンサーＣ３の他端は、中点ＣＰ１に接続されている。すなわち、ゲートドライブ回路５６４の高電位側入力端子には、ブートストラップコンデンサーとして機能するコンデンサーＣ３を含むブートストラップ回路が構成されている。そのため、ゲートドライブ回路５６４の高電位側入力端子には、低電位側入力端子に入力される電圧ＬＶｓｓ２よりも電圧Ｖｇだけ大きな電位の電圧ＬＶｄｄ２が供給される。したがって、ゲートドライブ回路５６４にＬレベルのレベル切替信号Ｌｓがインバーター回路５６５によって論理が反転されたＨレベルの信号が入力された場合、ゲートドライブ回路５６４は、中点ＣＰ１の電位よりも電圧Ｖｇだけ大きな電圧ＬＶｄｄ２に基づく電位のＨレベルのゲート信号Ｈｇｓ２を出力し、ゲートドライブ回路５６４にＨレベルのレベル切替信号Ｌｓがインバーター回路５６５によって論理が販連されたＬレベルの信号が入力された場合、ゲートドライブ回路５６３は、中点ＣＰ１の電位である電圧ＬＶｓｓ２に基づく電位のＬレベルのゲート信号Ｈｇｓ２を出力する。
【0055】
復調回路５８０は、レベルシフト回路５６０から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑することにより復調した駆動信号ＣＯＭを出力する。復調回路５８０は、インダクターＬ１とコンデンサーＣ５とを含む。インダクターＬ１の一端は中点ＣＰ２と電気的に接続され、他端はコンデンサーＣ５の一端と電気的に接続している。そして、コンデンサーＣ５の他端には、グラウンド電位ＧＮＤが供給されている。すなわち、インダクターＬ１とコンデンサーＣ５とはローパスフィルター回路を構成する。これにより、レベルシフト回路５６０から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２は平滑され、平滑された電圧が駆動信号ＣＯＭとして駆動信号出力回路５０から出力される。
【0056】
帰還回路５４０は、パルス変調回路５３０と復調回路５８０とに電気的に接続し、復調回路５８０が生成した駆動信号ＣＯＭを減衰した帰還信号Ｓｆｂを加算器５１１に供給する。すなわち、駆動信号出力回路５０は、パルス変調回路５３０と復調回路５８０とに電気的に接続し、駆動信号ＣＯＭに基づく帰還信号Ｓｆｂを出力する帰還回路５４０を備える。これにより、復調回路５８０が出力する駆動信号ＣＯＭがパルス変調回路５３０にフィードバックされることとなり、その結果、駆動信号ＣＯＭの精度が向上する。
【0057】
ここで、パルス変調回路５３０が変調回路の一例である。また、デジタル増幅回路５５０が増幅回路の一例であり、デジタル増幅回路５５０から増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される中点ＣＰ１が第１出力点の一例である。また、レベルシフト回路５６０がレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を出力する中点ＣＰ２が第２出力点の一例である。また、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が第１ゲートドライバーの一例であり、ゲートドライバー５５１が出力するゲート信号Ｌｇｓ１が第１ゲート信号の一例であり、ゲートドライバー５５１が出力するゲート信号Ｈｇｓ１が第２ゲート信号の一例である。そして、ゲート信号Ｌｇｓ１に基づいて動作するトランジスターＱ２が第１トランジスターの一例であり、ゲート信号Ｈｇｓ１に基づいて動作するトランジスターＱ１が第２トランジスターの一例である。また、レベルシフト回路５６０に含まれるゲートドライバー５６２が第２ゲートドライバーの一例であり、ゲートドライバー５６２が出力するゲート信号Ｌｇｓ２が第３ゲート信号の一例であり、ゲートドライバー５６２が出力するゲート信号Ｈｇｓ２が第４ゲート信号の一例である。そして、ゲート信号Ｌｇｓ２に基づいて動作するトランジスターＱ４が第３トランジスターの一例であり、ゲート信号Ｈｇｓ２に基づいて動作するトランジスターＱ３が第４トランジスターの一例である。そして、一端が中点ＣＰ１と電気的に接続し、他端がトランジスターＱ３と電気的に接続しているコンデンサーＣ４が容量素子の一例である。
【0058】
１．３．３ 駆動信号出力回路の動作
以上のように構成された駆動信号出力回路５０が駆動信号ＣＯＭを生成する場合の動作について説明する。図７は、駆動信号出力回路５０の動作を説明するための図である。なお、図７では、駆動信号出力回路５０が出力する駆動信号ＣＯＭの内、任意の周期Ｔにおける駆動信号ＣＯＭのみを図示している。
以上のように構成された駆動信号出力回路５０が駆動信号ＣＯＭを生成する場合の動作について説明する。図７は、駆動信号出力回路５０の動作を説明するための図である。なお、図７では、駆動信号出力回路５０が出力する駆動信号ＣＯＭの内、任意の周期Ｔにおける駆動信号ＣＯＭのみを図示している。
【0059】
ここで、図７では、基準レベル切替回路５６１がＨレベルのレベル切替信号Ｌｓを出力するのか、又はＬレベルのレベル切替信号Ｌｓを出力するのかを切り替える電位である閾値電圧Ｖｔｈ１が、電圧Ｖｃの増幅前の電圧ａＶｃよりも大きい電位であるとして説明を行う。
【0060】
また、固定パルス出力回路５２２は、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合にパルス幅が第１のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣを出力し、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２と閾値電圧Ｖｔｈ３との間である場合に、パルス幅が第２のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣを出力し、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合に、パルス幅が第３のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣを出力するとして説明を行う。ここで、閾値電圧Ｖｔｈ２の電位は、電圧Ｖｃの増幅前の電圧ａＶｃより低電位であり、且つ電圧Ｖｂの増幅前の電圧ａＶｂより高電位であり、閾値電圧Ｖｔｈ３の電位は、電圧Ｖｃの増幅前の電圧ａＶｃより高電位であり、且つ電圧Ｖｔの増幅前の電圧ａＶｔよりも低電位であるとして説明を行う。すなわち、固定パルス出力回路５２２は、駆動信号ＣＯＭの基となる基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｂで一定の期間において、パルス幅が第１のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣを出力し、駆動信号ＣＯＭの基となる基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｃで一定の期間において、パルス幅が第２のＤｕｔｙであるパルス信号ＰＤＣを出力し、駆動信号ＣＯＭの基となる基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｔで一定の期間において、パルス幅が第３のＤｕｔｙであるパルス信号ＰＤＣを出力する。
【0061】
図７に示すように、時刻ｔ０～時刻ｔ１０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ０～時刻ｔ１０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧ａＶｃで一定の基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２に入力される。
【0062】
