(57)【要約】【課題】圧電素子４０のような容量性の負荷を、エネルギー効率が高く、ＥＭＩの発生を抑えて、低消費電力で駆動する。【解決手段】電荷供給源としての補助電源回路５０と、補助電源回路５０により第１電圧としての電圧ＶＨ／６が印加された第１信号経路としての電源配線５１１と、第１電圧よりも高い第２電圧としての電圧２ＶＨ／６が印加された第２信号経路としての電源配線５１２と、第１信号経路または第２信号経路を用いて圧電素子４０と補助電源回路５０とを電気的に接続する接続経路選択部３０とを具備する。補助電源回路５０は、例えば電源配線５１１に回収された電荷を再配分して他の電源配線に供給する。【選択図】図４
2014184584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室毎に設けられる圧電素子と、を含む吐出部と、
電荷供給源と、
前記電荷供給源により第１電圧が印加された第１信号経路と、
前記電荷供給源により前記第１電圧よりも高い第２電圧が印加された第２信号経路と、
前記第１信号経路または前記第２信号経路を用いて前記圧電素子と前記電荷供給源とを電気的に接続する接続経路選択部と、
を具備し、
前記電荷供給源は、
ｎ（ｎは複数）個の容量素子と、
前記ｎ個の容量素子が電気的に直列に接続された直列状態と、前記ｎ個の容量素子が電気的に並列に接続された並列状態とを切り替える切替部と、
を含み、
前記直列状態において、前記ｎ個の容量素子同士の接続地点のうち、いずれかの第１地点が前記第１信号経路に接続され、前記ｎ個の容量素子の接続地点のうち、前記第１地点よりも高位の第２地点が前記第２信号経路に接続された
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体吐出装置において、
前記直列状態においては、
直列接続された前記ｎ個の容量素子の両端に所定の電源電圧が印加される
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１記載の液体吐出装置において、
前記直列状態においては、
前記ｎ個の容量素子のうち、いずれかの１つの容量素子の両端に所定の電源電圧が印加される
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１記載の液体吐出装置において、
前記直列状態においては、
前記ｎ個の容量素子のうち、連続する２個以上の容量端子の両端に所定の電源電圧が印加される
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、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）を用いたものが知られている。圧電素子は、印刷ヘッドにおける複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれが制御信号にしたがって駆動されることによって、ノズルから所定のタイミングで所定量のインクを吐出させる。圧電素子は、電気的にみればキャパシタ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。
【０００３】
このため、従来では原信号を増幅回路で増幅し、増幅された制御信号を印刷ヘッドに供給して、圧電素子を駆動する構成となっている。電流増幅回路としては、原信号をＡＢ級などで電流増幅する方式（リニア増幅、特許文献１参照）や、原信号をパルス幅変調やパルス密度変調などで変調した後、ローパスフィルターで復調する方式（Ｄ級増幅、特許文献２参照）などが挙げられる。
また、原信号を増幅回路で増幅する以外に、圧電素子に印加する電圧を、複数段階で切り替える方式（電圧切替方式、特許文献３参照）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９０２８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４７１１号公報
【特許文献３】特開２００４−１５３４１１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、リニア増幅では消費電力が大きく、エネルギー効率が悪い。Ｄ級増幅では、リニア増幅と比較してエネルギー効率が高いものの、大電流を高い周波数でスイッチングすることによってＥＭＩ（Electro Magnetic Interference：電波障害）が発生する、
という問題がある。また、上記電圧切替方式では、省電力化を図ることができるものの、パルス信号（ＣＫ）が入力される毎に圧電素子に印加する電圧を段階的に切り替えるので、圧電素子に印加する電圧波形の開始電圧および終了電圧については、予め用意された複数電圧以外の電圧を選択することができない。このため、上記電圧切替方式では、圧電素子を精細に制御することが困難である、という問題がある。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、エネルギー効率が高く、ＥＭＩの発生を抑え、圧電素子のような容量性負荷を精細に制御するとともに、印刷ヘッドにおける消費電力を抑えた液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室毎に設けられる圧電素子と、を含む吐出部と、電荷供給源と、前記電荷供給源により第１電圧が印加された第１信号経路と、前記電荷供給源により前記第１電圧よりも高い第２電圧が印加された第２信号経路と、前記第１信号経路または前記第２信号経路を用いて前記圧電素子と前記電荷供給源とを電気的に接続する接続経路選択部と、を具備し、前記電荷供給源は、ｎ（ｎは複数）個の容量素子と、前記ｎ個の容量素子が電気的に直列に接続された直列状態と、前記ｎ個の容量素子が電気的に並列に接続された並列状態とを切り替える切替部と、を含み、前記直列状態において、前記ｎ個の容量素子同士の接続地点のうち、いずれかの第１地点が前記第１信号経路に接続され、前記ｎ個の容量素子の接続地点のうち、前記第１地点よりも高位の第２地点が前記第２信号経路に接続されたことを特徴とする。
【０００７】
上記一態様に係る液体吐出装置によれば、圧電素子の充電または放電については、第１信号経路または第２信号経路に圧電素子を電気的に接続することによって実行されるとともに、この電気的な接続については、圧電素子の保持電圧が勘案して規定されるので、圧電素子を精細に制御することができる。また、圧電素子の充電および放電については、段階的に進行するので、電源電圧間で一気に行う従来構成と比較してエネルギー効率を高くすることができる。また、圧電素子から第１信号経路に放電された電荷は回収されるとともに、電荷供給源における直列状態と並列状態との切り替えによって他の電圧、例えば第２電圧の生成において再利用されるので、消費電力を抑えることができる。なお、Ｄ級増幅のように大電流をスイッチングしないので、ＥＭＩの発生を抑えることができる。
【０００８】
上記態様に係る液体吐出装置において、前記直列状態においては、直列接続された前記ｎ個の容量素子の両端に所定の電源電圧が印加される構成としても良い。この構成によれば、電源電圧をｎ分割した電圧の１〜ｎ倍の逓倍電圧を、第１電圧および第２電圧として用いることができる。
【０００９】
上記態様に係る液体吐出装置において、前記直列状態においては、前記ｎ個の容量素子のうち、いずれかの１つの容量素子の両端に所定の電源電圧が印加される構成としても良いし、前記ｎ個の容量素子のうち、連続する２個以上の容量端子の両端に所定の電源電圧が印加される構成としても良い。この構成によれば、電源電圧を超える電圧で圧電素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】印刷装置の概略構成を示す図である。
【図２】印刷ヘッドにおける吐出部の要部構成を示す図である。
【図３】印刷ヘッドに供給される制御信号ＣＯＭ等の一例を示す波形図である。
【図４】印刷装置の要部構成を示すブロック図である。
【図５】印刷ヘッドにおけるドライバーの構成の一例を示す図である。
