特許 7593201 液体吐出装置

(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】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/015 20060101AFI20241126BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241126BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20241126BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

B41J2/015 101

B41J2/01 401

B41J2/01 451

B41J2/01 303

B41J2/045

B41J2/14 611

B41J2/14 305

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021058293

(22)【出願日】2021-03-30

(65)【公開番号】P2022154994

(43)【公開日】2022-10-13

【審査請求日】2024-02-15

(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】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100148323

【弁理士】

【氏名又は名称】川▲崎▼ 通

(74)【代理人】

【識別番号】100168860

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 充史

(72)【発明者】

【氏名】天野 敦史

(72)【発明者】

【氏名】松山 徹

【審査官】上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１８９８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２３１９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２９３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３０７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２２９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８２３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１６５６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０８５７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２５９５６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１５

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／０４５

Ｂ４１Ｊ ２／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電位と、前記第１電位よりも低電位の第２電位との間で変位する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号に基づいて駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調した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出力する増幅回路と、
コンデンサーを含み、前記増幅変調信号を復調した前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記第１電位は２５Ｖ以上であって、
前記コンデンサーは、
樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含む表面実装部品であり、
前記金属薄膜層と電気的に接続される真鍮製の第１電極と、
前記第１電極を覆うように設けられた銅製の第２電極と、
前記第２電極を覆うように設けられた錫製の第３電極と、
を有する、
ことを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

２５Ｖ以上の第１電位と、前記第１電位よりも低電位の第２電位との間で変位する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号に基づいて駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調した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出力する増幅回路と、
樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含む表面実装部品であるコンデンサーを含み、前記増幅変調信号を復調した前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
周囲温度が２０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位に対する、周囲温度が６０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位の変動幅は、５％以下である、
ことを特徴とする液体吐出装置。

【請求項3】

周囲温度が２０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位に対する、周囲温度が６０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位の変動幅は、５％以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記積層部は、磁性体材料を含まない、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記増幅変調信号の周波数は、１ＭＨｚ以上８ＭＨｚ以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記増幅変調信号の周波数は、１ＭＨｚ以上４ＭＨｚ以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

媒体が搬送される搬送方向と交差する主走査方向に沿って往復移動するキャリッジを備え、
前記駆動信号出力回路及び前記吐出部は、前記キャリッジに搭載されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項8】

前記変調回路、前記増幅回路、及び前記コンデンサーを含む前記復調回路は、前記駆動信号出力回路が実装される基板の同一実装面に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体としてのインクを吐出することで、媒体に画像や文書を印刷するインクジェットプリンター等の液体吐出装置には、ピエゾ素子等の圧電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ている。そして、複数の圧電素子のそれぞれが、駆動信号に従って駆動することで、対応するノズルから所定のタイミングで所定量のインクが吐出される。このような圧電素子は、電気的にみればコンデンサーのような容量性負荷であり、駆動させるためには、圧電素子に十分な電流を供給する必要がある。特に、多数のノズルを有するインクジェットプリンター等の液体吐出装置の場合、多数のノズルに対応する多数の圧電素子を有するが故に、圧電素子を動作させるために必要な電流量が非常に大きくなる。そのため、液体吐出装置において、圧電素子を駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力回路は、圧電素子に十分な電流を含む駆動信号を出力する必要があり、例えば、増幅回路等を含んで構成されている。

【0003】

特許文献１には、増幅回路を含む駆動回路（駆動信号出力回路）として、消費電力の低減が可能なＤ級増幅回路を含む駆動回路を備えた液体吐出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２０１８－１０８７３９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、近年の液体吐出装置に対する画像形成速度の高速化、吐出精度の向上、及び液体吐出装置の小型化の要求の高まりをうけ、特許文献１に記載の液体吐出装置では十分でなく、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】

本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
第１電位と、前記第１電位よりも低電位の第２電位との間で変位する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号に基づいて駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調した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出力する増幅回路と、
コンデンサーを含み、前記増幅変調信号を復調した前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記第１電位は２５Ｖ以上であって、
前記コンデンサーは、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含む表面実装部品である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】液体吐出装置の内部の概略構成を示す図である。

【図2】液体吐出装置の機能構成を示す図である。

【図3】吐出部の概略構成を示す図である。

【図4】駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例を示す図である。

【図5】駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例を示す図である。

【図6】選択制御回路及び選択回路の構成を示す図である。

【図7】デコーダーにおけるデコード内容を示す図である。

【図8】選択回路の構成を示す図である。

【図9】選択制御回路及び選択回路の動作を説明するための図である。

【図10】駆動信号出力回路の電気的な構成を示す図である。

【図11】コンデンサーの構造を示す断面図である。

【図12】図１１に示すα部の拡大図である。

【図13】コンデンサーの直流バイアス特性の一例を示す図である。

【図14】コンデンサーの温度特性の一例を示す図である。

【図15】コンデンサーにモーター駆動による振動を加えた場合のコンデンサーの両端電圧を示す図である。

【図16】従前のコンデンサーにモーター駆動による振動を加えた場合のコンデンサーの両端電圧を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

１．液体吐出装置の構成
図１は、本実施形態の液体吐出装置１の内部の概略構成を示す図である。液体吐出装置１は、外部に設けられた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液体の一例としてのインクを吐出させることで、紙などの媒体Ｐにドットを形成し、これにより、供給される画像データに応じた画像を印刷するインクジェットプリンターである。なお、図１では、筐体やカバー等の液体吐出装置１の構成の一部の図示を省略している。

【0010】

図１に示されるように、液体吐出装置１は、ヘッドユニット２を搭載したキャリッジ２４を、主走査方向に移動させる移動機構３を備える。移動機構３は、ヘッドユニット２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。また、移動機構３は、ヘッドユニット２の主走査方向における位置を検出するためのリニアエンコーダー９０を備える。

【0011】

ヘッドユニット２はキャリッジ２４に搭載されている。また、キャリッジ２４には、所定数のインクカートリッジ２２を載置可能に構成されている。そして、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。したがって、キャリッジモーター３１によりタイミングベルト３３を正逆走行させることで、キャリッジ２４は、キャリッジガイド軸３２に案内されて主走査方向に沿って往復移動する。すなわち、キャリッジモーター３１は、キャリッジ２４を主走査方向に移動させる。また、キャリッジ２４の媒体Ｐと対向する部分にはプリントヘッド２０が取り付けられている。プリントヘッド２０は、後述するように、多数のノズルを有し、各ノズルから所定のタイミングで所定量のインクを吐出する。以上のように動作するヘッドユニット２には、フレキシブルフラットケーブル等のケーブル１９０を介して各種制御信号が供給される。

【0012】

また、液体吐出装置１は、主走査方向と交差する副走査方向に沿って媒体Ｐを搬送させる搬送機構４を備える。搬送機構４は、媒体Ｐを支持するプラテン４３と、駆動源である搬送モーター４１と、搬送モーター４１により回転することで媒体Ｐを副走査方向に搬送する搬送ローラー４２と、を備える。そして、媒体Ｐが、プラテン４３によって支持された状態で、搬送機構４によって搬送されるタイミングに伴って、プリントヘッド２０から媒体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。ここで、媒体Ｐが搬送される副走査方向が、媒体Ｐが搬送される搬送方向に相当する。

【0013】

また、キャリッジ２４の移動範囲内における端部領域には、キャリッジ２４の移動の基点となるホームポジションが設定されている。ホームポジションには、プリントヘッド２０のノズル形成面を封止するキャッピング部材７０と、当該ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材７１と、が配置されている。液体吐出装置１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ２４が移動する往動時、及び反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ２４が移動する復動時の双方向で、媒体Ｐの表面に画像を形成する。

【0014】

プラテン４３の主走査方向側の端部であって、キャリッジ２４が移動するホームポジションから反対側の端部には、フラッシング動作の際にプリントヘッド２０から吐出されたインクを捕集するフラッシングボックス７２が配置されている。フラッシング動作とは、ノズル付近のインクの増粘によりノズルが目詰、ノズル内への気泡混入等により、適正な量のインクが吐出されなくなってしまうおそれを防止するために、画像データとは関係なく、強制的に各ノズルからインクを吐出させる動作である。なお、フラッシングボックス７２は、プラテン４３の主走査方向の両側の端部に設けられていてもよい。

【0015】

以上のように、本実施形態における液体吐出装置１は、搬送機構４が副走査方向に沿って媒体Ｐを搬送させるとともに、ヘッドユニット２を搭載したキャリッジ２４が、副走査方向と交差する主走査方向に沿って往復移動する。そして、媒体Ｐの搬送とキャリッジ２４の往復移動とに同期して、キャリッジ２４に搭載されたヘッドユニット２に含まれるプリントヘッド２０が、媒体Ｐに対してインクを吐出することで、媒体Ｐの所望の位置にインクを着弾させることができ、その結果、媒体Ｐに所望の画像が形成される。

【0016】

２．液体吐出装置の電気的構成
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とヘッドユニット２とを有する。そして、制御ユニット１０とヘッドユニット２とは、ケーブル１９０を介して電気的に接続されている。

【0017】

制御ユニット１０は、制御回路１００、キャリッジモータードライバー３５、搬送モータードライバー４５、及び電圧出力回路１１０を有する。制御回路１００は、ホストコンピューターから供給される画像データに応じた各種制御信号を生成し、対応する構成に出力する。

【0018】

具体的には、制御回路１００は、リニアエンコーダー９０の検出信号に基づいてヘッドユニット２の現在の走査位置を把握する。そして、制御回路１００は、ヘッドユニット２の現在の走査位置に応じた制御信号ＣＴＲ１，ＣＴＲ２を生成する。制御信号ＣＴＲ１は、キャリッジモータードライバー３５に供給される。キャリッジモータードライバー３５は、入力される制御信号ＣＴＲ１に従ってキャリッジモーター３１を駆動する。また、制御信号ＣＴＲ２は、搬送モータードライバー４５に供給される。搬送モータードライバー４５は、入力される制御信号ＣＴＲ２に従って搬送モーター４１を駆動する。これにより、キャリッジ２４の主走査方向への往復移動と、媒体Ｐの副走査方向への搬送と、が制御
される。