また、時刻ｔ０～時刻ｔ１０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｃで一定であるが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、固定パルス出力回路５２２が出力するパルス幅が第２のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣが、基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0063】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも入力される。時刻ｔ０～時刻ｔ１０の期間において、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低いが故に、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0064】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0065】
時刻ｔ１０～時刻ｔ２０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｃから電圧Ｖｂに変化する駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ１０～時刻ｔ２０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｃから電圧Ｖｂに変化する駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧値が電圧ａＶｃから電圧ａＶｂに変化する基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２に入力される。
【0066】
また、時刻ｔ１０～時刻ｔ２０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が変化するが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、パルス変調回路５３０が出力する変調信号Ｍｓが基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0067】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも入力される。時刻ｔ１０～時刻ｔ２０の期間において、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低いが故に、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するととともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0068】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｃから電圧Ｖｂに変化する駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0069】
また、時刻ｔ１０～時刻ｔ２０の期間において、基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｃから電圧ａＶｂに変化し、基駆動信号ａＡの電圧値が、閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ることで、固定パルス出力回路５２２は、出力するパルス信号ＰＤＣのパルス幅を第１のＤｕｔｙに変化させる。
【0070】
時刻ｔ２０～時刻ｔ３０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｂで一定の駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ２０～時刻ｔ３０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｂで一定の駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧ａＶｂで一定の基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２に入力される。
【0071】
また、時刻ｔ２０～時刻ｔ３０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｂ一定であるが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、固定パルス出力回路５２２が出力するパルス幅が第１のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣが、基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0072】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも入力される。時刻ｔ２０～時刻ｔ３０の期間において、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低いが故に、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0073】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｂで一定の駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0074】
時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｂから電圧Ｖｔに変化する駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｂから電圧Ｖｔに変化する駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧値が電圧ａＶｂから電圧ａＶｔに変化する基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２にも入力される。
【0075】
また、時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が変化するが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、パルス変調回路５３０が出力する変調信号Ｍｓが基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0076】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも供給される。時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間の内、基駆動信号ａＡの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い時刻ｔ３０～時刻ｔｃ１の期間において、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。これにより、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0077】