【図６】ドライバーの動作説明図である。
【図７】ドライバーにおけるレベルシフターの動作説明図である。
【図８】ドライバーにおける電流（電荷）の流れを説明するための図である。
【図９】ドライバーにおける電流（電荷）の流れを説明するための図である。
【図１０】ドライバーにおける電流（電荷）の流れを説明するための図である。
【図１１】ドライバーにおける電流（電荷）の流れを説明するための図である。
【図１２】ドライバーの充放電時の損失の説明図である。
【図１３】補助電源回路の構成の一例を示す図である。
【図１４】補助電源回路の動作説明図である。
【図１５】補助電源回路の電圧変更を示す図である。
【図１６】補助電源回路の別態様（その１）の構成を示す図である。
【図１７】補助電源回路の別態様（その１）の動作説明図である。
【図１８】補助電源回路の別態様（その２）の構成を示す図である。
【図１９】補助電源回路の別態様（その２）の動作説明図である。
【図２０】印刷ヘッドの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
＜印刷装置の全体構成＞
本発明の実施形態に係る印刷装置は、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インクを吐出することによって紙などの被記録材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、すなわち液体吐出装置である。
【００１３】
図１は、印刷装置１の概略構成を示す図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、ホストコンピューターから供給された画像データに基づいて画像の印刷のための演算処理を実行する制御ユニット１０と、複数のノズルを有する印刷ヘッド２０とを含んだ構成となっている。なお、制御ユニット１０と印刷ヘッド２０とは、フレキシブルケーブル１９０を介して電気的に接続される。また、印刷ヘッド２０は、被記録材の送り方向（副走査方向）に対してほぼ直交する方向（主走査方向）に移動可能なキャリッジ（図示省略）に搭載される。
【００１４】
制御ユニット１０は、主制御部１２０と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１６０と、主電源回路１８０とを含む。
主制御部１２０は、ホストコンピューターから取得した画像データに基づいて、画像展開処理や、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理などの印刷のための演算処理を実行して、印刷ヘッド２０のノズルからインクを吐出させるための複数種類の信号を生成する。複数種類の信号には、ＤＡＣ１６０に供給されるデジタルの制御データｄＣＯＭや、後述するヘッド制御部２２０に供給される各種信号が含まれる。
なお、主制御部１２０が実行する印刷のための各演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知の事項であるため、説明を省略する。また、印刷装置１としては、印刷ヘッド２０を搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジモーターや、被記録材を副走査方向に搬送するための搬送モーターなどを含み、また、制御ユニット１０としては、これらのモーターに駆動信号を供給する構成を含むが、同様に周知の事項であるため、説明を省略する。
【００１５】
ＤＡＣ１６０は、制御データｄＣＯＭをアナログの駆動信号ＣＯＭに変換して印刷ヘッド２０に供給する。
主電源回路１８０は、制御ユニット１０の各部や印刷ヘッド２０に電源電圧を供給する。特に主電源回路１８０は、印刷ヘッド２０に対しては、印刷ヘッド２０に電源電圧としてＶＨ、Ｇを供給する。
なお、Ｇ（グランド）は接地電位であり、この説明において特に説明のない限り、電圧ゼロの基準としている。また、電圧ＶＨは、実施形態においてグランドＧに対し高位側としている。
【００１６】
印刷ヘッド２０には、特に図示しないが、１色または複数色のインクがインク容器から流路を介して供給される。印刷ヘッド２０は、補助電源回路５０、ヘッド制御部２２０および選択部２３０のほか、ドライバー３０と圧電素子（ピエゾ素子）４０との複数組を含む。
ヘッド制御部２２０は、主制御部１２０から供給された各種信号にしたがって選択部２３０の選択を制御するものである。
【００１７】
選択部２３０は、ドライバー３０および圧電素子４０の複数組のそれぞれに対応したスイッチ２３２を有し、各スイッチ２３２の一端は互いに接続されて、制御信号ＣＯＭが共通に供給される一方、他端は、それぞれに対応するドライバー３０の入力端に接続される。各スイッチ２３２は、ヘッド制御部２２０による制御にしたがってオン／オフするとともに、オンしたときに制御信号ＣＯＭをドライバー３０に供給する一方、オフしたときに制御信号ＣＯＭを遮断する。このため、選択部２３０は、制御ユニット１０から供給される制御信号ＣＯＭをヘッド制御部２２０にしたがって選択してドライバー３０に供給することになる。説明の便宜上、制御信号ＣＯＭのうち、ヘッド制御部２２０にしたがって選択されてドライバー３０に供給される制御信号をＶinと表記する。
【００１８】
ドライバー３０は、選択部２３０から供給される制御信号Ｖinにしたがって圧電素子４０を、補助電源回路５０から供給される複数の電圧と、電源電圧ＶＨ、Ｇとを用いて駆動する。
圧電素子４０の一端は、対応するドライバー３０の出力端に接続される一方、圧電素子４０の他端はグランドＧに共通接地されている。このため、圧電素子４０に保持される電圧は、ドライバー３０の出力電圧の意味を兼ねるので、電圧Ｖoutと表記している。
補助電源回路５０は、具体的な構成については後述するが、主電源回路１８０から供給される電源電圧ＶＨ、Ｇをチャージポンプ回路によって分圧・再配分することによって、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６および５ＶＨ／６を生成して、複数のドライバー３０にわたって共通に供給する。
【００１９】
上述したように圧電素子４０は、印刷ヘッド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て、その駆動によってインクを吐出させる。そこで次に、圧電素子４０への駆動によってインクを吐出させるための構成について簡単に説明する。
【００２０】
図２は、印刷ヘッド２０において、ノズル１個分に対応した吐出部４００の概略構成を示す図である。
図に示されるように吐出部４００は、圧電素子４０と振動板４２１とキャビティ（圧力室）４３１とリザーバー４４１とノズル４５１とを含む。このうち、振動板４２１は、図において上面に設けられた圧電素子４０によって変形して、インクが充填されるキャビティ４３１の内部容積を拡大／縮小させる。ノズル４５１は、キャビティ４３１に連通する開口部である。
【００２１】
この図で示される圧電素子４０は、一般にユニモルフ（モノモルフ）型と呼ばれ、圧電体４０１を一対の電極４１１、４１２で挟んだ構造である。この構造の圧電体４０１にあっては、電極４１１、４１２の間に印加された電圧、すなわち制御信号Ｖinの電圧に応じて、電極４１１、４１２、振動板４２１とともに図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４０は、制御信号Ｖinの電圧が上昇すれば、上方向に撓む一方、制御信号Ｖinの電圧が低下すれば、下方向に撓む構成となっている。この構成によれば、圧電素子４０が上方向に撓めば、キャビティ４３１の容積が拡大して、インクがリザーバー４４１から引き込まれる一方、下方向に撓めば、キャビティ４３１の容積が縮小してインクがノズル４５１から吐出される。
なお、圧電素子４０は、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型など、圧電素子４０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良い。