【0019】

また、制御回路１００は、外部に設けられたホストコンピューターから供給された画像データ、及びリニアエンコーダー９０が出力する検出信号に基づいてヘッドユニット２の現在の走査位置に応じたクロック信号ＳＣＫ、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及び基駆動信号ｄＡ，ｄＢを生成し、ヘッドユニット２に出力する。

【0020】

さらに、制御回路１００は、メンテナンスユニット８０に、吐出部６００における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を実行させる。メンテナンスユニット８０は、クリーニング機構８１及びワイピング機構８２を有する。クリーニング機構８１は、メンテナンス処理として、吐出部６００の内部に貯留される増粘したインクや気泡等を不図示のチューブポンプにより吸引するポンピング処理を行う。また、ワイピング機構８２は、メンテナンス処理として、吐出部６００が有するノズルの近傍に付着した紙粉等の異物をワイパー部材７１により拭き取るワイピング処理を行う。なお、制御回路１００は、吐出部６００における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として、上述したフラッシング動作を実行させてもよい。

【0021】

電圧出力回路１１０は、例えば４２Ｖの直流電圧の電圧ＶＨＶを生成し、ヘッドユニット２に出力する。この電圧ＶＨＶは、ヘッドユニット２が有する各種構成の電源電圧等として用いられる。また、電圧出力回路１１０で生成された電圧ＶＨＶは、制御ユニット１０の各種構成の電源電圧として用いられてもよい。さらに、電圧出力回路１１０は、電圧ＶＨＶとは電圧値の異なる複数の直流電圧信号を生成し、制御ユニット１０及びヘッドユニット２に含まれる各構成に供給してもよい。

【0022】

ヘッドユニット２は、駆動回路５０及びプリントヘッド２０を有する。すなわち、ヘッドユニット２を搭載するキャリッジ２４には、駆動回路５０も搭載されている。

【0023】

駆動回路５０は、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂを有する。駆動信号出力回路５１ａには、デジタルの基駆動信号ｄＡと電圧ＶＨＶとが入力される。駆動信号出力回路５１ａは、入力される基駆動信号ｄＡをデジタル／アナログ変換し、変換されたアナログ信号を電圧ＶＨＶに応じた電圧値にＤ級増幅することで駆動信号ＣＯＭＡを生成する。そして、駆動信号出力回路５１ａは、生成した駆動信号ＣＯＭＡをプリントヘッド２０に出力する。同様に、駆動信号出力回路５１ｂには、デジタルの基駆動信号ｄＢと電圧ＶＨＶとが入力される。駆動信号出力回路５１ｂは、入力される基駆動信号ｄＢをデジタル／アナログ変換し、変換されたアナログ信号を電圧ＶＨＶに応じた電圧値にＤ級増幅することで駆動信号ＣＯＭＢを生成する。そして、駆動信号出力回路５１ｂは、生成した駆動信号ＣＯＭＢをプリントヘッド２０に出力する。

【0024】

すなわち、基駆動信号ｄＡは駆動信号ＣＯＭＡの波形を規定する信号であり、基駆動信号ｄＢは駆動信号ＣＯＭＢの波形を規定する信号である。そのため、基駆動信号ｄＡ，ｄＢは、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を規定することが可能な信号であればよく、例えば、アナログの信号であってもよい。なお、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂの詳細については後述する。

【0025】

また、駆動回路５０は、電圧値が５．５Ｖ、６Ｖ等で一定の基準電圧信号ＶＢＳを生成し、プリントヘッド２０に供給する。ここで、基準電圧信号ＶＢＳは、圧電素子６０の駆動の基準となる電位を示す信号であって、例えば、グラウンド電位であってもよい。

【0026】

プリントヘッド２０は、選択制御回路２１０と、複数の選択回路２３０と、複数の選択回路２３０のそれぞれに対応する複数の吐出部６００と、を含む。選択制御回路２１０は
、制御回路１００から供給されるクロック信号ＳＣＫ、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及びチェンジ信号ＣＨに基づいて、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択又は非選択とするための選択信号を生成し、複数の吐出部６００に対応する複数の選択回路２３０のそれぞれに出力する。

【0027】

各選択回路２３０には、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢと、選択制御回路２１０が出力する選択信号が入力される。そして、選択回路２３０は、入力される選択信号に基づいて、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択又は非選択とすることで、駆動信号ＶＯＵＴを生成し、対応する吐出部６００に出力する。

【0028】

各吐出部６００は、圧電素子６０を含む。圧電素子６０の一端には、対応する選択回路２３０から出力された駆動信号ＶＯＵＴが供給され、他端には、基準電圧信号ＶＢＳが供給される。そして、圧電素子６０は、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。これにより、圧電素子６０の駆動に応じた量のインクが、吐出部６００から吐出される。

【0029】

以上のように、本実施形態における液体吐出装置１は、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢを出力する駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂと、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢに基づく駆動信号ＶＯＵＴに基づいて駆動する圧電素子６０を含み、圧電素子６０の駆動によりインクを吐出する吐出部６００と、を備え、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂと吐出部６００とを含むヘッドユニット２は、キャリッジ２４に搭載されている。

【0030】

３．吐出部の構成
次に、吐出部６００の構成について説明する。図３は、プリントヘッド２０が有する複数の吐出部６００の内の１つの吐出部６００の概略構成を示す図である。図３に示すように、吐出部６００は、圧電素子６０、振動板６２１、キャビティー６３１、及びノズル６５１を含む。

【0031】

キャビティー６３１には、リザーバー６４１から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、インクカートリッジ２２から不図示のインクチューブ、及び供給口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２２に貯留されているインクが充填している。

【0032】

振動板６２１は、図３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。

【0033】

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。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ノズル６５１から吐出される。

【0034】

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。このような構造の圧電体６０１は、電極６１１に供給される電圧と電極６１２に供給される電圧との電位差に応じて、中央部分が上下方向に撓むように駆動する。具体的には、圧電素子６０の電極６１１には、駆動信号ＶＯＵＴが供給される。また、圧電素子６０の電極６１２には、基準電圧信号ＶＢＳが供給される。そして、圧電素子６０は、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差が小さくなると上方向に撓み、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差が大きくなると下方向に撓むように駆動する。

【0035】

以上のように構成された吐出部６００では、圧電素子６０が上方向に撓むように駆動することで振動板６２１が変位し、キャビティー６３１の内部容積が拡大する。その結果、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。一方、圧電素子６０が下方向に撓むように駆動することで、振動板６２１が変位し、キャビティー６３１の内部容積が縮小する。その結果、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。すなわち、プリントヘッド２０が有する吐出部６００は、駆動信号ＶＯＵＴに基づいて駆動する圧電素子６０の駆動によりインクを吐出する。

【0036】

ここで、圧電素子６０は、図３に示す構造に限られず、吐出部６００からインクが吐出できる構造であればよい。すなわち、圧電素子６０は、上述した屈曲振動の構成に限られず、縦振動の構成であってもよい。

【0037】

４．プリントヘッドの構成及び動作
次にプリントヘッド２０の構成及び動作について説明する。前述の通り、プリントヘッド２０は、駆動回路５０から出力された駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢを、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に基づいて選択又は非選択とすることで、駆動信号ＶＯＵＴを生成し、対応する吐出部６００に供給する。そこで、プリントヘッド２０の構成及び動作を説明するにあたり、まず、駆動回路５０から入力される駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例、及び吐出部６００へ出力する駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例について説明する。

【0038】

図４は、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例を示す図である。図４に示すように、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、を連続させた波形の信号である。

【0039】

台形波形Ａｄｐ１は、電圧値が電位Ｖｃ、電位Ｖａｄ１、電位Ｖａｕ１、電位Ｖｃの順に変化する。具体的には、期間Ｔ１において、台形波形Ａｄｐ１の電圧値は、電位Ｖｃから開始し、その後、電位Ｖｃよりも低電位の電位Ｖａｄ１となり、電位Ｖａｄ１の後、電位Ｖｃよりも高電位の電位Ｖａｕ１となる。その後、台形波形Ａｄｐ１の電圧値は、電位Ｖｃとなる。このような台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合、電圧値が電位Ｖａｄ１となる期間において、圧電素子６０が上方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部にインクが供給される。そして、電圧値が電位Ｖａｕ１となる期間において、圧電素子６０が下方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部に充填されたインクがノズル６５１から吐出される。

【0040】

台形波形Ａｄｐ２は、電圧値が電位Ｖｃ、電位Ｖａｄ２、電位Ｖａｕ２、電位Ｖｃの順に変化する。具体的には、期間Ｔ１において、台形波形Ａｄｐ２の電圧値は、電位Ｖｃから開始し、その後、電位Ｖｃよりも低電位の電位Ｖａｄ２となり、電位Ｖａｄ２の後、電位Ｖｃよりも高電位の電位Ｖａｕ２となる。その後、台形波形Ａｄｐ２の電圧値は、電位Ｖｃとなる。このような台形波形Ａｄｐ２が吐出部６００に供給された場合、電圧値が電位Ｖａｄ２となる期間において、圧電素子６０が上方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部にインクが供給される。そして、電圧値が電位Ｖａｕ２となる期間において、圧電素子６０が下方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部に充填されたインクがノズル６５１から吐出される。

【0041】

以上のような駆動信号ＣＯＭＡにおいて、図４に示すように、台形波形Ａｄｐ１に含まれる電位Ｖａｕ１は、台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｕ２よりも低電位であり、台形波形Ａｄｐ１に含まれる電位Ｖａｄ１は、台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｄ２よ
りも高電位である。すなわち、台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｕ２は、駆動信号ＣＯＭＡにおける最大電圧値であって、本実施形態において、台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｕ２は２５Ｖ以上である。したがって、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合に、ノズル６５１から吐出されるインクの量は、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合に、ノズル６５１から吐出されるインクの量よりも少ない。そこで、以下の説明では、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合に、対応するノズル６５１から吐出されるインクの量を小程度の量と称し、台形波形Ａｄｐ２が吐出部６００に供給された場合に、対応するノズル６５１から吐出されるインクの量を、上述した小程度の量よりも多い中程度の量と称する。