また、時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間の内、基駆動信号ａＡの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い時刻ｔｃ１～時刻ｔ４０の期間において、基準レベル切替回路５６１は、Ｈレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｈレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｌレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は導通に制御され、トランジスターＱ４は非導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位がコンデンサーＣ３を含むブートストラップ回路により電圧ＶＭＶにレベルシフトされたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。すなわち、レベルシフト回路５６０は、増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位を、グラウンド電位ＧＮＤである第１電位と、電圧ＶＭＶである第２電位との間で切り替える。
【0078】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｂから電圧Ｖｔに変換する駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0079】
また、時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間において、基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｂから電圧ａＶｔに変化する過程において、基駆動信号ａＡの電圧値が、閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る。これにより、固定パルス出力回路５２２は、出力するパルス信号ＰＤＣのパルス幅を第２のＤｕｔｙに変化させる。その後、基駆動信号ａＡの電圧値は、閾値電圧Ｖｔｈ３を上回る。これにより、固定パルス出力回路５２２は、出力するパルス信号ＰＤＣのパルス幅を第３のＤｕｔｙに変化させる。すなわち、時刻ｔ３０～時刻ｔ４０の期間において、基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｂから電圧ａＶｔに変化する過程において、固定パルス出力回路５２２は、出力するパルス信号ＰＤＣのパルス幅を第１のＤｕｔｙから第３のＤｕｔｙに変化させる。
【0080】
時刻ｔ４０～時刻ｔ５０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｔで一定の駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ４０～時刻ｔ５０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｔで一定の駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて、電圧ａＶｔで一定の基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２に入力される。
【0081】
また、時刻ｔ４０～時刻ｔ５０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が一定であるが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、固定パルス出力回路５２２が出力するパルス幅が第３のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣが、基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0082】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも供給される。時刻ｔ４０～時刻ｔ５０の期間において、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高いが故に、基準レベル切替回路５６１は、Ｈレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｈレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｌレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は導通に制御され、トランジスターＱ４は非導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位がコンデンサーＣ３を含むブートストラップ回路により電圧ＶＭＶにレベルシフトされたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。すなわち、レベルシフト回路５６０は、増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位を、グラウンド電位ＧＮＤである第１電位と、電圧ＶＭＶである第２電位との間で切り替える。
【0083】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｔで一定の駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0084】
時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｔから電圧Ｖｃに変化する駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｔから電圧Ｖｃに変化する駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧値が電圧ａＶｔから電圧ａＶｃに変化する基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２にも入力される。
【0085】
また、時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が変化するが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、パルス変調回路５３０が出力する変調信号Ｍｓが基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0086】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも供給される。時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間の内、基駆動信号ａＡの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い時刻ｔ５０～時刻ｔｃ２の期間において、基準レベル切替回路５６１は、Ｈレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｈレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｌレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。これにより、トランジスターＱ３は導通に制御され、トランジスターＱ４は非導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位がコンデンサーＣ３を含むブートストラップ回路により電圧ＶＭＶにレベルシフトされたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。すなわち、レベルシフト回路５６０は、増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位を、グラウンド電位ＧＮＤである第１電位と、電圧ＶＭＶである第２電位との間で切り替える。
【0087】