【００２２】
図３は、印刷ヘッド２０に供給される制御信号ＣＯＭ等の一例を示す図である。
この図に示されるように、制御信号ＣＯＭは、圧電素子４０を駆動する信号の最小単位である駆動パルスＰＣＯＭ１からＰＣＯＭ４までが印刷周期Ｔａにおいて時系列的に連続している。なお、制御信号ＣＯＭは、実際には、当該印刷周期Ｔａを１周期とした繰り返し波形である。
この印刷期間Ｔａにおいて、最初の１番目の期間Ｔ１には駆動パルスＰＣＯＭ１が位置し、次の２番目の期間Ｔ２には駆動パルスＰＣＯＭ２が位置し、３番目の期間Ｔ３には駆動パルスＰＣＯＭ３が位置し、４番目の期間Ｔ４には駆動パルスＰＣＯＭ４が位置している。
【００２３】
本実施形態において駆動パルスＰＣＯＭ２、ＰＣＯＭ３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４０に供給されたとすれば、ノズルから所定量の、例えば中程度の量のインクがそれぞれ吐出させる波形である。また、駆動パルスＰＣＯＭ４は、駆動パルスＰＣＯＭ２（ＰＣＯＭ３）とは異なる波形となっており、仮に駆動パルスＰＣＯＭ４が圧電素子４０に供給されたとすれば、ノズルから上記所定量よりも少ない量のインクが吐出される波形である。なお、駆動パルスＰＣＯＭ１は、ノズルの開口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、仮に駆動パルスＰＣＯＭ１が圧電素子４０に供給されても、ノズルからインク滴が吐出されない。
【００２４】
一方、主制御部１２０から供給される各種信号には、ノズルから吐出させるインク量（階調）を画素毎に規定する２ビットの印字データや、印刷周期Ｔａの開始タイミングを規定するパルス、期間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の開始タイミングを規定するパルスなどが供給される。
ヘッド制御部２２０は、主制御部１２０から供給された各種信号にしたがって、制御信号ＣＯＭをドライバー３０ごとに次のように選択して制御信号Ｖinとして供給する。
【００２５】
図３は、２ビットの印字データに対して、制御信号ＣＯＭが、ヘッド制御部２２０および選択部２３０によってどのように選択されて制御信号Ｖinとして供給されるかについても示している。
【００２６】
詳細には、あるノズルに対応する印字データが例えば（１１）のとき、ヘッド制御部２２０は、当該ノズルに対応するスイッチ２３２を、期間Ｔ２、Ｔ３においてオンさせる。このため、制御信号ＣＯＭのうち、駆動パルスＰＣＯＭ２、ＰＣＯＭ３が選択されて、制御信号Ｖinとなる。後述するようにドライバー３０は、制御信号Ｖinの電圧に追従するように電圧Ｖoutを出力して当該ノズルに対応する圧電素子４０を駆動する。このため、当該ノズルからそれぞれに対応した中程度の量のインクが２回にわけて吐出される。したがって、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体する結果、大ドットが形成される。
また、あるノズルに対応する印字データが（０１）のとき、ヘッド制御部２２０は、当該ノズルに対応するスイッチ２３２を、期間Ｔ３、Ｔ４においてオンさせる。このため、制御信号ＣＯＭのうち、駆動パルスＰＣＯＭ３、ＰＣＯＭ４が選択されて、制御信号Ｖinとなる。制御信号Ｖinに追従した電圧Ｖoutによって圧電素子４０が駆動されるので、当該ノズルからそれぞれに対応して中程度および小程度の量のインクが２回にわけて吐出される。したがって、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体する結果、中ドットが形成される。
【００２７】
一方、あるノズルに対応する印字データが（１０）のとき、ヘッド制御部２２０は、当該ノズルに対応するスイッチ２３２を、期間Ｔ４においてのみオンさせる。このため、制御信号ＣＯＭのうち、駆動パルスＰＣＯＭ４が選択されて、制御信号Ｖinとなる。制御信号Ｖinに追従した電圧Ｖoutによって圧電素子４０が駆動されるので、当該ノズルから小程度の量のインクが１回だけ吐出される。したがって、被記録材上では小ドットが形成される。
そして、あるノズルに対応する印字データが（００）であれば、ヘッド制御部２２０は、当該ノズルに対応するスイッチ２３２を期間Ｔ１においてのみオンさせる。このため、制御信号ＣＯＭのうち、駆動パルスＰＣＯＭ１が選択されて、制御信号Ｖinとなる。制御信号Ｖinに追従した電圧Ｖoutによって圧電素子４０が駆動されるが、期間Ｔ１においてノズルの開口部付近のインクが微振動するのみである。したがって、インクは吐出されないので、被記録材上ではドットが形成されない、すなわち非記録となる。
このような印字データに応じて制御信号ＣＯＭを選択して制御信号Ｖinとして供給することによって、大ドット、中ドット、小ドットおよび非記録の４階調が表現される。なお、このような選択動作は、ノズル毎に同時並行的において実行される。また、図３に示した波形等は、あくまでも一例である。
【００２８】
図４は、印刷装置１において１組のドライバー３０および圧電素子４０に着目したときの要部構成を示すブロック図である。
ドライバー３０に供給される制御信号Ｖinは、ＤＡＣ１６０によって変換された駆動信号ＣＯＭを、上述したように当該ドライバー３０に対応するスイッチ２３２のオンによって抜き出した信号である。このため、制御信号Ｖinは、ドライバー３０の前段である主制御部１２０、ＤＡＣ１６０、選択部２３０（スイッチ２３２）を１つのブロックとした制御信号生成部１５から当該ドライバー３０に供給される、ということができる。
【００２９】
一方、補助電源回路５０は、電源電圧ＶＨ、Ｇから電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６および５ＶＨ／６を生成してドライバー３０に供給し、ドライバー３０は、電源電圧ＶＨ、Ｇと、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６とを用いて、制御信号Ｖinの電圧に追従する電圧Ｖoutを圧電素子４０に供給する点については上述した通りである。また、電圧ＶＨ／６は、補助電源回路５０からドライバー３０に電源配線５１１を介して供給され、同様に、電圧２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６は、電源配線５１２、５１３、５１４、５１５を介して供給される。
なお、図４において括弧書で記載されているように、補助電源回路５０が電荷供給源に相当し、ドライバー３０が接続経路選択部に相当する。また、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、…のそれぞれを第１電圧、第２電圧、…としたときに、電源配線５１１、５１２、…のそれぞれが第１信号経路、第２信号経路、…に相当することになる。
【００３０】
＜ドライバー＞
圧電素子４０は、印刷ヘッド２０における複数のノイズルの各々に対応して設けられるとともに、各々が組となるドライバー３０によって駆動される。
【００３１】
図５は、１個の圧電素子４０を駆動するドライバー３０の構成の一例を示す図である。
この図に示されるように、ドライバー３０は、オペアンプ３２と、単位回路３４ａ〜３４ｆと、コンパレーター３８ａ〜３８ｅとを含み、制御信号Ｖinにしたがって圧電素子４０を駆動する構成となっている。
ドライバー３０は、電圧ゼロを含めると、７種類の電圧、詳細には低い順に電圧ゼロ（グランドＧ）、ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨを用いる。
このうち、電圧ゼロおよび電圧ＶＨを除いた５種類の電圧は、それぞれ電源配線５１１、５１２、５１３、５１４、５１５を介して補助電源回路５０から供給される。
【００３２】