【0042】

また、図４に示すように、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を含む。

【0043】

台形波形Ｂｄｐ１は、電圧値が電位Ｖｃ、電位Ｖｂｄ１、電位Ｖｃの順に変化する。具体的には、期間Ｔ１において、台形波形Ｂｄｐ１の電圧値は、電位Ｖｃから開始し、その後、電位Ｖｃよりも低電位の電位Ｖｂｄ１となり、電位Ｖｂｄ１の後、電位Ｖｃとなる。このような台形波形Ｂｄｐ１が吐出部６００に供給された場合、電圧値が電位Ｖａｄ１となる期間において、圧電素子６０は、ノズル６５１からインクが吐出されない程度に駆動する。以下の説明において、ノズル６５１からインクが吐出されない程度に圧電素子６０を駆動することを、「微振動」と称する場合がある。

【0044】

台形波形Ｂｄｐ２は、電圧値が電位Ｖｃ、電位Ｖｂｄ２、電位Ｖｂｕ２、電位Ｖｃの順に変化する波形である。具体的には、期間Ｔ２において、台形波形Ｂｄｐ２の電圧値は、電位Ｖｃから開始し、その後、電位Ｖｃよりも低電位の電位Ｖｂｄ２となり、電位Ｖｂｄ２の後、電位Ｖｃよりも高電位の電位Ｖｂｕ２となる。その後、台形波形Ｂｄｐ２の電圧値は、電位Ｖｃとなる。このような台形波形Ｂｄｐ２が吐出部６００に供給された場合、電圧値が電位Ｖｂｄ２となる期間において、圧電素子６０が上方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部にインクが供給される。そして、電圧値が電位Ｖｂｕ２となる期間において、圧電素子６０が下方向に撓むように駆動する。これにより、キャビティー６３１の内部に充填されたインクがノズル６５１から吐出される。

【0045】

以上のような駆動信号ＣＯＭＢにおいて、台形波形Ｂｄｐ２に含まれる電位Ｖｂｕ２は、台形波形Ａｄｐ１に含まれる電位Ｖａｕ１と同等の電位であり、台形波形Ｂｄｐ２に含まれる電位Ｖｂｄ２は、台形波形Ａｄｐ１に含まれる電位Ｖａｄ１と同等の電位である。したがって、台形波形Ｂｄｐ２が吐出部６００に供給された場合、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合と同様に、対応するノズル６５１から小程度の量のインクが吐出される。

【0046】

ここで、図４では、台形波形Ａｄｐ１と台形波形Ｂｄｐ２とが同様の波形であるとして図示しているが、台形波形Ａｄｐ１と台形波形Ｂｄｐ２とは異なる波形であってもよい。また、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合と、台形波形Ｂｄｐ２が吐出部６００に供給された場合とでは、共に対応するノズル６５１から小程度の量のインクが吐出されるとして説明を行うが、台形波形Ａｄｐ１が吐出部６００に供給された場合と、台形波形Ｂｄｐ２が吐出部６００に供給された場合とで、異なる量のインクが吐出されてもよい。すなわち、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形は、図４に示す波形に限られるものではなく、プリントヘッド２０が取り付けられるキャリッジ２４の移動速度、ノズル６５１から吐出されるインクの性質、及び媒体Ｐの材質等に応じて、様々な波形が組み合わされてもよい。

【0047】

図５は、駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例を示す図である。図５には、駆動信号ＶＯＵＴ
の波形と、媒体Ｐに形成されるドットの大きさが「大ドットＬＤ」、「中ドットＭＤ」、「小ドットＳＤ」及び「非記録ＮＤ」のそれぞれの場合とを対比して示している。

【0048】

図５に示すように、媒体Ｐに大ドットＬＤが形成される場合の駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、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。この駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給された場合、周期Ｔａにおいて、対応するノズル６５１から、小程度の量のインクと中程度の量のインクとが吐出される。その結果、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾し合体することで大ドットＬＤが形成される。

【0049】

媒体Ｐに中ドットＭＤが形成される場合の駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１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。この駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給された場合、周期Ｔａにおいて、対応するノズル６５１から、小程度の量のインクが２回吐出される。その結果、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾し合体することで中ドットＭＤが形成される。

【0050】

媒体Ｐに小ドットＳＤが形成される場合の駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された電圧値が電位Ｖｃで一定の波形とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給された場合、周期Ｔａにおいて、対応するノズル６５１から、小程度の量のインクが吐出される。したがって、媒体Ｐには、このインクが着弾して小ドットＳＤが形成される。

【0051】

媒体Ｐにドットを形成しない非記録ＮＤに対応する駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された電圧値が電位Ｖｃで一定の波形とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給された場合、周期Ｔａにおいて、対応するノズル６５１の開孔部付近のインクが微振動するのみで、インクは吐出されない。したがって、媒体Ｐには、インクが着弾せずドットが形成されない。

【0052】

ここで、吐出部６００に供給される電圧値が電位Ｖｃで一定の波形とは、駆動信号ＶＯＵＴとして台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のいずれも選択されていない場合において、直前に吐出部６００に供給されている電位Ｖｃの電圧信号が、容量性負荷である圧電素子６０に保持されることで生じる波形である。すなわち、駆動信号ＶＯＵＴとして台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のいずれも選択されていない場合に、吐出部６００には、電圧値が電位Ｖｃで一定の駆動信号ＶＯＵＴが供給されている。

【0053】

以上のような駆動信号ＶＯＵＴは、選択制御回路２１０及び選択回路２３０の動作により駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形が選択又は非選択されることにより生成される。図６は、選択制御回路２１０及び選択回路２３０の構成を示す図である。図６に示すように、選択制御回路２１０には、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及びクロック信号ＳＣＫが入力される。選択制御回路２１０には、シフトレジスター（Ｓ／Ｒ）２１２とラッチ回路２１４とデコーダー２１６との組が、ｍ個の吐出部６００の各々に対応して設けられている。すなわち、選択制御回路２１０は、ｍ個の吐出部６００と同数のシフトレジスター２１２とラッチ回路２１４とデコーダー２１６との組を含む。

【0054】

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って、ｍ個の吐出部６００の各々に対して、大ドットＬＤ、中ドットＭＤ、小ドットＳＤ，及び非記録ＮＤ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。入力される印刷データ信号ＳＩは、ｍ個の吐出部６００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、シフトレジスター２１２に保持される。具体的には、選択制御回路２１０は、ｍ個の吐出部６００に対応したｍ段のシフトレジスター２１２が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで入力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。なお、図６では、ｍ個のシフトレジスター２１２を区別するために、印刷データ信号ＳＩが入力される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と表記している。

【0055】

ｍ個のラッチ回路２１４の各々は、ｍ個のシフトレジスター２１２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。

【0056】

図７は、デコーダー２１６におけるデコード内容を示す図である。デコーダー２１６は、ラッチ回路２１４によってラッチされた２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］に従い選択信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。例えば、デコーダー２１６は、２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，０］の場合、選択信号Ｓ１の論理レベルを期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとして出力し、選択信号Ｓ２の論理レベルを期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｈレベルとして選択回路２３０に出力する。

【0057】

選択回路２３０は、吐出部６００のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、プリントヘッド２０が有する選択回路２３０の数は、吐出部６００の総数と同じｍ個である。図８は、吐出部６００の１個分に対応する選択回路２３０の構成を示す図である。図８に示すように、選択回路２３０は、ＮＯＴ回路であるインバーター２３２ａ，２３２ｂと、トランスファーゲート２３４ａ，２３４ｂと、を有する。

【0058】

選択信号Ｓ１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入力される一方で、インバーター２３２ａによって論理が反転され、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も入力される。また、トランスファーゲート２３４ａの入力端には、駆動信号ＣＯＭＡが供給される。そして、トランスファーゲート２３４ａは、選択信号Ｓ１がＨレベルの場合、入力端と出力端との間が導通となり、選択信号Ｓ１がＬレベルの場合、入力端と出力端との間が非導通となる。選択信号Ｓ２は、トランスファーゲート２３４ｂにおいて丸印が付されていない正制御端に入力される一方で、インバーター２３２ｂによって論理が反転され、トランスファーゲート２３４ｂにおいて丸印が付された負制御端にも入力される。また、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。そして、トランスファーゲート２３４ｂは、選択信号Ｓ２がＨレベルの場合、入力端と出力端との間が導通となり、選択信号Ｓ２がＬレベルの場合、入力端と出力端との間が非導通となる。そして、トランスファーゲート２３４ａ，２３４ｂの出力端は、共通に接続されている。このトランスファーゲート２３４ａ，２３４ｂの出力端に出力される信号が駆動信号ＶＯＵＴに相当する。

【0059】

以上のように、選択回路２３０は、入力される選択信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、トランスファーゲート２３４ａ，２３４ｂを制御することで、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択し、駆動信号ＶＯＵＴとして出力する。

【0060】

ここで、図９を用いて、選択制御回路２１０及び選択回路２３０の動作について説明する。図９は、選択制御回路２１０及び選択回路２３０の動作を説明するための図である。選択制御回路２１０に入力された印刷データ信号ＳＩは、クロック信号ＳＣＫに同期して吐出部６００に対応するシフトレジスター２１２において順次転送される。そして、クロック信号ＳＣＫの入力が停止すると、各シフトレジスター２１２には、吐出部６００の各々に対応した２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が保持される。なお、本実施形態
では、印刷データ信号ＳＩは、シフトレジスター２１２のｍ段、…、２段、１段の吐出部６００に対応した順に入力される。