また、時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間の内、基駆動信号ａＡの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い時刻ｔｃ２～時刻ｔ６０の期間において、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0088】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｔから電圧Ｖｃに変換する駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。
【0089】
また、時刻ｔ５０～時刻ｔ６０の期間において基駆動信号ａＡの電圧値が電圧ａＶｔから電圧ａＶｃに変化し、基駆動信号ａＡの電圧値が、閾値電圧Ｖｔｈ３を下回ることで、固定パルス出力回路５２２は、出力するパルス信号ＰＤＣのパルス幅を第２のＤｕｔｙに変化させる。
【0090】
時刻ｔ６０～時刻ｔ７０の期間において、駆動信号出力回路５０は、電圧値が電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭを出力する。具体的には、時刻ｔ６０～時刻ｔ７０の期間において、基駆動信号出力回路５１０には、電圧値が電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭを生成するための基駆動データｄＡが入力される。基駆動信号出力回路５１０は、入力される基駆動データｄＡに基づいて電圧ａＶｃで一定の基駆動信号ａＡを生成する。そして、基駆動信号出力回路５１０が生成した基駆動信号ａＡは、加算器５１１を介してパルス変調回路５３０に入力されるとともに、固定出力切替回路５２０に含まれる切替回路５２１、及び固定パルス出力回路５２２に入力される。
【0091】
また、時刻ｔ６０～時刻ｔ７０の期間において、入力される基駆動信号ａＡの電圧値が一定であるが故に、切替回路５２１は、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして選択するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。その結果、デジタル増幅回路５５０には、固定パルス出力回路５２２が出力するパルス幅が第２のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣが、基ゲート信号Ｇｄとして入力される。そして、デジタル増幅回路５５０に含まれるゲートドライバー５５１が、入力される基ゲート信号Ｇｄの論理レベルに応じたゲート信号Ｈｇｓ１と、基ゲート信号Ｇｄの論理レベルを反転した信号に応じたゲート信号Ｌｇｓ１とを出力することで、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１には、基ゲート信号Ｇｄを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１が出力される。
【0092】
また、基駆動信号ａＡは、レベルシフト回路５６０に含まれる基準レベル切替回路５６１にも供給される。時刻ｔ６０～時刻ｔ７０の期間において、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低いが故に、基準レベル切替回路５６１は、Ｌレベルのレベル切替信号Ｌｓをゲートドライバー５６２に出力する。これにより、ゲートドライバー５６２は、Ｌレベルのゲート信号Ｈｇｓ２をトランジスターＱ３に出力するとともに、Ｈレベルのゲート信号Ｌｇｓ２をトランジスターＱ４に出力する。その結果、トランジスターＱ３は非導通に制御され、トランジスターＱ４は導通に制御される。したがって、レベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２には、デジタル増幅回路５５０の中点ＣＰ１に出力された増幅変調信号ＡＭｓ１と同等のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。
【0093】
そして、復調回路５８０がレベルシフト回路５６０の中点ＣＰ２から出力されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を平滑し復調することで、電圧Ｖｃで一定の駆動信号ＣＯＭが駆動信号出力回路５０から出力される。この時刻ｔ７０が図７に示す時刻ｔ０に相当する。これにより、駆動信号出力回路５０は、周期Ｔ毎に台形波形Ａｄｐを繰り返し含む駆動信号ＣＯＭを生成し出力する。
【0094】
以上のように、本実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０は、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い場合、トランジスターＱ４を導通に制御し、トランジスターＱ３を非導通に制御する。換言すれば、ゲートドライバー５６２は、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い場合、トランジスターＱ４を導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を非導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力する。一方で、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い場合、トランジスターＱ４を非導通に制御し、トランジスターＱ３を導通に制御する。換言すれば、ゲートドライバー５６２は、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い場合、トランジスターＱ４を非導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力する。
【0095】
以上のように構成された駆動信号出力回路５０では、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位以上であるか否かを基駆動信号ａＡの電位に基づいて判別する。そして、駆動信号出力回路５０は、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位以下である場合、デジタル増幅回路５５０において、基駆動信号ａＡをパルス変調した変調信号Ｍｓを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１を復調することで駆動信号ＣＯＭを生成し、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位以上である場合、基駆動信号ａＡをパルス変調した変調信号Ｍｓを電圧ＶＭＶに基づいて増幅した増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位を、レベルシフト回路５６０において電圧ＶＭＶだけレベルシフトしたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を復調することで駆動信号ＣＯＭを生成する。すなわち、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、基駆動信号ａＡを電圧ＶＭＶを用いて増幅、及びレベルシフトすることにより、電圧ＶＭＶよりも最大電位の大きな駆動信号ＣＯＭを生成し出力している。
【0096】