ドライバー３０の入力端であるオペアンプ３２の入力端（＋）には、選択部２３０から出力される制御信号Ｖinが供給される。オペアンプ３２の出力信号は、単位回路３４ａ〜３４ｆにそれぞれ供給されるとともに、抵抗Ｒfを介してオペアンプ３２の入力端（−）に負帰還され、さらに抵抗Ｒinを介してグランドＧに接地される。このため、オペアンプ３２は、制御信号Ｖinを（１＋Ｒf／Ｒin）倍に非反転増幅することになる。
オペアンプ３２の電圧増幅率は、抵抗Ｒf、Ｒinによって設定することができるが、便宜上、以降においてはＲfをゼロとし、Ｒinを無限大とする。すなわち、以降においては、オペアンプ３２の電圧増幅率を「１」に設定して、制御信号Ｖinがそのまま単位回路３４ａ〜３４ｆに供給されるものとして説明する。なお、電圧増幅率が「１」以外であっても良い。
【００３３】
単位回路３４ａ〜３４ｆは、上記７種類の電圧のうち、互いに隣り合う２つの電圧に対応して電圧の低い順に設けられる。詳細には、単位回路３４ａは電圧ゼロおよび電圧ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｂは電圧ＶＨ／６および電圧２ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｃは電圧２ＶＨ／６および電圧３ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｄは電圧３ＶＨ／６および電圧４ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｅは電圧４ＶＨ／６および電圧５ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｆは電圧５ＶＨ／６および電圧ＶＨに対応して設けられる。
【００３４】
単位回路３４ａ〜３４ｆの回路構成は互いに同じであり、レベルシフター３６ａ〜３６ｆのいずれか対応するもの１つと、バイポーラ型のＮＰＮ型のトランジスター３４１とＰＮＰ型のトランジスター３４２とを含む。
なお、単位回路３４ａ〜３４ｆについて、特定せずに一般的に説明するときには、単に符号を「３４」として説明し、同様に、レベルシフター３６ａ〜３６ｆについて、特定せずに一般的に説明するときには、単に符号を「３６」として説明する。
【００３５】
レベルシフター３６は、イネーブル（enable）状態とディセーブル（disable）状態とのいずれかの状態をとる。詳細には、レベルシフター３６は、丸印が付された負制御端に供給される信号がＬレベルであって、かつ、丸印が付されていない正制御端に供給される信号がＨレベルであるときに、イネーブル状態になり、それ以外のときは、ディセーブル状態となる。
【００３６】
後述するように上記７種類の電圧のうち、電圧ゼロおよび電圧ＶＨを除いた５種類の電圧には、コンパレーター３８ａ〜３８ｅのそれぞれが一対一に対応付けられる。ここで、ある単位回路３４に着目したときに、当該単位回路３４におけるレベルシフター３６の負制御端には、当該単位回路３４に対応する２つの電圧のうち、高位側の電圧に対応付けられたコンパレーターの出力信号が供給され、レベルシフター３６の正制御端には、当該単位回路に対応する２つの電圧のうち、低位側の電圧に対応付けられたコンパレーターの出力信号が供給される。ただし、単位回路３４ｆにおけるレベルシフター３６ｆの負制御端はＬレベルに相当する電圧ゼロのグランドＧに接地される一方、単位回路３４ａにおけるレベルシフター３６ａの正制御端は、Ｈレベルに相当する電圧ＶＨを供給する電源配線５１６に接続される。
【００３７】
また、レベルシフター３６は、イネーブル状態では、入力された制御信号Ｖinの電圧をマイナス方向に所定値だけシフトさせてトランジスター３４１のベース端子に供給する一方、制御信号Ｖinの電圧をプラス方向に所定値だけシフトさせてトランジスター３４２のベース端子に供給する。レベルシフター３６は、ディセーブル状態では、制御信号Ｖinにかかわらず、トランジスター３４１をオフさせる電圧、例えば電圧ＶＨを当該トランジスター３４１のベース端子に供給するとともに、トランジスター３４２をオフさせる電圧、例えば電圧ゼロを当該トランジスター３４２のベース端子に供給する。
なお、所定値としては、エミッタ端子に電流が流れ始めるベース・エミッタ間の電圧（バイアス電圧、約０．６ボルト）としている。このため、所定値は、トランジスター３４１、３４２の特性に応じて定められる性質ものであって、トランジスター３４１、３４２が理想的であればゼロである。
【００３８】
トランジスター３４１のコレクタ端子は、対応する２電圧のうち、高位側電圧を供給する電源配線に接続され、トランジスター３４２のコレクタ端子は、低位側電圧を供給する電源配線に接続される。例えば、電圧ゼロおよび電圧ＶＨ／６に対応する単位回路３４ａでは、トランジスター３４１のコレクタ端子が電圧ＶＨ／６を供給する電源配線５１１に接続され、トランジスター３４２のコレクタ端子が電圧ゼロのグランドＧに接地される。また例えば、電圧ＶＨ／６および電圧２ＶＨ／６に対応する単位回路３４ｂでは、トランジスター３４１のコレクタ端子が電圧２ＶＨ／６を供給する電源配線５１２に接続され、トランジスター３４２のコレクタ端子が電圧ＶＨ／６を供給する電源配線５１１に接続される。なお、電圧５ＶＨ／６および電圧ＶＨに対応する単位回路３４ｆでは、トランジスター３４１のコレクタ端子が電圧ＶＨを供給する電源配線５１６に接続され、トランジスター３４２のコレクタ端子が電圧５ＶＨ／６を供給する電源配線５１５に接続される。
【００３９】
一方、単位回路３４ａ〜３４ｆにおいてトランジスター３４１、３４２の各エミッタ端子は、圧電素子４０の一端に共通接続される。このため、上述したようにトランジスター３４１、３４２の各エミッタ端子の共通接続点が、ドライバー３０の出力端として圧電素子４０の一端に接続される。
【００４０】
コンパレーター３８ａ〜３８ｅは、上記７種類の電圧のうち、電圧ゼロおよび電圧ＶＨを除いた５種類の電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨに対応しており、２つの入力端に供給された電圧同士の高低を比較して、その比較結果を示す信号を出力する。ここで、コンパレーター３８ａ〜３８ｅにおける２つの入力端のうち、一端は、自身に対応する電圧を供給する電源配線に接続され、他端は、トランジスター３４１、３４２の各エミッタ端子とともに圧電素子４０の一端に共通接続される。例えば電圧ＶＨ／６に対応するコンパレーター３８ａは、２つの入力端のうち、一端は、自身に対応する電圧ＶＨ／６を供給する電源配線５１１に接続され、また、例えば電圧２ＶＨ／６に対応するコンパレーター３８ｂは、２つの入力端のうち、一端は、自身に対応する電圧２ＶＨ／６を供給する電源配線５１２に接続される。
【００４１】
コンパレーター３８ａ〜３８ｅのそれぞれは、入力端における他端の電圧Ｖoutが一端の電圧以上であればＨレベルとし、電圧Ｖoutが一端の電圧未満であればＬレベルとした信号を出力する。
具体的には例えば、コンパレーター３８ａは、電圧Ｖoutが電圧ＶＨ／６以上であればＨレベルとし、電圧ＶＨ／６未満であればＬレベルとした信号をで出力する。また例えば、コンパレーター３８ｂは、電圧Ｖoutが電圧２ＶＨ／６以上であればＨレベルとし、電圧２ＶＨ／６未満であればＬレベルとした信号を出力する。
【００４２】
５種類の電圧のうち、１つに着目したとき、当該着目した電圧に対応するコンパレーターの出力信号は、当該電圧を高位側電圧とする単位回路のレベルシフター３６の負入力端と、当該電圧を低位側電圧とする単位回路のレベルシフター３６の正入力端とにそれぞれ供給される。
例えば、電圧ＶＨ／６に対応するコンパレーター３８ａの出力信号は、当該電圧ＶＨ／６を高位側電圧として対応付けられた単位回路３４ａのレベルシフター３６ａの負入力端と、当該電圧ＶＨ／６を低位側電圧として対応付けられた単位回路３４ｂのレベルシフター３６ｂの正入力端とにそれぞれ供給される。また例えば、電圧２ＶＨ／６に対応するコンパレーター３８ｂの出力信号は、当該電圧２ＶＨ／６を高位側電圧として対応付けられた単位回路３４ｂのレベルシフター３６ｂの負入力端と、当該電圧２ＶＨ／６を低位側電圧として対応付けられた単位回路３４ｃのレベルシフター３６ｃの正入力端とにそれぞれ供給される。