【0061】

そして、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路２１４のそれぞれは、シフトレジスター２１２に保持されている２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を一斉にラッチする。なお、図９に示すＬＴ１、ＬＴ２、…、ＬＴｍは、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスター２１２に対応するラッチ回路２１４によってラッチされた２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を示す。

【0062】

デコーダー２１６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Ｓ１，Ｓ２の論理レベルを図７に示す内容で出力する。

【0063】

具体的には、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，１］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｈレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路２３０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２を選択する。その結果、選択回路２３０は、図５に示す大ドットＬＤに対応する駆動信号ＶＯＵＴを出力する。

【0064】

また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，０］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｈレベルとする。この場合、選択回路２３０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ｂｄｐ２を選択する。その結果、選択回路２３０は、図５に示す中ドットＭＤに対応する駆動信号ＶＯＵＴを出力する。

【0065】

また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，１］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路２３０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２，Ｂｄｐ２のいずれも選択しない。その結果、選択回路２３０は、図５に示す小ドットＳＤに対応する駆動信号ＶＯＵＴを出力する。

【0066】

また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，０］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路２３０は、期間Ｔ１において台形波形Ｂｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２，Ｂｄｐ２のいずれも選択しない。その結果、選択回路２３０は、図５に示す非記録ＮＤに対応する駆動信号ＶＯＵＴを出力する。

【0067】

以上のように、選択制御回路２１０及び選択回路２３０は、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及びクロック信号ＳＣＫに基づいて、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択し、駆動信号ＶＯＵＴとして吐出部６００に出力する。

【0068】

ここで、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂが出力する駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢと、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢに含まれる台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２を選択、又は非選択とすることで生成される駆動信号ＶＯＵＴとが駆動信号の一例である。そして、駆動信号ＶＯＵＴにおいて、最も高電位である駆動信号ＣＯＭＡの台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｕ２が第１電位の一例であり、最も低電位である駆動信号ＣＯＭＡの台形波形Ａｄｐ２に含まれる電位Ｖａｄ２が第２電位の一例である。すなわち、吐出部６００に供給される駆動信号ＶＯＵＴは、電位Ｖａｕ２と電位Ｖａｄ２との間で変
位する。

【0069】

５．駆動信号出力回路の構成
次に、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢを出力する駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂの構成、及び動作について説明する。図１０は、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂの電気的な構成を示す図である。ここで、駆動信号出力回路５１ａと駆動信号出力回路５１ｂとは入力される信号、及び出力する信号のみが異なり、同様の構成である。したがって、以下の説明では、駆動信号出力回路５１ａ，５１ｂを区別することなく単に駆動信号出力回路５１と称し、その構成及び動作について説明を行う。また、この場合において、駆動信号出力回路５１が出力する信号を単に駆動信号ＣＯＭと称し、駆動信号ＣＯＭの基となる信号を基駆動信号ｄｏと称する。

【0070】

図１０に示すように、駆動信号出力回路５１は、変調回路５１０を含む集積回路５００と、増幅回路５５０と、復調回路５６０と、帰還回路５７０，５７２とを有する。すなわち、駆動信号出力回路５１は、駆動信号ＣＯＭの基となる基駆動信号ｄｏを変調した変調信号Ｍｓを出力する変調回路５１０と、変調信号Ｍｓを増幅した増幅変調信号ＡＭｓを出力する増幅回路５５０と、コンデンサーＣ１とインダクターＬ１とを含み、増幅変調信号ＡＭｓを復調した駆動信号ＣＯＭを出力する復調回路５６０と、を有する。

【0071】

集積回路５００は、端子Ｉｎ、端子Ｂｓｔ、端子Ｈｄｒ、端子Ｓｗ、端子Ｇｖｄ、端子Ｌｄｒ、端子Ｇｎｄ、及び端子Ｖｂｓを含む複数の端子を有する。集積回路５００は、当該複数の端子を介して外部に設けられた不図示の基板と電気的に接続される。図１０に示すように集積回路５００は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）５１１、変調回路５１０、ゲートドライブ回路５２０、基準電圧生成回路５３０、及び電源回路５９０を含む。

【0072】

電源回路５９０は、第１電圧信号ＤＡＣ＿ＨＶと第２電圧信号ＤＡＣ＿ＬＶとを生成し、ＤＡＣ５１１に供給する。ＤＡＣ５１１は、入力される駆動信号ＣＯＭの波形を規定するデジタルの基駆動信号ｄｏを、第１電圧信号ＤＡＣ＿ＨＶと第２電圧信号ＤＡＣ＿ＬＶとの間の電圧値のアナログ信号である基駆動信号ａｏに変換し、変調回路５１０に出力する。ここで、基駆動信号ａｏの電圧振幅の最大値は、第１電圧信号ＤＡＣ＿ＨＶで規定され、最小値は、第２電圧信号ＤＡＣ＿ＬＶで規定される。すなわち、第１電圧信号ＤＡＣ＿ＨＶは、ＤＡＣ５１１における高電圧側の基準電圧であり、第２電圧信号ＤＡＣ＿ＬＶは、ＤＡＣ５１１における低電圧側の基準電圧となる。そして、アナログの基駆動信号ａｏが増幅された信号が、駆動信号ＣＯＭとなる。つまり、基駆動信号ａｏは、駆動信号ＣＯＭの増幅前の目標となる信号に相当する。換言すれば、基駆動信号ａｏ、及び基駆動信号ａｏの基となるデジタル信号の基駆動信号ｄｏは、駆動信号ＣＯＭの基となる信号である。

【0073】

変調回路５１０は、基駆動信号ａｏを変調した変調信号Ｍｓを生成し、ゲートドライブ回路５２０に出力する。変調回路５１０は、加算器５１２，５１３、コンパレーター５１４、インバーター５１５、積分減衰器５１６、及び減衰器５１７を含む。

【0074】

積分減衰器５１６は、端子Ｖｆｂを介して入力される駆動信号ＣＯＭを減衰するとともに積分し加算器５１２の－側の入力端に供給する。また、加算器５１２の＋側の入力端には基駆動信号ａｏが入力される。そして、加算器５１２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加算器５１３の＋側の入力端に供給する。ここで、基駆動信号ａｏの電圧振幅の最大値は、前述の通り２Ｖ程度であるのに対して、駆動信号ＣＯＭの電圧の最大値は、２５Ｖ以上であって４０Ｖを超える場合もある。このため、積分減衰器５１６は、偏差を求めるにあたり両電圧の振幅範囲を
合わせるために、端子Ｖｆｂを介して入力された駆動信号ＣＯＭの電圧を減衰させる。

【0075】

そして、減衰器５１７は、端子Ｉｆｂを介して入力した駆動信号ＣＯＭの高周波成分を減衰した電圧を、加算器５１３の－側の入力端に供給する。また、加算器５１３の＋側の入力端には、加算器５１２から出力された電圧が入力される。そして、加算器５１３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減算した電圧信号Ｏｓを、コンパレーター５１４に出力する。

【0076】

この加算器５１３から出力される電圧信号Ｏｓは、基駆動信号ａｏの電圧から端子Ｖｆｂに供給された信号の電圧を差し引き、さらに、端子Ｉｆｂに供給された信号の電圧を差し引いた電圧である。このため、加算器５１３から出力される電圧信号Ｏｓの電圧は、目標である基駆動信号ａｏの電圧から、駆動信号ＣＯＭの減衰電圧を差し引いた偏差を、駆動信号ＣＯＭの高周波成分で補正した信号となる。

【0077】

コンパレーター５１４は、加算器５１３から出力される電圧信号Ｏｓをパルス変調した変調信号Ｍｓを出力する。具体的には、コンパレーター５１４は、加算器５１３から出力される電圧信号Ｏｓの電圧値が上昇している時であって、所定の閾値Ｖｔｈ１以上になった場合にＨレベルとなり、電圧信号Ｏｓの電圧値が下降している時であって、所定の閾値Ｖｔｈ２を下回った場合にＬレベルとなる変調信号Ｍｓを出力する。この閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２は、閾値Ｖｔｈ１＞閾値Ｖｔｈ２という関係に設定されている。ここで、変調信号Ｍｓは、基駆動信号ｄｏ，ａｏに合わせて周波数やデューティー比が変化する。そのため、減衰器５１７が感度に相当する変調利得を調整することで、変調信号Ｍｓの周波数やデューティー比の変化量を調整することができる。

【0078】

コンパレーター５１４から出力された変調信号Ｍｓは、ゲートドライブ回路５２０に含まれるゲートドライバー５２１に供給される。また、変調信号Ｍｓは、インバーター５１５により論理レベルが反転された後、ゲートドライブ回路５２０に含まれるゲートドライバー５２２にも供給される。すなわち、ゲートドライバー５２１とゲートドライバー５２２に供給される信号の論理レベルは、互いに排他的な関係にある。

【0079】

ここで、ゲートドライバー５２１及びゲートドライバー５２２に供給される信号の論理レベルは、同時にＨレベルとはならないようにタイミングが制御されてもよい。すなわち、互いに排他的な関係にあるとは、厳密にいえば、ゲートドライバー５２１及びゲートドライバー５２２に供給される信号の論理レベルが同時にＨレベルになることがないことを意味し、詳細には、後述する増幅回路５５０に含まれるトランジスターＭ１とトランジスターＭ２とが同時にオンすることがないことを意味する。