以上のように構成された本実施形態における駆動信号出力回路５０では、レベルシフト回路５６０において、増幅変調信号ＡＭｓ１の基準電位を変化させ、駆動信号ＣＯＭを生成するが故に、デジタル増幅回路５５０において、電圧ＶＭＶの電位を小さくすることが可能であり、そのため、デジタル増幅回路５５０が有するトランジスターＱ１，Ｑ２、及びレベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４の耐電圧を小さくすることができる。その結果、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のオン抵抗を小さくすることが可能となり、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４で生じる電力損失を小さくすることができる。したがって、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0097】
また、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、基駆動信号ａＡを電圧ＶＭＶを用いて増幅、及びレベルシフトすることにより生成されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が復調回路５８０において復調されることにより駆動信号ＣＯＭを生成する。この復調回路５８０に供給されるレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２は、電圧振幅が電圧ＶＭＶにより規定される。そのため、インダクターＬ１には、電圧ＶＭＶに起因する電流が流れ、その結果、インダクターＬ１に流れる電流の最大値を低減することが可能となる。よって、インダクターＬ１で生じる電力損失を低減することができ、その結果、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0098】
さらに、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、レベルシフト回路５６０は、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位以上である場合にトランジスターＱ３を導通に制御し、且つトランジスターＱ４を非導通に制御し、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位よりも低い場合にトランジスターＱ３を非導通に制御し、且つトランジスターＱ４を導通に制御している。そのため、レベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４のスイッチング回数は、デジタル増幅回路５５０が有するトランジスターＱ１，Ｑ２のスイッチング回数と比較して、大幅に少なくすることができる。これにより、レベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４で生じるスイッチング損失を低減することが可能となり、その結果、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0099】
以上のように、本実施形態における駆動信号出力回路５０は、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４、及びインダクターＬ１で生じる電力損失を低減することが可能となり、その結果、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0100】
また、図６、及び図７に示すような本実施形態における駆動信号出力回路５０では、パルス波形を含むレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を、インダクターＬ１、及びコンデンサーＣ５で平滑する復調回路５８０により復調し、駆動信号ＣＯＭを生成し出力している。しかしながら、インダクターＬ１とコンデンサーＣ５とを有する復調回路５８０を用いてレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を復調した場合、生成された駆動信号ＣＯＭには、リップル電圧が重畳する。このようなリップル電圧は、駆動信号ＣＯＭを、帰還回路５４０を介してパルス変調回路５３０に帰還した場合であっても、回路遅延等の影響により十分に低減することが困難であり、さらには、回路遅延の時間と増幅変調信号ＡＭｓ１の周期とによっては、リップル電圧の振幅を増長するおそれがある。
【0101】
このような問題に対して、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、駆動信号ＣＯＭの電位が一定の期間において、デジタル増幅回路５５０には、パルス幅のＤｕｔｙが一定の基ゲート信号Ｇｄが入力される。換言すれば、駆動信号出力回路５０は、基駆動信号の電位が一定となる期間において、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２の動作を一定のＤｕｔｙで動作を固定する固定出力切替回路５２０を備える。
【0102】
具体的には、固定出力切替回路５２０は、駆動信号ＣＯＭの電位が電圧Ｖｃで一定となる時刻ｔ０～時刻ｔ１０、及び時刻ｔ６０～ｔ７０の期間において、パルス幅が第２のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣをデジタル増幅回路５５０に入力し、駆動信号ＣＯＭの電位が電圧Ｖｂで一定となる時刻ｔ２０～時刻ｔ３０の期間において、パルス幅が第１のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣをデジタル増幅回路５５０に入力し、駆動信号ＣＯＭの電位が電圧Ｖｔで一定となる時刻ｔ４０～時刻ｔ５０の期間において、パルス幅が第３のＤｕｔｙで一定のパルス信号ＰＤＣをデジタル増幅回路５５０に入力する。
【0103】
以上のように、駆動信号ＣＯＭの電位が一定の期間において、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２の動作を一定のＤｕｔｙで動作を固定することにより、デジタル増幅回路５５０は、帰還回路５４０を介して帰還される駆動信号ＣＯＭに基づく帰還信号Ｓｆｂに依らず、駆動信号ＣＯＭの電位を一定にすることが可能となり、その結果、駆動信号ＣＯＭの信号精度を向上することができる。
【0104】
ここで、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２の動作を一定のＤｕｔｙで動作を固定する固定出力切替回路５２０が導通状態固定回路の一例である。
【0105】
１．４ 作用効果
以上のように、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い場合、ゲートドライバー５６２は、トランジスターＱ４を導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を非導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力し、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い場合、ゲートドライバー５６２は、トランジスターＱ４を非導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力する。その結果、駆動信号出力回路５０は、電圧ＶＭＶよりも最大電位の大きな駆動信号ＣＯＭを生成し出力する。これにより、駆動信号出力回路５０では、デジタル増幅回路５５０において、電圧ＶＭＶの電位を小さくすることが可能となり、デジタル増幅回路５５０が有するトランジスターＱ１，Ｑ２、及びレベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４の耐電圧を小さくすることができる。その結果、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のオン抵抗を小さくすることが可能となり、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４で生じる電力損失、及び駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