【００４３】
次に、ドライバー３０の動作について説明する。
まず、圧電素子４０で保持された電圧Ｖoutに対して、コンパレーター３８ａ〜３８ｅおよびレベルシフター３６がどのような状態になるのかについて説明する。
【００４４】
電圧Ｖoutが電圧ゼロ以上電圧ＶＨ／６未満である状態（第１状態）において、コンパレーター３８ａ〜３８ｅの出力信号はすべてＬレベルとなる。このため、第１状態では、レベルシフター３６ａのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ｂ〜３６ｆはディセーブル状態になる。
電圧Ｖoutが電圧ＶＨ／６以上であって電圧２ＶＨ／６未満である状態（第２状態）において、コンパレーター３８ａの出力信号がＨレベルとなり、他のコンパレーター３８ｂ〜３８ｅの出力信号はＬレベルとなる。このため、第２状態では、レベルシフター３６ｂのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ、３６ｃ〜３６ｆはディセーブル状態になる。
電圧Ｖoutが電圧２ＶＨ／６以上であって電圧３ＶＨ／６未満である状態（第３状態）において、コンパレーター３８ａ、３８ｂの出力信号がＨレベルとなり、他のコンパレーター３８ｃ〜３８ｅの出力信号はＬレベルとなる。このため、第３状態では、レベルシフター３６ｃのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ、３６ｂ、３６ｄ〜３６ｆはディセーブル状態になる。
電圧Ｖoutが電圧３ＶＨ／６以上であって電圧４ＶＨ／６未満である状態（第４状態）において、コンパレーター３８ａ、３８ｂ、３８ｃの出力信号がＨレベルとなり、他のコンパレーター３８ｄ、３８ｅの出力信号はＬレベルとなる。このため、第４状態では、レベルシフター３６ｄのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ〜３６ｃ、３６ｅ、３６ｆはディセーブル状態になる。
電圧Ｖoutが電圧４ＶＨ／６以上であって電圧５ＶＨ／６未満である状態（第５状態）において、コンパレーター３８ａ〜３８ｄの出力信号がＨレベルとなり、他のコンパレーター３８ｅの出力信号はＬレベルとなる。このため、第５状態では、レベルシフター３６ｅのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ〜３６ｄ、３６ｆはディセーブル状態になる。
電圧Ｖoutが電圧５ＶＨ／６以上であって電圧ＶＨ未満である状態（第６状態）において、コンパレーター３８ａ〜３８ｅの出力信号はすべてがＨレベルとなる。このため、第６状態では、レベルシフター３６ｆのみがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ〜３６ｄはディセーブル状態になる。
【００４５】
このように、第１状態ではレベルシフター３６ａのみがイネーブル状態になり、以降同様に、第２状態ではレベルシフター３６ｂのみが、第３状態ではレベルシフター３６ｃのみが、第４状態ではレベルシフター３６ｄのみが、第５状態ではレベルシフター３６ｅのみが、第６状態ではレベルシフター３６ｆのみが、それぞれイネーブル状態になる。
なお、第１状態から第６状態までについては電圧Ｖoutで規定しているが、これは、圧電素子４０に保持（蓄積）された電荷の状態と言い換えることができる。
【００４６】
さて、第１状態においてレベルシフター３６ａがイネーブル状態のとき、当該レベルシフター３６ａは、制御信号Ｖinをマイナス方向に所定値だけレベルシフトした電圧信号を単位回路３４ａにおけるトランジスター３４１のベース端子に供給し、制御信号Ｖinをプラス方向に所定値だけレベルシフトした電圧信号を当該単位回路３４ａにおけるトランジスター３４２のベース端子に供給する。
【００４７】
ここで、制御信号Ｖinの電圧が電圧Ｖout（エミッタ端子同士の接続点電圧）よりも高いとき、その差（ベース・エミッタ間の電圧、厳密にいえばベース・エミッタ間の電圧から所定値だけ減じた電圧）に応じた電流がトランジスター３４１のコレクタ端子からエミッタ端子に流れる。このため、電圧Ｖoutが徐々に上昇して制御信号Ｖinの電圧に近づき、やがて電圧Ｖoutが制御信号Ｖinの電圧に一致すると、その時点でトランジスター３４１に流れていた電流がゼロになる。
【００４８】
一方、制御信号Ｖinの電圧が電圧Ｖoutよりも低いとき、その差に応じた電流がトランジスター３４２のエミッタ端子からコレクタ端子に流れる。このため、電圧Ｖoutが徐々に低下して制御信号Ｖinの電圧に近づき、やがて電圧Ｖoutが制御信号Ｖinの電圧に一致すると、その時点でトランジスター３４２に流れる電流がゼロになる。
したがって、第１状態において、単位回路３４ａのトランジスター３４１、３４２は、電圧Ｖoutを制御信号Ｖinに一致させるような制御を実行することになる。
【００４９】
また、第１状態において、単位回路３４ａ以外の単位回路３４ｂ〜３４ｆでは、レベルシフター３６がディセーブル状態となるので、トランジスター３４１のベース端子には電圧ＶＨが供給され、トランジスター３４２のベース端子には電圧ゼロが供給される。このため、第１状態において、単位回路３４ｂ〜３４ｆでは、トランジスター３４１、３４２がオフするので、電圧Ｖoutの制御には関与しないことになる。
【００５０】
なお、ここでは、第１状態であるときについて説明しているが、第２状態〜第６状態についても同様な動作となる。詳細には、圧電素子４０で保持された電圧Ｖoutに応じて、単位回路３４ａ〜３４ｆのいずれかが有効になるとともに、有効になった単位回路のトランジスター３４１、３４２が電圧Ｖoutを制御信号Ｖinに一致させるように制御する。このため、ドライバー３０の全体としてみたときに、電圧Ｖoutが、制御信号Ｖinの電圧に追従する動作となる。
【００５１】
したがって、図６の（ａ）に示されるように、制御信号Ｖinが例えば電圧ゼロから電圧ＶＨまで上昇するとき、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従して電圧ゼロから電圧ＶＨまで変化する。また、同図の（ｂ）に示されるように、制御信号Ｖinが電圧ＶＨから電圧ゼロまで低下するとき、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従して電圧ＶＨから電圧ゼロまで変化する。
【００５２】
図７は、レベルシフターの動作を説明するための図である。
制御信号Ｖinの電圧が電圧ゼロから電圧ＶＨまで上昇変化するとき、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従して上昇する。この上昇の過程において、電圧Ｖoutが電圧ゼロ以上電圧ＶＨ／６未満である第１状態のとき、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になる。このため、同図の（ａ）で示されるように、レベルシフター３６ａによってトランジスター３４１のベース端子に供給される電圧（「Ｐ型」と表記）は、制御信号Ｖinをマイナス方向に所定値だけシフトさせた電圧となり、トランジスター３４２のベース端子に供給される電圧（Ｎ型と表記）は、制御信号Ｖinをプラス方向に所定値だけシフトさせた電圧となる。一方、第１状態以外のときに、レベルシフター３６ａがディセーブル状態になるので、トランジスター３４１のベース端子に供給される電圧はＶＨとなり、トランジスター３４２のベース端子に供給される電圧はゼロとなる。
【００５３】
なお、同図の（ｂ）は、レベルシフター３６ｂが出力する電圧波形を示し、同図の（ｃ）は、レベルシフター３６ｆが出力する電圧波形を示す。レベルシフター３６ｂは、電圧Ｖoutが電圧２ＶＨ／６以上電圧２ＶＨ／６未満である第２状態のときにイネーブル状態になり、レベルシフター３６ｆは、電圧Ｖoutが電圧５ＶＨ／６以上電圧ＶＨ未満である第６状態のときにイネーブル状態になる点について留意すれば、特段の説明は要しないであろう。