【0080】

ゲートドライブ回路５２０は、ゲートドライバー５２１と、ゲートドライバー５２２とを含む。ゲートドライバー５２１は、コンパレーター５１４から出力される変調信号Ｍｓをレベルシフトして、端子Ｈｄｒから増幅制御信号Ｈｇｄとして出力する。ゲートドライバー５２１の電源電圧のうち高位側は、端子Ｂｓｔを介して供給される電圧であり、低位側は、端子Ｓｗを介して供給される電圧である。端子Ｂｓｔは、コンデンサーＣ５の一端及び逆流防止用のダイオードＤ１のカソードに接続される。端子Ｓｗは、コンデンサーＣ５の他端に接続される。ダイオードＤ１のアノードは、端子Ｇｖｄに接続される。これにより、ダイオードＤ１のアノードには、不図示の電源回路から供給される例えば７．５Ｖの直流電圧である電圧Ｖｍが供給される。したがって、端子Ｂｓｔと端子Ｓｗとの電位差は、コンデンサーＣ５の両端の電位差、すなわち電圧Ｖｍにおよそ等しくなる。そして、ゲートドライバー５２１は、入力される変調信号Ｍｓに従い端子Ｓｗに対して電圧Ｖｍだけ大きな電圧の増幅制御信号Ｈｇｄを端子Ｈｄｒから出力する。

【0081】

ゲートドライバー５２２は、ゲートドライバー５２１よりも低電位側で動作する。ゲートドライバー５２２は、コンパレーター５１４から出力された変調信号Ｍｓの論理レベルがインバーター５１５によって反転された信号をレベルシフトして、端子Ｌｄｒから増幅制御信号Ｌｇｄとして出力する。ゲートドライバー５２２の電源電圧のうち高位側は、電圧Ｖｍが印加され、低位側は、端子Ｇｎｄを介して例えば０Ｖのグラウンド電位が供給される。そして、ゲートドライバー５２２に入力される信号に従う端子Ｇｎｄに対して電圧Ｖｍだけ大きな電圧の増幅制御信号Ｌｇｄを端子Ｌｄｒから出力する。

【0082】

ここで、基駆動信号ｄｏ及び基駆動信号ａｏを変調した信号とは、狭義にはコンパレーター５１４が出力する変調信号Ｍｓを意味するが、デジタルの基駆動信号ｄｏに基づくアナログの基駆動信号ａｏをパルス変調した信号であると考えれば、変調信号Ｍｓの論理レベルが反転された信号も基駆動信号ｄｏ及び基駆動信号ａｏを変調した信号である。すなわち、基駆動信号ｄｏ及び基駆動信号ａｏを変調した信号には、コンパレーター５１４が出力する変調信号Ｍｓのみならず、コンパレーター５１４が出力する変調信号Ｍｓの論理レベルを反転した信号や、変調信号Ｍｓに対してタイミングが制御された信号も含まれる。さらに、ゲートドライバー５２１が出力する増幅制御信号Ｈｇｄは、入力される変調信号Ｍｓをレベルシフトした信号であり、ゲートドライバー５２２が出力する増幅制御信号Ｌｇｄは、変調信号Ｍｓの論理レベルが反転された信号をレベルシフトした信号である。そうするとゲートドライバー５２１，５２２が出力する増幅制御信号Ｈｇｄ，Ｌｇｄであって、集積回路５００から出力される増幅制御信号Ｈｇｄ，Ｌｇｄもまた基駆動信号ｄｏ及び基駆動信号ａｏを変調した信号である。

【0083】

基準電圧生成回路５３０は、圧電素子６０の電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳを生成し、集積回路５００の端子Ｖｂｓを介して圧電素子６０の電極６１２に出力する。このような基準電圧生成回路５３０は、例えば、バンドギャップ・リファレンス回路を含む定電圧回路で構成される。

【0084】

ここで、図１０において、基準電圧生成回路５３０は、駆動信号出力回路５１が有する集積回路５００に含まれるとして説明したが、基準電圧生成回路５３０は、集積回路５００の外部に構成されていてもよく、さらには、駆動信号出力回路５１の外部に構成されていてもよい。

【0085】

増幅回路５５０は、トランジスターＭ１とトランジスターＭ２とを含む。トランジスターＭ１のドレインには、電圧ＶＨＶが供給される。トランジスターＭ１のゲートは、抵抗Ｒ１の一端と電気的に接続され、抵抗Ｒ１の他端は、集積回路５００の端子Ｈｄｒと電気的に接続されている。すなわち、トランジスターＭ１のゲートには、集積回路５００の端子Ｈｄｒから出力される増幅制御信号Ｈｇｄが供給される。トランジスターＭ１のソースは、集積回路５００の端子Ｓｗと電気的に接続されている。

【0086】

トランジスターＭ２のドレインは、集積回路５００の端子Ｓｗと電気的に接続されている。すなわち、トランジスターＭ２のドレインとトランジスターＭ１のソースとは、互いに電気的に接続されている。トランジスターＭ２のゲートは、抵抗Ｒ２の一端と電気的に接続され、抵抗Ｒ２の他端は、集積回路５００の端子Ｌｄｒと電気的に接続されている。すなわち、トランジスターＭ２のゲートには、集積回路５００の端子Ｌｄｒから出力される増幅制御信号Ｌｇｄが供給される。トランジスターＭ２のソースには、グラウンド電位が供給される。

【0087】

以上のように構成された増幅回路５５０において、トランジスターＭ１がオフ、トランジスターＭ２がオンに制御されている場合、端子Ｓｗが接続されるノードの電圧は、グラウンド電位となる。したがって、端子Ｂｓｔには電圧Ｖｍが供給される。一方、トランジ
スターＭ１がオン、トランジスターＭ２がオフに制御されている場合、端子Ｓｗが接続されるノードの電圧は、電圧ＶＨＶとなる。したがって、端子Ｂｓｔには電圧ＶＨＶ＋Ｖｍの電位の電圧信号が供給される。

【0088】

すなわち、トランジスターＭ１を駆動させるゲートドライバー５２１は、コンデンサーＣ５をフローティング電源として、トランジスターＭ１及びトランジスターＭ２の動作に応じて、端子Ｓｗの電位が０Ｖ又は電圧ＶＨＶに変化することで、Ｌレベルが電圧ＶＨＶの電位であって、且つ、Ｈレベルが電圧ＶＨＶ＋電圧Ｖｍの電位の増幅制御信号ＨｇｄをトランジスターＭ１のゲートに供給する。

【0089】

一方、トランジスターＭ２を駆動させるゲートドライバー５２２は、トランジスターＭ１及びトランジスターＭ２の動作に関係なく、Ｌレベルがグラウンド電位であって、且つ、Ｈレベルが電圧Ｖｍの電位の増幅制御信号ＬｇｄをトランジスターＭ２のゲートに供給する。

【0090】

以上のように、増幅回路５５０は、トランジスターＭ１とトランジスターＭ２とで基駆動信号ｄｏ，ａｏが変調された変調信号Ｍｓを電圧ＶＨＶに基づいて増幅する。これにより、トランジスターＭ１のソース、及びトランジスターＭ２のドレインが共通に接続される接続点には、増幅変調信号ＡＭｓが生成される。そして、増幅回路５５０で生成された増幅変調信号ＡＭｓは、復調回路５６０に入力される。

【0091】

復調回路５６０は、増幅回路５５０から出力された増幅変調信号ＡＭｓを復調することで、駆動信号ＣＯＭを生成し、駆動信号出力回路５１から出力する。

【0092】

復調回路５６０は、インダクターＬ１とコンデンサーＣ１とを含む。そして、インダクターＬ１の一端は、コンデンサーＣ１の一端と接続されている。また、インダクターＬ１の他端には、増幅回路５５０から出力された増幅変調信号ＡＭｓが入力され、コンデンサーＣ１の他端には、グラウンド電位が供給されている。すなわち、復調回路５６０においてインダクターＬ１とコンデンサーＣ１とは、ローパスフィルターを構成する。そして、復調回路５６０は、当該ローパスフィルターによって増幅回路５５０から出力される増幅変調信号ＡＭｓを平滑することにより復調し、復調した信号を駆動信号ＣＯＭとして出力する。

【0093】

帰還回路５７０は、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とを含む。抵抗Ｒ３の一端には、駆動信号ＣＯＭが供給され、他端は、端子Ｖｆｂ及び抵抗Ｒ４の一端と接続されている。抵抗Ｒ４の他端には、電圧ＶＨＶが供給される。これにより、端子Ｖｆｂには、帰還回路５７０を通過した駆動信号ＣＯＭが、電圧ＶＨＶでプルアップされた状態で帰還する。

【0094】

帰還回路５７２は、コンデンサーＣ２，Ｃ３，Ｃ４と、抵抗Ｒ５，Ｒ６を含む。コンデンサーＣ２の一端には、駆動信号ＣＯＭが供給され、他端は、抵抗Ｒ５の一端、及び抵抗Ｒ６の一端と接続されている。抵抗Ｒ５の他端にはグラウンド電位が供給される。これにより、コンデンサーＣ２と抵抗Ｒ５とがハイパスフィルター（High Pass Filter）として機能する。このハイパスフィルターのカットオフ周波数は、例えば約９ＭＨｚに設定される。また、抵抗Ｒ６の他端は、コンデンサーＣ４の一端、及びコンデンサーＣ３の一端と接続されている。コンデンサーＣ３の他端には、グラウンド電位が供給される。これにより、抵抗Ｒ６とコンデンサーＣ３とは、ローパスフィルター（Low Pass Filter）として機能する。このローパスフィルターのカットオフ周波数は、例えば約１６０ＭＨｚに設定される。すなわち、帰還回路５７２は、ハイパスフィルターとローパスフィルターと備え、駆動信号ＣＯＭに含まれる所定の周波数域の信号を通過させるバンドパスフィルター（Band Pass Filter）として機能する。

【0095】

そして、コンデンサーＣ４の他端は集積回路５００の端子Ｉｆｂと接続されている。これにより、端子Ｉｆｂには、バンドパスフィルターとして機能する帰還回路５７２を通過した駆動信号ＣＯＭの高周波成分のうち、直流成分がカットされた信号が帰還する。