以上のように、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い場合、ゲートドライバー５６２は、トランジスターＱ４を導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を非導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力し、基駆動信号ａＡの電位が所定の電位である閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い場合、ゲートドライバー５６２は、トランジスターＱ４を非導通に制御するゲート信号Ｌｇｓ２と、トランジスターＱ３を導通に制御するゲート信号Ｈｇｓ２とを出力する。その結果、駆動信号出力回路５０は、電圧ＶＭＶよりも最大電位の大きな駆動信号ＣＯＭを生成し出力する。これにより、駆動信号出力回路５０では、デジタル増幅回路５５０において、電圧ＶＭＶの電位を小さくすることが可能となり、デジタル増幅回路５５０が有するトランジスターＱ１，Ｑ２、及びレベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４の耐電圧を小さくすることができる。その結果、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のオン抵抗を小さくすることが可能となり、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４で生じる電力損失、及び駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0106】
また、本実施形態における駆動信号出力回路５０が、電圧ＶＭＶよりも最大電位の大きな駆動信号ＣＯＭを生成し出力することで、レベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を復調する復調回路５８０に供給されるレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２の電圧振幅も電圧ＶＭＶにより規定される。その結果、インダクターＬ１に流れる電流の最大値を低減することができ、インダクターＬ１で生じる電力損失を低減することができ、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0107】
さらに、本実施形態における駆動信号出力回路５０では、レベルシフト回路５６０が、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位以上である場合にトランジスターＱ３を導通に制御し、且つトランジスターＱ４を非導通に制御し、駆動信号ＣＯＭの電位が所定の電位よりも低い場合にトランジスターＱ３を非導通に制御し、且つトランジスターＱ４を導通に制御していため、レベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４のスイッチング回数を少なくすることができる。その結果、レベルシフト回路５６０が有するトランジスターＱ３，Ｑ４で生じるスイッチング損失を低減することができ、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0108】
すなわち、本実施形態における駆動信号出力回路５０は、トランジスターＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４、及びインダクターＬ１で生じる電力損失を低減することが可能となり、その結果、駆動信号出力回路５０の消費電力を低減することができる。
【0109】
さらに、本実施形態における駆動信号出力回路５０は、駆動信号ＣＯＭの電位が一定の期間において、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２の動作を一定のＤｕｔｙで動作を固定する固定出力切替回路５２０を備えることで、駆動信号ＣＯＭの電位が一定の期間にトランジスターＱ１及びトランジスターＱ２の動作を一定のＤｕｔｙで動作を固定することができ、デジタル増幅回路５５０は、帰還回路５４０を介して帰還される駆動信号ＣＯＭに基づく帰還信号Ｓｆｂに依らず、駆動信号ＣＯＭの電位を一定にすることが可能となる。その結果、駆動信号ＣＯＭにリップル電圧が重畳するおそれ低減し、駆動信号ＣＯＭの信号精度を向上することができる。
【0110】
２．第２実施形態
次に第２実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０について説明する。なお、第２実施形態の液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０を説明するにあたり、第１実施形態の液体吐出装置１、及び液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する。
次に第２実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０について説明する。なお、第２実施形態の液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０を説明するにあたり、第１実施形態の液体吐出装置１、及び液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する。
【0111】
図８は、第２実施形態の駆動信号出力回路５０の動作を説明するための図である。図８に示すように、第２実施形態における駆動信号出力回路５０は、固定出力切替回路５２０に含まれる固定パルス出力回路５２２が出力するパルス信号ＰＤＣのデューティーが第１実施形態における駆動信号出力回路５０と異なる。
【0112】
具体的には、固定パルス出力回路５２２は、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２と閾値電圧Ｖｔｈ３との間である場合、及び基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合に、ゲートドライバー５５１がトランジスターＱ１を非導通とするゲート信号Ｈｇｓ１と、トランジスターＱ２を非導通とするゲート信号Ｌｇｓ１とを出力する。そして、切替回路５２１は、入力される基駆動信号ａＡの電位に基づいて、基駆動信号ａＡの電位が一定の期間において、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力し、基駆動信号ａＡの電位が変化する期間において、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。すなわち、固定出力切替回路５２０は、基駆動信号ａＡの電位が一定の期間において、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２を非導通で固定する。
【0113】
基駆動信号ａＡの電位が一定の期間において、トランジスターＱ１及びトランジスターＱ２を非導通で固定することで、デジタル増幅回路５５０は、直前の増幅変調信号ＡＭｓ１の平均値の電位で保持された増幅変調信号ＡＭｓ１を中点ＣＰ１に出力し、レベルシフト回路５６０は、直前のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２の平均値の電位で保持されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２を中点ＣＰ２に出力する。したがって、駆動信号ＣＯＭとして、直前のレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２の平均値の電位で保持されたレベルシフト増幅変調信号ＡＭｓ２が出力される。この場合であっても、第１実施形態と同様に、デジタル増幅回路５５０は、帰還回路５４０を介して帰還される駆動信号ＣＯＭに基づく帰還信号Ｓｆｂに依らず、駆動信号ＣＯＭの電位を一定にすることが可能となる。その結果、駆動信号ＣＯＭにリップル電圧が重畳するおそれ低減し、駆動信号ＣＯＭの信号精度を向上することができる。