また、制御信号Ｖinの電圧（または電圧Ｖout）の上昇過程におけるレベルシフター３６ｃ〜３６ｅの動作についての説明や、制御信号Ｖinの電圧（または電圧Ｖout）の下降過程におけるレベルシフター３６ａ〜３６ｆの動作の説明についても省略する。
【００５４】
次に、単位回路３４ａ〜３４ｆにおける電流（電荷）の流れについて、単位回路３４ａ、３４ｂを例にとり、充電時と放電時とにわけてそれぞれに説明する。
【００５５】
図８は、第１状態（電圧Ｖoutが電圧ゼロ以上電圧ＶＨ／６未満の状態）のときに、圧電素子４０が充電されるときの動作を示す図である。
第１状態では、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ｂ〜３６ｆはディセーブル状態になるので、単位回路３４ａのみに着目すれば良い。
第１状態において制御信号Ｖinの電圧が電圧Ｖoutよりも高いとき、単位回路３４ａのトランジスター３４１はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。したがって、単位回路３４ａのトランジスター３４１が第１トランジスターとして機能することになる。なお、このとき単位回路３４ａのトランジスター３４２はオフである。
【００５６】
このときに、電流は、図において矢印で示されるように電源配線５１１→（単位回路３４ａの）トランジスター３４１→圧電素子４０という経路で流れて、圧電素子４０に電荷が充電される。この充電により電圧Ｖoutが上昇する。
【００５７】
電圧Ｖoutが制御信号Ｖinの電圧に一致したとき、単位回路３４ａのトランジスター３４１がオフするので、圧電素子４０への充電が停止する。
一方で、制御信号Ｖinが電圧ＶＨ／６以上に上昇する場合、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従するので、電圧ＶＨ／６以上になって、第１状態から第２状態（電圧Ｖoutが電圧ＶＨ／６以上電圧２ＶＨ／６未満の状態）に移行する。
【００５８】
図９は、第２状態において圧電素子４０が充電されるときの動作を示す図である。
第２状態では、レベルシフター３６ｂがイネーブル状態になり、他のレベルシフター３６ａ、３６ｃ〜３６ｆはディセーブル状態になるので、単位回路３４ｂのみに着目すれば良い。
第２状態において制御信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも高いとき、単位回路３４ｂのトランジスター３４１はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。したがって、単位回路３４ｂのトランジスター３４１が第３トランジスターとして機能することになる。なお、このとき単位回路３４ｂのトランジスター３４２はオフである。
【００５９】
このとき、電流は、図において矢印で示されるように、電源配線５１２→（単位回路３４ｂの）トランジスター３４１→圧電素子４０という経路で流れて、圧電素子４０に電荷が充電される。すなわち、第２状態において圧電素子４０が充電される場合、圧電素子４０の一端は、補助電源回路５０に対して電源配線５１２を介して電気的に接続されることになる。
このように、電圧Ｖoutの上昇時において第１状態から第２状態に移行すると、電流の供給元が電源配線５１１から電源配線５１２に切り替わる。
【００６０】
電圧Ｖoutが制御信号Ｖinに一致したとき、単位回路３４ｂのトランジスター３４１がオフするので、圧電素子４０への充電が停止する。
一方で、制御信号Ｖinが電圧２ＶＨ／６以上に上昇する場合、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従するので、電圧２ＶＨ／６以上になる結果、第２状態から第３状態（電圧Ｖoutが電圧２ＶＨ／６以上電圧３ＶＨ／６未満の状態）に移行する。
なお、第３状態から第６状態までの充電動作については、特に図示しないが、電流の供給元が電源配線５１３、５１４、５１５、５１６に段階的に切り替わる。
【００６１】
図１０は、第２状態のときに、圧電素子４０が放電するときの動作を示す図である。
第２状態では、レベルシフター３６ｂがイネーブル状態になる。この状態において、制御信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも低いとき、単位回路３４ｂのトランジスター３４２はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。したがって、単位回路３４ｂのトランジスター３４１が第２トランジスターとして機能することになる。なお、このとき単位回路３４ｂのトランジスター３４１はオフである。
【００６２】
このとき、電流は、図において矢印で示されるように、圧電素子４０→（単位回路３４ｂの）トランジスター３４２→電源配線５１１という経路で流れて、圧電素子４０から電荷が放電される。すなわち、第１状態において圧電素子４０に電荷が充電される場合、および、第２状態において圧電素子４０から電荷が放電される場合、圧電素子４０の一端は、補助電源回路５０に対して電源配線５１１を介して電気的に接続される。また、電源配線５１１は、第１状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第２状態の放電時では電流（電荷）を回収することになる。
なお、回収された電荷は、後述する補助電源回路５０によって再分配、再利用されることなる。
【００６３】
電圧Ｖoutが制御信号Ｖinに一致したとき、単位回路３４ｂのトランジスター３４２がオフするので、圧電素子４０の放電が停止する。
一方で、制御信号Ｖinが電圧ＶＨ／６未満に下降する場合、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従するので、電圧ＶＨ／６未満になって、第２状態から第１状態に移行する。
【００６４】
図１１は、第１状態のときに、圧電素子４０が放電するときの動作を示す図である。
第１状態では、レベルシフター３６ａがイネーブル状態になる。この状態において、制御信号Ｖinが電圧Ｖoutよりも低いとき、単位回路３４ａのトランジスター３４２はベース・エミッタ間の電圧に応じた電流を流す。
なお、このとき単位回路３４ａのトランジスター３４１はオフである。
また、このとき、電流は、図において矢印で示されるように、圧電素子４０→（単位回路３４ａの）トランジスター３４２→グランドＧという経路で流れて、圧電素子４０から電荷が放電される。
【００６５】
ここでは、単位回路３４ａ、３４ｂを例にとって、充電時と放電時とにわけて説明したが、単位回路３４ｃ〜３４ｆについて、電流を制御するトランジスター３４１、３４２が異なる点を除けば、ほぼ同様な動作となる。
すなわち、
電源配線５１２は、第２状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第３状態の放電時では電流（電荷）を回収することになり、
電源配線５１３は、第３状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第４状態の放電時では電流（電荷）を回収することになり、
電源配線５１４は、第４状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第５状態の放電時では電流（電荷）を回収することになり、
電源配線５１５は、第５状態の充電時では電流（電荷）を供給し、第６状態の放電時では電流（電荷）を回収することになり、
電源配線５１６は、第６状態の充電時では電流（電荷）を供給することになり、
回収された電荷は、補助電源回路５０によって再分配、再利用されることなる。
なお、各状態における放電経路および充電経路において、圧電素子４０の一端からトランジスター３４１、３４２におけるエミッタ端子同士の接続点までの経路は共用である。
【００６６】