【0096】

ところで、駆動信号ＣＯＭは、基駆動信号ｄｏに基づく増幅変調信号ＡＭｓを復調回路５６０によって平滑された信号である。そして、駆動信号ＣＯＭは、端子Ｖｆｂを介して積分・減算された上で、加算器５１２に帰還される。よって、駆動信号出力回路５１は、帰還の遅延と、帰還の伝達関数で定まる周波数で自励発振する。ただし、端子Ｖｆｂを介した帰還経路は、遅延量が大きいため、当該端子Ｖｆｂを介した帰還のみでは自励発振の周波数を駆動信号ＣＯＭの精度を十分に確保できるほど高くすることができない場合がある。そこで、端子Ｖｆｂを介した経路とは別に、端子Ｉｆｂを介して、駆動信号ＣＯＭの高周波成分を帰還する経路を設けることで、回路全体でみた場合における遅延を小さくしている。これにより、電圧信号Ｏｓの周波数は、端子Ｉｆｂを介した経路が存在しない場合と比較して、駆動信号ＣＯＭの精度を十分に確保できるほどに高くすることができる。

【0097】

ここで、本実施形態における駆動信号出力回路５１における自励発振の発振周波数は、駆動信号ＣＯＭの精度を十分に確保しつつ、駆動信号出力回路５１で生じる発熱を低減させるとの観点において１ＭＨｚ以上８ＭＨｚ以下であることが好ましく、特に、液体吐出装置１の消費電力を低減させる場合においては、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数が１ＭＨｚ以上４ＭＨｚ以下であることが好ましい。換言すれば、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２を含む増幅回路５５０が出力する増幅変調信号ＡＭｓの周波数は、トランジスターＭ１，Ｍ２で生じる発熱を低減させるとの観点において１ＭＨｚ以上８ＭＨｚ以下であることが好ましく、さらに、トランジスターＭ１，Ｍ２で生じる損失を低減させることで、液体吐出装置１の消費電力を低減させる場合においては、１ＭＨｚ以上４ＭＨｚ以下であることが好ましい。

【0098】

本実施形態における液体吐出装置１では、駆動信号出力回路５１が、増幅変調信号ＡＭｓを平滑して駆動信号ＣＯＭを生成し、プリントヘッド２０が有する圧電素子６０に供給する。そして、圧電素子６０は、駆動信号ＣＯＭに含まれる台形波形が供給されることによって駆動し、圧電素子６０の駆動に応じた量のインクが吐出部６００から吐出される。

【0099】

このような圧電素子６０を駆動する駆動信号ＣＯＭの信号波形に対して周波数スペクトル解析を実行すると、駆動信号ＣＯＭには、５０ｋＨｚ以上の周波数成分が含まれていることが知られている。このような５０ｋＨｚ以上の周波数成分を含む駆動信号ＣＯＭの信号波形を生成するに際して、変調信号の周波数を１ＭＨｚよりも低くすると、駆動信号出力回路５１から出力される駆動信号ＣＯＭの信号波形のエッジ部に鈍りが生じる。換言すれば、駆動信号ＣＯＭの信号波形を精度よく生成するには、変調信号Ｍｓの周波数を１ＭＨｚ以上とする必要がある。換言すれば、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数に相当する増幅変調信号ＡＭｓの周波数を１ＭＨｚ以下とした場合、駆動信号ＣＯＭの波形精度が低下し、圧電素子６０の駆動精度が低下する。その結果、液体吐出装置１から吐出されるインクの吐出特性が悪化する。

【0100】

このような問題に対して、変調信号Ｍｓの周波数、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数に相当する増幅変調信号ＡＭｓの周波数を１ＭＨｚ以上とすることで、駆動信号ＣＯＭの信号波形のエッジ部に鈍りが生じるおそれが低減し、駆動信号ＣＯＭの信号波形の波形精度が向上する。その結果、駆動信号ＣＯＭに基づいて駆動される圧電素子６０の駆動精度が向上し、液体吐出装置１から吐出されるインクの吐出特性が悪化するおそれが低減される。

【0101】

しかしながら、変調信号Ｍｓの周波数、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数を高くすると、トランジスターＭ１，Ｍ２におけるスイッチング損失が大きくなる。このようなトランジスターＭ１，Ｍ２の生じるスイッチング損失は、駆動信号出力回路５１での消費電力を増加させるとともに、駆動信号出力回路５１における発熱量も増加させる。すなわち、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数を高くしすぎた場合、トランジスターＭ１，Ｍ２におけるスイッチング損失が大きくなり、その結果、ＡＢ級アンプなどのリニア増幅に対するＤ級アンプの優位性の１つである省電力性、及び省発熱性が損なわれる。このようなトランジスターＭ１，Ｍ２のスイッチング損失を低減するとの観点において、変調信号Ｍｓの周波数、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であって、トランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数に相当する増幅変調信号ＡＭｓの周波数は、８ＭＨｚ以下であることが好ましく、特に、液体吐出装置１の省電力性を高めることが求められる場合にあっては、増幅変調信号ＡＭｓの周波数は、４ＭＨｚ以下であることが好ましい。

【0102】

以上のように、Ｄ級アンプを用いた駆動信号出力回路５１において、出力する駆動信号ＣＯＭの信号波形の精度の向上と、省電力化とを両立させるとの観点において、駆動信号出力回路５１の自励発振の発振周波数であってトランジスターＭ１，Ｍ２の駆動周波数に相当する増幅変調信号ＡＭｓの周波数は、１ＭＨｚ以上８ＭＨｚ以下であることが好ましく、特に、液体吐出装置１の消費電力を低減させる場合には、増幅変調信号ＡＭｓの周波数が１ＭＨｚ以上４ＭＨｚ以下であることが好ましい。

【0103】

ここで、駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭは、選択回路２３０において選択又は非選択とされることで、駆動信号ＶＯＵＴとして圧電素子６０に供給される。そのため、駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭに基づく出力電流は、駆動信号ＶＯＵＴとして供給される圧電素子６０の数に応じて大きく変化する。そして、駆動信号出力回路５１が出力する出力電流が大きく変化した場合、駆動信号出力回路５１に入力される電圧ＶＨＶの電圧値が変動するおそれがある。その結果、変調信号Ｍｓを電圧ＶＨＶに基づいて増幅することで生成される増幅変調信号ＡＭｓ、及び増幅変調信号ＡＭｓを復調することで生成される駆動信号ＣＯＭの波形精度が低下するおそれがある。

【0104】

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５１は、駆動信号ＣＯＭに基づく電流量が変化した場合であっても、駆動信号出力回路５１に供給される電圧ＶＨＶに電圧変動が生じるおそれを低減するためのコンデンサーＣ６を備える。コンデンサーＣ６は、増幅回路５５０に入力される電圧ＶＨＶが伝搬する伝搬経路に電気的に接続されている。このようなコンデンサーＣ６としては、駆動信号ＣＯＭにより生じる出力電流の大きな変化に対して電圧ＶＨＶの電圧変動を低減するために比較的大容量の容量素子であって、且つ電圧ＶＨＶの電圧値以上の耐圧を有することが求められる。そのため、コンデンサーＣ６は、比較的大容量が得られ、且つ数十Ｖ以上の耐圧を有する電解コンデンサーであることが好ましい。これにより、駆動信号出力回路５１が出力する出力電流が大きく変化した場合であっても、電圧ＶＨＶの電圧値が変動するおそれ低減することができ、その結果、駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭの波形精度が向上する。

【0105】

また、本実施形態における液体吐出装置１では、媒体Ｐに形成されるドットサイズを大きくすることにより、ドット埋まりの効率を高め、これにより、媒体Ｐに画像が形成される画像形成速度の高速化を実現している。

【0106】

具体的には、駆動回路５０は、吐出部６００が吐出するインクの吐出量を増加させるために吐出部６００に供給される駆動信号ＶＯＵＴの最大電圧値が２５Ｖ以上の高電圧とな
るような駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢを生成し出力する。

【0107】

しかしながら、駆動信号ＶＯＵＴの最大電圧値が２５Ｖ以上の高電位となった場合、増幅変調信号ＡＭｓを平滑することで復調し、駆動信号ＣＯＭとして出力する復調回路５６０のコンデンサーＣ１に供給される直流電圧成分が増加する。そして、コンデンサーＣ１に供給される直流電圧成分が増加した場合、コンデンサーＣ１の静電容量が低下するおそれがあった。このようなコンデンサーＣ１の静電容量の低下は、復調回路５６０における増幅変調信号ＡＭｓの平滑精度を悪化させ、その結果、復調回路５６０が出力する駆動信号ＣＯＭＡの波形精度を低下させるおそれがある。

【0108】

すなわち、液体吐出装置１において、画像形成速度の高速化を実現しようとした場合、吐出部６００に供給される駆動信号ＶＯＵＴの波形精度が低下し、その結果、インクの吐出精度、及び媒体Ｐに形成される画像品質が低下するおそれがあった。

【0109】

このような問題に対して、本実施形態における液体吐出装置１では、復調回路５６０が有するコンデンサーＣ１として特徴的な構成の容量素子を用いることで、コンデンサーＣ１に２５Ｖ以上の高電位の直流電圧が供給された場合であっても、コンデンサーＣ１の静電容量が低下するおそれを低減し、復調回路５６０が出力する駆動信号ＣＯＭの波形精度が低下するおそれを低減している。

【0110】

このようなコンデンサーＣ１の構成の具体例について説明する。図１１は、コンデンサーＣ１の構造を示す断面図である。図１１に示すように、コンデンサーＣ１は、積層部Ｃｌと積層部Ｃｌの両端に設けられた外部電極Ｃｔ１，Ｃｔ２とを有する積層型の表面実装部品である。

【0111】

積層部Ｃｌは、交互に積層された樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍと有する。ここで、積層部Ｃｌにおいて樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが交互に積層されているとは、２層の金属薄膜層Ｃｍの間に２層以上の樹脂薄膜層Ｃｄが積層されている場合も含まれる。すなわち、積層部Ｃｌにおいて樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが交互に積層されているとは、単層の金属薄膜層Ｃｍと単層又は複層の樹脂薄膜層Ｃｄとが交互に積層されている場合が含まれる。そして、積層部Ｃｌにおいて樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが交互に数千層にわたり積層されていることで、コンデンサーＣ１は、十分な静電容量を有する容量素子を形成する。