【0114】
さらに、第２実施形態における駆動信号出力回路５０では、デジタル増幅回路５５０がスイッチング動作を停止するが故に、第１実施形態の駆動信号出力回路と比較して、
駆動信号出力回路５０の消費電力をさらに低減することができる。
駆動信号出力回路５０の消費電力をさらに低減することができる。
【0115】
３．第３実施形態
次に第３実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０について説明する。なお、第３実施形態の液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０を説明するにあたり、第１実施形態及び第２実施形態の液体吐出装置１、及び液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する。
次に第３実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０について説明する。なお、第３実施形態の液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０を説明するにあたり、第１実施形態及び第２実施形態の液体吐出装置１、及び液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する。
【0116】
図９は、第３実施形態の駆動信号出力回路５０の動作を説明するための図である。図９に示すように、第３実施形態における駆動信号出力回路５０は、固定出力切替回路５２０に含まれる固定パルス出力回路５２２が出力するパルス信号ＰＤＣのデューティーが第１実施形態及び第２実施形態における駆動信号出力回路５０と異なる。
【0117】
具体的には、駆動信号ＣＯＭの電圧Ｖｃの電位とデジタル増幅回路５５０に供給される電圧ＶＭＶとの電位が同程度である場合、固定パルス出力回路５２２は、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合、及び基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合に、ゲートドライバー５５１がトランジスターＱ１を非導通とするゲート信号Ｈｇｓ１と、トランジスターＱ２を非導通とするゲート信号Ｌｇｓ１とを出力し、基駆動信号ａＡの電位が閾値電圧Ｖｔｈ２と閾値電圧Ｖｔｈ３との間である場合、トランジスターＱ１を導通とするゲート信号Ｈｇｓ１と、トランジスターＱ２を非導通とするゲート信号Ｌｇｓ１とを出力する。そして、切替回路５２１は、入力される基駆動信号ａＡの電位に基づいて、基駆動信号ａＡの電位が一定の期間において、切替スイッチ５３１が変調信号Ｍｓを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力し、基駆動信号ａＡの電位が変化する期間において、切替スイッチ５３１がパルス信号ＰＤＣを基ゲート信号Ｇｄとして出力端から出力するための切り替え信号Ｓｅｌを出力する。すなわち、固定出力切替回路５２０は、基駆動信号ａＡの電位が一定の期間の内、基駆動信号ａＡの最高電位である電圧ａＶｔと最低電位である電圧ａＶｂとの間の中間電位である電圧ａＶｃで一定の期間において、トランジスターＱ２を非導通で固定し、
トランジスターＱ１を導通で固定する。
トランジスターＱ１を導通で固定する。
【0118】
基駆動信号ａＡに含まれる電圧ａＶｃは、駆動信号ＣＯＭに含まれる電圧Ｖｃに対応する。すなわち、基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｃで一定の期間は、駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｃで一定の期間に相当する。この駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｃで一定の期間は、前述の通り、インクや振動板６２１に生じたインクの吐出に寄与しない振動を静止させるための期間としても機能する。そのため、駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｂで一定の期間や電圧Ｖｔで一定の期間と比較して、長時間にわたり継続する。そのため、長時間にわたり継続するおそれのある駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｃで一定の期間であって、基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｃで一定の期間において、トランジスターＱ１，Ｑ２を非導通に制御した場合、周辺回路に設けられた回路素子の漏れ電流などに起因して、電圧Ｖｃの電位が低下するおそれがある。
【0119】
第３実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０では、駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｃで一定の期間であって、基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｃで一定の期間において、トランジスターＱ２を非導通で固定し、トランジスターＱ１を導通で固定することで、駆動信号ＣＯＭが電圧Ｖｃで一定の期間であって、基駆動信号ａＡの電位が電圧ａＶｃで一定の期間において、中点ＣＰ１，ＣＰ２の電位が電圧ＶＭＶにより一定に保持される。その結果、第３実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０では、第１実施形態及び第２実施形態における液体吐出装置１が備える駆動信号出力回路５０に記載の作用効果に加えて、周辺回路に設けられた回路素子の漏れ電流などに起因して、電圧Ｖｃの電位が低下するおそれを低減することができ、駆動信号ＣＯＭの信号精度をさらに向上することができる。
【0120】
以上、実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態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、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【0121】
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、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及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。
【0122】
上述した実施形態から以下の内容が導き出される。
【0123】
駆動回路の一態様は、
駆動部を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を備え、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
駆動部を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を備え、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
【0124】
この駆動回路によれば、レベルシフト回路が備える第３トランジスター、及び第４トランジスターのスイッチング回数を少なくすることができ、その結果、第３トランジスター、及び第４トランジスターに生じるスイッチング損失を低減し、駆動回路の消費電力を低減することができる。