一般に、圧電素子４０のような容量性負荷の容量をＣとし、電圧振幅をＥとしたときに、容量性負荷に蓄えられるエネルギーＰは、
Ｐ＝（Ｃ・Ｅ２）／２
で表される。
圧電素子４０は、このエネルギーＰによって変形して仕事をするが、インクを吐出させる仕事量は、エネルギーＰに対して１％以下である。したがって、圧電素子４０は、単なる容量とみなすことができる。容量Ｃを一定の電源で充電すると、（Ｃ・Ｅ２）／２と同等のエネルギーが充電回路によって消費される。放電するときにも同等のエネルギーが放電回路によって消費される。
【００６７】
＜ドライバーの利点＞
本実施形態において、圧電素子４０を電圧ゼロから電圧ＶＨまで充電するとき、
電圧ゼロ     から電圧  ＶＨ／６まで、
電圧  ＶＨ／６から電圧２ＶＨ／６まで、
電圧２ＶＨ／６から電圧３ＶＨ／６まで、
電圧３ＶＨ／６から電圧４ＶＨ／６まで、
電圧４ＶＨ／６から電圧５ＶＨ／６まで、
電圧５ＶＨ／６から電圧  ＶＨ        まで、
という６段階を経て充電される。このため、本実施形態において充電時の損失は、図１２の（ａ）においてハッチングが付された領域の面積に相当する分で済む。詳細には、本実施形態において圧電素子４０において充電時の損失は、電圧ゼロから電圧ＶＨまで一気に充電するリニア増幅と比較して、６／３６（＝１６．７％）で済む。
一方、本実施形態では、放電時においても段階的となるので、放電時の損失は、図１２の（ｂ）においてハッチングが付された領域の面積に相当する分で示されるように、電圧ＶＨから電圧ゼロまで一気に放電するリニア方式と比較して、同様に６／３６（＝１６．７％）で済む。
ただし、本実施形態では、放電時の損失として計上された電荷のうち、電圧ＶＨ／６から電圧ゼロまで放電する場合を除き、後述する補助電源回路５０に回収されて再分配、再利用されるので、さらなる低消費電力化を図ることができる。
なお、図１２は、ドライバー３０よる圧電素子４０の駆動動作を説明するための概念図に過ぎない。圧電素子４０は、実際には、制御信号ＣＯＭのうち、駆動パルスＰＣＯＭ１からＰＣＯＭ４までのうち選択されたもので駆動されるので、常に電圧ゼロから電圧ＶＨまでの振幅で駆動されるわけではない。
【００６８】
ところで、Ｄ級増幅では、リニア増幅として比較してエネルギー効率が高い。その理由は、出力段の能動素子が飽和状態で動作し、電力をほとんど消費しない点、ローパスフィルターを構成するインダクターＬによる磁気エネルギーと容量Ｃによるエネルギーとの交換によって充電時にはリニア増幅のような損失が発生しない点、放電時の電流スイッチングで電流が電源に回生する点などのためである。
しかしながら、実際のＤ級増幅では、出力段の能動素子の抵抗は、飽和状態でもゼロではない、磁界が漏れる、インダクターＬの抵抗成分によって損失が発生する、変調時にインダクターＬが飽和する場合がある、などの問題がある。特に、印刷ヘッド２０において共通の制御信号ＣＯＭから選択部２３０で選択して複数の圧電素子４０に供給する構成では、制御信号ＣＯＭからみた負荷容量の総量が一定でないので、飽和しないインダクターＬが増える。
Ｄ級増幅では、さらに波形品質が悪い、ＥＭＩの対策が必要である、という問題がある。波形品質については、ダミーの容量やフィルターを追加することによって改善することができるが、追加した分だけ消費電力の増加やコスト高を招く。ＥＭＩについては、Ｄ級増幅のスイッチングという根本的な問題による。すなわち、スイッチングしたときに、オン時に流れる電流がリニア増幅と比較して数倍から１０数倍程度までになるだけでなく、これに伴って放射される磁界の量も多くなるからである。ＥＭＩの対策のために、フィルターを追加するなどが必要となり、コスト高を招く。
【００６９】
本実施形態に係る印刷装置１のドライバー３０では、出力段に相当するトランジスター３４１、３４２は、Ｄ級増幅のようなスイッチングをしないので、また、インダクターＬが用いられていないので、波形品質が悪い、ＥＭＩの対策が必要である、という問題が発生しない。
また、本実施形態では、電圧Ｖoutが、制御信号Ｖinの電圧に追従する動作となるので、圧電素子４０に対して細かい電圧での制御することができる。すなわち、圧電素子４０に印加する電圧Ｖoutの開始電圧および終了電圧については、駆動に用いる電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６および５ＶＨ／６とは無関係である。
【００７０】
＜補助電源回路＞
次に、本実施形態に係る印刷装置１に好適な補助電源回路５０について説明する。
【００７１】
図１３は、補助電源回路５０の構成の一例を示す図である。
この図に示されるように、補助電源回路５０は、スイッチＳｗ１ｄ、Ｓｗ１ｕ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ５ｄ、Ｓｗ５ｕと、容量素子Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４、Ｃ４５、Ｃ５６、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６とを含んだ構成となっている。
これらのうち、スイッチは、いずれも単極双投であり、共通端子を制御信号Ａ／Ｂにしたがって端子ａ、ｂのいずれかに接続する。制御信号Ａ／Ｂは、簡略化して説明すれば、例えばデューティ比が約５０％のパルス信号であり、その周波数は、制御信号ＣＯＭの周波数に対して例えば２０倍程度に設定される。このような制御信号Ａ／Ｂは、補助電源回路５０における内部発振器（図示省略）により生成しても良いし、フレキシブルケーブル１９０を介して制御ユニット１０から供給しても良い。
容量素子Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４、Ｃ４５、Ｃ５６は電荷移動用であり。容量素子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５はバックアップ用である。なお、容量素子Ｃ６は、電源電圧ＶＨの供給用である。
上記スイッチは、実際には半導体集積回路においてトランジスターを組み合わせて構成され、容量素子は、当該半導体集積回路に対して外付けで実装される。なお、上記半導体集積回路には、上述した複数個のドライバー３０についても形成される構成が望ましい。
【００７２】
さて、補助電源回路５０において電圧ＶＨを供給する電源配線５１６は、容量素子Ｃ６の一端とスイッチＳｗ５ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ５ｕの共通端子は容量素子Ｃ５６の一端に接続され、容量素子Ｃ５６の他端はスイッチＳｗ５ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ５ｄの端子ａは、容量素子Ｃ５の一端とスイッチＳｗ４ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ４ｕの共通端子は容量素子Ｃ４５の一端に接続され、容量素子Ｃ４５の他端はスイッチＳｗ４ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ４ｄの端子ａは、容量素子Ｃ４の一端とスイッチＳｗ３ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ３ｕの共通端子は容量素子Ｃ３４の一端に接続され、容量素子Ｃ３４の他端はスイッチＳｗ３ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ３ｄの端子ａは、容量素子Ｃ３の一端とスイッチＳｗ２ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ２ｕの共通端子は容量素子Ｃ２３の一端に接続され、容量素子Ｃ２３の他端はスイッチＳｗ２ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ２ｄの端子ａは、容量素子Ｃ２の一端とスイッチＳｗ１ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ１ｕの共通端子は容量素子Ｃ１２の一端に接続され、容量素子Ｃ１２の他端はスイッチＳｗ１ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ１ｄの端子ａは、容量素子Ｃ１の一端に接続される。