【0112】

樹脂薄膜層Ｃｄは、磁性体材料を含まず、誘電性を有するプラスチックフィルムなどのシート状の樹脂薄膜であって、例えば、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレン・スルファイド（ＰＰＳ）、アクリル系樹脂等の誘電性を有する各種の樹脂材料を用いることができる。なお、本実施形態におけるコンデンサーＣ１が、前述の通り表面実装部品である点に鑑みれば、樹脂薄膜層Ｃｄとしては、高い耐熱性を有する熱硬化性樹脂であって、アクリル系樹脂が用いられることが好ましい。

【0113】

金属薄膜層Ｃｍは、樹脂薄膜層Ｃｄに蒸着などにより形成された金属薄膜であって、高い導電性を有するアルミニウム等で構成される。そして金属薄膜層Ｃｍは、積層部Ｃｌの両端に設けられた外部電極Ｃｔ１及び外部電極Ｃｔ２に交互に電気的に接続される。具体的には、積層された金属薄膜層Ｃｍの内、２ｎ層（ｎは１以上の整数）の金属薄膜層Ｃｍは、外部電極Ｃｔ１と電気的に接続され、２ｎ＋１層の金属薄膜層Ｃｍは、外部電極Ｃｔ２と電気的に接続される。なお、金属薄膜層Ｃｍは、優れた導電性を有し、蒸着などにより樹脂薄膜層Ｃｄ上に形成可能な物質であればよく、例えば、金等が用いられてもよい。

【0114】

ここで、外部電極Ｃｔ１，Ｃｔ２と金属薄膜層Ｃｍとの電気的接続の具体例について説
明する。なお、外部電極Ｃｔ１と外部電極Ｃｔ２とは、電気的に接続される金属薄膜層Ｃｍが異なるのみであり、同様の構成である。そのため、以下の説明では、外部電極Ｃｔ１と金属薄膜層Ｃｍとの電気的接続についてのみ説明を行い、外部電極Ｃｔ２と金属薄膜層Ｃｍとの電気的接続についての説明は省略する。

【0115】

図１２は、外部電極Ｃｔ１と金属薄膜層Ｃｍとの電気的接続の一例を示す図であって、図１１に示すα部の拡大図である。図１２に示すように、外部電極Ｃｔ１は、電極Ｔｍ１、電極Ｔｍ２、及び電極Ｔｍ３を含む。

【0116】

電極Ｔｍ１は、金属薄膜層Ｃｍと電気的に接続している。この電極Ｔｍ１は、真鍮製を含む電極であって、後述する電極Ｔｍ２との電気的な接合性を高める役割を担う。このような電極Ｔｍ１は、コンデンサーＣ１におけるメタリコン電極と称される場合がある。電極Ｔｍ２は、電極Ｔｍ１を覆うように設けられている。この電極Ｔｍ２は、電極Ｔｍ１を介して電気的に接続された多層の金属薄膜層Ｃｍを一体に電気的に接続するための構成であって、導電性に優れた銅を含む。そして、電極Ｔｍ３は、電極Ｔｍ２を覆うように設けられている。この電極Ｔｍ３が、駆動信号出力回路５１が実装される不図示の基板と電気的に接続する。すなわち、電極Ｔｍ３が、はんだなどの接合手段により不図示の基板と電気的に接続される。この電極Ｔｍ３は、はんだの濡れ性を向上させることで、コンデンサーＣ１と基板との電気接続を向上させるとの機能を担い、錫を含んで構成される。

【0117】

以上のように、外部電極Ｃｔ１は、金属薄膜層Ｃｍと電気的に接続される真鍮製の電極Ｔｍ１と、電極Ｔｍ１を覆うように設けられた銅製の電極Ｔｍ２と、電極Ｔｍ２を覆うように設けられた錫製の電極Ｔｍ３と、を有する。これにより、コンデンサーＣ１と駆動信号出力回路５１が設けられた不図示の基板との電気的接続性能を高めることができるとともに、コンデンサーＣ１が有する積層された金属薄膜層Ｃｍの相互間における電気的接続性を高めることができる。したがって、コンデンサーＣ１の信頼性が向上する。ここで、電極Ｔｍ１が第１電極の一例であり、電極Ｔｍ２が第２電極の一例であり、電極Ｔｍ３が第３電極の一例である。

【0118】

以上のように構成されたコンデンサーＣ１は、外部電極Ｃｔ１と電気的に接続された金属薄膜層Ｃｍと、外部電極Ｃｔ２と電気的に接続された金属薄膜層Ｃｍとの有効断面積と、２つの金属薄膜層Ｃｍの間に設けられた樹脂薄膜層Ｃｄの誘電率とに応じた静電容量を有する。そのため、金属薄膜層Ｃｍには、外部電極Ｃｔ１と電気的に接続された金属薄膜層Ｃｍと、外部電極Ｃｔ２と電気的に接続された金属薄膜層Ｃｍとの有効断面積を調整するための特定のパターン形状に加工されていてもよい。これにより、コンデンサーＣ１が有する静電容量が規定される。

【0119】

また、コンデンサーＣ１は、駆動信号出力回路５１が実装される不図示の基板において、駆動信号出力回路５１が有する変調回路５１０を含む集積回路５００、及び増幅回路５５０を構成するトランジスターＭ１，Ｍ２と同一実装面の設けられることが好ましい。これにより、変調回路５１０、増幅回路５５０、及びコンデンサーＣ１を含む復調回路５６０を含む、駆動信号出力回路５１を同一のプロセスで基板上に構成することができ、駆動信号出力回路５１を含むヘッドユニット２の生産性が向上する。

【0120】

６．作用効果
以上のように構成された本実施形態における液体吐出装置１では、駆動信号出力回路５１において、高電圧の増幅変調信号ＡＭｓを復調する復調回路５６０が有するコンデンサーＣ１が、樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含む表面実装部品でとして構成されている。これにより、駆動信号ＶＯＵＴが２５Ｖ以上の高電圧の直流電圧成分を有する場合であっても、コンデンサーＣ１の静電容量が低下するおそれが低減
される。

【0121】

図１３は、特許文献１に示されるような従前の駆動回路で用いられるセラミックコンデンサーと、本実施形態における樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含むコンデンサーＣ１との直流バイアス特性の一例を示す図である。ここで、図１３では、特許文献１に示されるような従前の駆動回路で用いられるセラミックコンデンサーの直流バイアス特性の一例を破線で示し、本実施形態における樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含むコンデンサーＣ１の直流バイアス特性を実線で示している。なお、以下の説明において、特許文献１に示されるような従前の駆動回路で用いられるセラミックコンデンサーを、単に従前のコンデンサーと称する場合がある。

【0122】

図１３に示すように従前のコンデンサーでは、直流電圧が供給された場合、当該直る電圧の電圧値の上昇に伴い静電容量が著しく低下する。このような従前のコンデンサーにみられる静電容量の低下は、従前のコンデンサーが誘電体としてチタン酸バリウム等のセラミックを有し、当該セラミックにおいて元来ばらばらの方向に生じていた自発分極が、供給される直流電圧によって整列を開始し、当該直流電圧の電圧値が上昇することで、自発分極の整列が終わることで分極が飽和することに起因する。すなわち、従前のコンデンサーを用いて、画像形成速度の高速化の観点において、駆動信号ＶＯＵＴの電圧値を大きくした場合、駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭの波形に歪みが生じ、インクの吐出特性が悪化するおそれがある。

【0123】

これに対して、図１３に示すように、本実施形態におけるコンデンサーＣ１は、誘電体として、セラミックに替えて樹脂薄膜層Ｃｄを有するが故に、直流電圧の電圧値が上昇した場合であっても、静電容量の変化が小さく、そのため出力する駆動信号ＶＯＵＴに波形歪みが生じるおそれが低減される。

【0124】

さらに、本実施形態におけるコンデンサーＣ１が表面実装部品であるが故に、ヘッドユニット２が大型化するおそれも低減し、その結果、液体吐出装置１が大型化するおそれも低減する。

【0125】

すなわち、駆動信号出力回路５１において、増幅変調信号ＡＭｓを平滑することで復調する復調回路５６０が有するコンデンサーＣ１を、樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含む表面実装部品とすることで、近年の液体吐出装置１に要求される画像形成速度の高速化、インクの吐出精度の向上、及び液体吐出装置１の小型化を一括して実現することができる。

【0126】

また、本実施形態における液体吐出装置１では、復調回路５６０に含まれるコンデンサーＣ１が、樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含む表面実装部品で構成されるが故に、誘電体として幅広い材料の選定が可能となる。そのため、コンデンサーＣ１の誘電体として、温度による静電容量の変化の小さい材料であってアクリル系樹脂を用いることで、コンデンサーＣ１の周囲温度の変化によって生じ得るコンデンサーＣ１の静電容量の変化を低減することもできる。

【0127】

図１４は、コンデンサーＣ１の樹脂薄膜層Ｃｄにアクリル系樹脂を用いた場合における温度特性の一例を示す図である。なお、図１４には、本実施形態における樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部を含むコンデンサーＣ１の温度特性を実線で図示し、従前のコンデンサーの温度特性を破線で示している。

【0128】

図１４に示すように、本実施形態におけるコンデンサーＣ１では、液体吐出装置１における駆動回路５０の動作温度範囲であってコンデンサーＣ１の周囲温度が２０℃～６０℃
の範囲において、静電容量の変化率は５％以下となる。そのため、コンデンサーＣ１を含む駆動信号出力回路５１の周囲温度が２０℃～６０℃の範囲で変化した場合であっても、復調回路５６０は安定して増幅変調信号ＡＭｓを平滑し復調することができる。したがって、駆動信号出力回路５１の周囲温度が２０℃～６０℃の範囲で変化した場合であっても、複雑な構成を用いずに駆動信号ＣＯＭ及び駆動信号ＣＯＭに基づく駆動信号ＶＯＵＴの波形の変化率を５％以下とすることが可能となる。換言すれば、本実施形態における液体吐出装置１では、コンデンサーＣ１が樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含むことで、周囲温度が２０℃の場合に駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭの最大電圧値であって電位Ｖａｕ２に対する、周囲温度が６０℃の場合に駆動信号出力回路５１が出力する駆動信号ＣＯＭの最大電圧値であって電位Ｖａｕ２の変動幅を５％以下とすることができ、液体吐出装置１におけるインクの吐出精度をさらに向上させることができる。