【0125】
前記駆動回路の一態様において、
前記変調回路と前記復調回路とに電気的に接続し、前記駆動信号に基づく帰還信号を出力する帰還回路を備えてもよい。
前記変調回路と前記復調回路とに電気的に接続し、前記駆動信号に基づく帰還信号を出力する帰還回路を備えてもよい。
【0126】
この駆動回路によれば、駆動信号の精度を向上させるための帰還回路を有する場合であっても、レベルシフト回路が備える第３トランジスター、及び第４トランジスターのスイッチング回数を少なくすることができ、その結果、駆動回路の消費電力を低減することができる。
【0127】
前記駆動回路の一態様において、
前記基駆動信号の電位が一定となる期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターの動作を固定する導通状態固定回路を備えてもよい。
前記基駆動信号の電位が一定となる期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターの動作を固定する導通状態固定回路を備えてもよい。
【0128】
この駆動回路によれば、駆動信号にリップル電圧が重畳するおそれを低減することができ、駆動回路が出力する駆動信号の精度をさらに向上できる。
【0129】
前記駆動回路の一態様において、
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間の内、前記基駆動信号の最高電位と最低電位との間の中間電位で一定の期間において、前記第１トランジスターを非導通で固定し、前記第２トランジスターを導通で固定してもよい。
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間の内、前記基駆動信号の最高電位と最低電位との間の中間電位で一定の期間において、前記第１トランジスターを非導通で固定し、前記第２トランジスターを導通で固定してもよい。
【0130】
この駆動回路によれば、駆動信号にリップル電圧が重畳するおそれを低減することができ、駆動回路が出力する駆動信号の精度をさらに向上できるとともに、駆動回路の消費電力を低減できる。
【0131】
前記駆動回路の一態様において、
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターを非導通で固定してもよい。
前記導通状態固定回路は、前記基駆動信号の電位が一定の期間において、前記第１トランジスター及び前記第２トランジスターを非導通で固定してもよい。
【0132】
この駆動回路によれば、駆動信号にリップル電圧が重畳するおそれを低減することができるとともに、駆動信号の電圧変動を低減することができ、駆動回路が出力する駆動信号の精度をさらに向上できるとともに、駆動回路の消費電力を低減できる。
【0133】
前記駆動回路の一態様において、
前記レベルシフト回路は、前記増幅変調信号の基準電位を、第１電位と、前記第１電位よりも高電位の第２電位との間で切り替えてもよい。
前記レベルシフト回路は、前記増幅変調信号の基準電位を、第１電位と、前記第１電位よりも高電位の第２電位との間で切り替えてもよい。
【0134】
前記駆動回路の一態様において、
前記第１電位はグラウンド電位であり、前記第２電位は前記電源電圧の電位であってもよい。
前記第１電位はグラウンド電位であり、前記第２電位は前記電源電圧の電位であってもよい。
【0135】
液体吐出装置の一態様は、
液体を吐出する吐出部と、
前記吐出部と駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
液体を吐出する吐出部と、
前記吐出部と駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅した増幅変調信号を第１出力点から出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号の電位をシフトしたレベルシフト増幅変調信号を第２出力点から出力するレベルシフト回路と、
前記レベルシフト増幅変調信号を復調して前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記増幅回路は、前記変調信号に基づいて第１ゲート信号と第２ゲート信号とを出力する第１ゲートドライバーと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第１ゲート信号に基づいて動作する第１トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第２ゲート信号に基づいて動作する第２トランジスターと、を有し、
前記レベルシフト回路は、前記基駆動信号に基づいて第３ゲート信号と第４ゲート信号とを出力する第２ゲートドライバーと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端が前記第１出力点と電気的に接続し、前記第３ゲート信号に基づいて動作する第３トランジスターと、一端が前記第２出力点と電気的に接続し、他端に電源電圧が供給され、前記第４ゲート信号に基づいて動作する第４トランジスターと、一端が前記第１出力点と電気的に接続し、他端が前記第４トランジスターの他端と電気的に接続している容量素子と、を有し、
前記第２ゲートドライバーは、
前記基駆動信号の電位が所定の電位よりも低い場合、前記第３トランジスターを導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを非導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力し、
前記基駆動信号の電位が前記所定の電位よりも高い場合、前記第３トランジスターを非導通に制御する前記第３ゲート信号と、前記第４トランジスターを導通に制御する前記第４ゲート信号と、を出力する。
【0136】
この液体吐出装置によれば、レベルシフト回路が備える第３トランジスター、及び第４トランジスターのスイッチング回数を少なくすることができ、その結果、第３トランジスター、及び第４トランジスターに生じるスイッチング損失を低減し、駆動回路の消費電力を低減することができる。
【符号の説明】
【0137】
１…液体吐出装置、２…移動体、３…移動ユニット、４…搬送ユニット、１０…制御ユニット、２０…ヘッドユニット、２１…吐出ヘッド、２４…キャリッジ、３１…キャリッジモーター、３２…キャリッジガイド軸、３３…タイミングベルト、４０…プラテン、４１…搬送モーター、４２…搬送ローラー、５０…駆動信号出力回路、６０…圧電素子、７０…電源回路、１００…制御部、１９０…フレキシブルケーブル、２１０…選択制御部、２３０…選択部、５１０…基駆動信号出力回路、５１１…加算器、５２０…固定出力切替回路、５２１…切替回路、５２２…固定パルス出力回路、５３０…パルス変調回路、５３１…切替スイッチ、５４０…帰還回路、５５０…デジタル増幅回路、５５１…ゲートドライバー、５５２，５５３…ゲートドライブ回路、５５４…インバーター回路、５６０…レベルシフト回路、５６１…基準レベル切替回路、５６２…ゲートドライバー、５６３，５６４…ゲートドライブ回路、５６５…インバーター回路、５８０…復調回路、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、６５１…ノズル、６６１…供給口、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５…コンデンサー、ＣＰ１，ＣＰ２…中点、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード、Ｌ…ノズル列、Ｌ１…インダクター、Ｐ…媒体、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４…トランジスター
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】