【0129】

また、本実施形態における液体吐出装置１では、コンデンサーＣ１に含まれる積層部Ｃｌを、磁性体材料が含まれない樹脂薄膜層Ｃｄ，及び磁性体材料を含まない金属薄膜層Ｃｍで構成することで、コンデンサーＣ１に対して周辺回路で生じた磁界が寄与するおそれが低減する。特に、本実施形態に示すような増幅変調信号ＡＭｓをインダクターＬ１とコンデンサーＣ１とで構成されたローパスフィルターで平滑する場合、コンデンサーＣ１の近傍には、インダクターＬ１が位置する。このような場合であっても、コンデンサーＣ１に含まれる積層部Ｃｌが磁性体材料を含まないことで、コンデンサーＣ１にインダクターＬ１で生じた磁界が寄与するおそれが低減し、復調回路５６０が出力する駆動信号ＣＯＭの波形精度がさらに向上する。

【0130】

さらに、コンデンサーＣ１にインダクターＬ１で生じた磁界が寄与するおそれが低減することで、コンデンサーＣ１の近傍にインダクターＬ１を設けることが可能となり、復調回路５６０を含む駆動信号出力回路５１の小型化が可能となる。

【0131】

また、本実施形態における液体吐出装置１では、復調回路５６０に含まれるコンデンサーＣ１が、樹脂薄膜層Ｃｄと金属薄膜層Ｃｍとが積層された積層部Ｃｌを含む表面実装部品であって、誘電体としてセラミックを含まないことで、コンデンサーＣ１に振動が生じた場合に、当該振動に起因したノイズが重畳するおそれも低減する。

【0132】

図１５は、本実施形態におけるコンデンサーＣ１にモーター駆動による振動を加えた場合のコンデンサーＣ１の両端電圧を示す図であり、図１６は、従前のコンデンサーにモーター駆動による振動を加えた場合の当該コンデンサーの両端電圧を示す図である。

【0133】

図１６に示すように、従前のコンデンサーであってセラミックの誘電体を含むコンデンサーでは、振動が加わることによって誘電体であるセラミックに圧電電圧が生じ、
当該圧電電圧がノイズとしてコンデンサーに重畳するおそれがあった。このような問題に対して、本実施形態におけるコンデンサーＣ１では、誘電体としてセラミックに代えて樹脂薄膜層Ｃｄを有することで、コンデンサーＣ１に振動が生じた場合であっても、当該振動に起因したノイズが重畳するおそれが低減する。

【0134】

そのため、本実施形態に示すように、液体吐出装置１において、コンデンサーＣ１を含む復調回路５６０を有する駆動信号出力回路５１が、往復移動するキャリッジ２４に搭載されている場合であっても、当該キャリッジの往復移動により生じる振動により、コンデンサーＣ１にノイズが重畳するおそれが低減する。すなわち、本実施形態におけるコンデンサーＣ１では、誘電体としてセラミックに代えて樹脂薄膜層Ｃｄを有することで、当該コンデンサーＣ１を含む駆動信号出力回路５１を往復移動するキャリッジ２４に搭載した場合であっても、駆動信号出力回路５１は、精度よく駆動信号ＣＯＭを出力することがで
きる。

【0135】

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び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り、例えば、実施形態及び変形例を適宜組み合わせることも可能である。

【0136】

また、本発明は、実施形態及び変形例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、実施形態及び変形例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、実施形態及び変形例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、実施形態及び変形例で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【0137】

上述した実施形態から以下の内容が導き出される。

【0138】

液体吐出装置の一態様は、
第１電位と、前記第１電位よりも低電位の第２電位との間で変位する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号に基づいて駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調した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出力する増幅回路と、
コンデンサーを含み、前記増幅変調信号を復調した前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記第１電位は２５Ｖ以上であって、
前記コンデンサーは、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含む表面実装部品である。

【0139】

この液体吐出装置によれば、増幅変調信号を復調し駆動信号を出力する復調回路が有するコンデンサーが樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含むことで、復調回路が出力する駆動信号の電圧値が２５Ｖ以上の高電位の場合であっても、コンデンサーの静電容量が低下するおそれが低減する。これにより、駆動信号の波形精度が低下するおそれを低減しつつ、インクを吐出する吐出部は一度の吐出で多くのインクを吐出することが可能となる。すなわち、インクの吐出精度が低下することなく、媒体に画像を形成する画像形成速度の高速化ができる。

【0140】

また、この液体吐出装置によれば、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含むコンデンサーが表面実装部品であるが故に、駆動信号出力回路が大型化するおそれも低減する。

【0141】

前記液体吐出装置の一態様において、
前記コンデンサーは、
前記金属薄膜層と電気的に接続される真鍮製の第１電極と、
前記第１電極を覆うように設けられた銅製の第２電極と、
前記第２電極を覆うように設けられた錫製の第３電極と、
を有してもよい。

【0142】

この液体吐出装置によれば、コンデンサーが有する金属薄膜層とコンデンサーの外部に設けられた基板などとの電気的接続性の信頼性が向上する。

【0143】

前記液体吐出装置の一態様において、
周囲温度が２０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位に対する、周囲温度が６０℃の場合に前記駆動信号出力回路が出力する前記駆動信号の前記第２電位の変動幅は、５％以下であってもよい。

【0144】

この液体吐出装置によれば、樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含むコンデンサーを有するが故に、誘電体として様々な特性の材料を選定することが可能となり、周囲温度が２０℃～６０℃の範囲において、駆動信号出力回路が出力する駆動信号の変動が低減された液体吐出装置を実現することができる。

【0145】

前記液体吐出装置の一態様において、
前記積層部は、磁性体材料を含まなくてもよい。

【0146】

この液体吐出装置によれば、コンデンサーの周囲で生じた磁界がコンデンサーの特性に影響を及ぼすおそれを低減することができる。

【0147】

前記液体吐出装置の一態様において、
前記増幅変調信号の周波数は、１ＭＨｚ以上８ＭＨｚ以下であってもよい。

【0148】

この液体吐出装置によれば、駆動信号出力回路が出力する駆動信号の波形精度を高めるとともに、増幅回路における損失を低減でき、駆動信号出力回路における消費電力を低減することができる。

【0149】

前記液体吐出装置の一態様において、
前記増幅変調信号の周波数は、１ＭＨｚ以上４ＭＨｚ以下であってもよい。

【0150】

この液体吐出装置によれば、駆動信号出力回路が出力する駆動信号の波形精度を高めるとともに、増幅回路における損失をさらに低減することができる。

【0151】

前記液体吐出装置の一態様において、
媒体が搬送される搬送方向と交差する主走査方向に沿って往復移動するキャリッジを備え、
前記駆動信号出力回路及び前記吐出部は、前記キャリッジに搭載されていてもよい。

【0152】

この液体吐出装置によれば、コンデンサーが樹脂薄膜層と金属薄膜層とが積層された積層部を含むことで、キャリッジの移動に伴い生じる振動によって、コンデンサーの両端の電圧値が変動するおそれが低減する。その結果、駆動信号出力回路をキャリッジに搭載した場合であっても、駆動信号の波形精度が低下するおそれが低減される。

【0153】

前記液体吐出装置の一態様において、
前記変調回路、前記増幅回路、及び前記コンデンサーを含む前記復調回路は、前記駆動信号出力回路が実装される基板の同一実装面に設けられていてもよい。

【0154】

この液体吐出装置によれば、コンデンサーを変調回路、及び増幅回路と同一の実装面に設けることで、駆動信号出力回路の製造効率を高めることができる。

【符号の説明】

【0155】

１…液体吐出装置、２…ヘッドユニット、３…移動機構、４…搬送機構、１０…制御ユニット、２０…プリントヘッド、２２…インクカートリッジ、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、３５…キャリッジモータードライバー、４１…搬送モーター、４２…搬送ローラー、４３…プラテン、４５…搬送モータードライバー、５０…駆動回路、５１ａ，５１ｂ…駆動信号出力回路、６０…圧電素子、７０…キャッピング部材、７１…ワイパー部材、７２…フラッシングボックス、８０…メンテナンスユニット、８１…クリーニング機構、８２…ワイピング機構、９０…リニアエンコーダー、１００…制御回路、１１０…電圧出力回路、１９０…ケーブル、２１０…選択制御回路、２１２…シフトレジスター、２１４…ラッチ回路、２１６…デコーダー、２３０…選択回路、２３２ａ，２３２ｂ…インバーター、２３４ａ，２３４ｂ…トランスファーゲート、５００…集積回路、５１０…変調回路、５１２，５１３…加算器、５１４…コンパレーター、５１５…インバーター、５１６…積分減衰器、５１７…減衰器、５２０…ゲートドライブ回路、５２１，５２２…ゲートドライバー、５３０…基準電圧生成回路、５５０…増幅回路、５６０…復調回路、５７０，５７２…帰還回路、５９０…電源回路、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，Ｃ６…コンデンサー、Ｃｄ…樹脂薄膜層、Ｃｌ…積層部、Ｃｍ…金属薄膜層、Ｃｔ１，Ｃｔ２…外部電極、Ｄ１…ダイオード、Ｌ１…インダクター、Ｍ１，Ｍ２…トランジスター、Ｐ…媒体、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６…抵抗、Ｔｍ１，Ｔｍ２，Ｔｍ３…電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】