【００７３】
容量素子Ｃ５の一端は、電源配線５１５に接続される。同様に、容量素子Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１の一端は、それぞれ電源配線５１４、５１３、５１２、５１１に接続される。
なお、スイッチＳｗ５ｕ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ１ｕの各端子ｂは、スイッチＳｗ１ｄの端子ａとともに、容量素子Ｃ１の一端に接続される。また、容量素子Ｃ６、Ｃ５、Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１の各他端と、スイッチＳｗ５ｄ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ１ｄの各端子ｂとは、グランドＧに共通接地される。
【００７４】
図１４は、補助電源回路５０におけるスイッチの接続状態を示す図である。
各スイッチは、制御信号Ａ／Ｂによって共通端子が端子ａに接続される状態（状態Ａ）と、共通端子が端子ｂに接続される状態（状態Ｂ）との２状態をとる。同図の（ａ）は、補助電源回路５０における状態Ａの接続を、（ｂ）は、状態Ｂの接続を、それぞれ等価回路で簡易的に示したものである。
状態Ａでは、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が電圧ＶＨとグランドＧとの間で直列に接続される。このため、状態Ａを直列状態ということがある。一方、状態Ｂでは、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１の一端同士が接続される。このため、状態Ｂを並列状態ということがある。この状態Ｂでは、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が互いに並列に接続されるので、保持電圧が均等化される。
なお、スイッチＳｗ１ｄ、Ｓｗ１ｕ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ５ｄ、Ｓｗ５ｕが、状態Ａ（直列状態）と状態Ｂ（並列状態）とを切り替える切替部として機能することになる。
【００７５】
状態Ａ、Ｂが交互に繰り返されると、状態Ｂのときに均等化された電圧ＶＨ／６が、状態Ａの直列接続によって１〜５倍されて、それぞれ容量素子Ｃ１〜Ｃ５に保持されるとともに、このときの保持電圧が、電源配線５１１〜５１５を介してドライバー３０に供給される。
【００７６】
ここで、ドライバー３０によって圧電素子４０が充電されると、容量素子Ｃ１〜Ｃ５のうち保持電圧が低下するものが現れる。保持電圧が低下した容量素子には、状態Ａの直列接続によって電源から電荷が補給されるとともに、状態Ｂの並列接続による再配分で均等化されるので、補助電源回路５０の全体でみれば、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６に保つようにバランスする。
一方、ドライバー３０によって圧電素子４０が放電されると、容量素子Ｃ１〜Ｃ５のうち保持電圧が上昇するものが現れるが、状態Ａの直列接続で電荷が吐き出されるとともに、状態Ｂの並列接続による再配分で均等化されるので、補助電源回路５０の全体でみれば、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６に保つようにバランスする。なお、吐き出される電荷が容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１で吸収できずに余ったとき、余った電荷は、容量素子Ｃ６に吸収される、すなわち電源系へに回生される。このため、圧電素子４０以外の他の負荷があれば、その負荷の駆動に用いられる。他の負荷がなければ、容量素子Ｃ６を含む他の容量素子に吸収されるので、電源電圧ＶＨが上昇する、すなわちリップルが発生することになるが、容量素子Ｃ６を含めてカップリングコンデンサの容量を大きくすることによって実用的には回避できる。
【００７７】
このような補助電源回路５０によって生成した電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６を、ドライバー３０に供給すると、低消費電力化を図ることができることに加えて、次のような利点もある。すなわち、主電源回路１８０から供給される電圧ＶＨが変更されたときでも、変更後の電圧ＶＨに応じて電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６が変更される。
電源電圧ＶＨの振幅は、圧電素子４０の個別性能に合わせて設定されるべき性質を有する。このため、性能が高い（高効率の）圧電素子４０については、図１５の（ａ）においてランクＡで示されるように比較的低振幅で駆動すれば良い。これに対し、性能が低い（低効率の）圧電素子４０については、ランクＢで示されるように比較的大振幅で駆動する必要がある。
ランクＡ、Ｂの双方の圧電素子４０を駆動するために、ランクＢに合わせて電圧ＶＨを高い状態で固定化してしまうと、損失が増える。特に、低振幅で十分なランクＡを駆動するときに無駄が多い。
そこで、図１５の（ｂ）に示されるように、圧電素子４０の性能（効率）に合わせて適切に電圧ＶＨに設定すると、特にランクＡを駆動するときでも、無駄な損失を抑えることができる。
【００７８】
この補助電源回路５０では、ドライバー３０によって圧電素子４０が放電されると、当該放電に用いられた電源配線に対応した容量素子Ｃ１〜Ｃ６のいずれかの保持電圧が一時的に上昇するが、状態Ａ、Ｂの繰り返しによって電圧ＶＨ／６の１〜６倍の逓倍電圧を保つようにバランスする。同様に、圧電素子４０が充電されると、当該充電に用いられた電源配線に対応した容量素子Ｃ１〜Ｃ６のいずれかの保持電圧が一時的に低下するが、状態Ａ、Ｂの繰り返しによって電圧ＶＨ／６の１〜６倍の逓倍電圧を保つようにバランスする。
図３における制御信号ＣＯＭ（Ｖin）の電圧波形を見ても判るように、インクを引き込むための電圧上昇と、インクを吐出させるための電圧下降とがセットであり、印刷動作では、当該セットが繰り返される。このため、補助電源回路５０では、圧電素子４０の放電によって回収された電荷が、次回以降における充電に際して利用される。
したがって、本実施形態では、印刷装置１の全体でみたときに、圧電素子４０から放電された電荷の回収・再分配、再利用と、ドライバー３０における段階的な充電・放電（図１５参照）とによって、消費される電力を低く抑えることができるのである。
【００７９】
また、状態Ａ（直列状態）では、図１４に示されるように電源電圧（ＶＨ、Ｇ）が、容量素子Ｃ５６の一端と容量素子Ｃ１の他端、すなわち、直列接続された６個の容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１の両端に印加され、容量素子Ｃ１の一端と容量素子Ｃ１２の他端との接続地点（※１）が第１信号経路である電源配線５１１に接続され、また、容量素子Ｃ１２の一端と容量素子Ｃ２３の他端との接続地点（※２）が第２信号経路である電源配線５１２に接続される。
【００８０】
ところで、補助電源回路５０において、各スイッチの共通端子が端子ａ、ｂの一方から他方への接続に切り替わるときに、複数（図１３では１０個）のスイッチに特性ばらつきがあると、一斉に切り替わらない状態が発生して、容量素子の両端が短絡してしまうことがあり得る。例えば切替時にスイッチＳｗ１ｕ、Ｓｗ１ｄ、Ｓｗ２ｄで端子ａが共通端子に接続されているときに、スイッチＳｗ２ｕで端子ｂが共通端子に接続される状態が発生すると、容量素子Ｃ１２、Ｃ２３の直列接続の両端同士が短絡してしまう。
このため、スイッチの切り替え時には、一旦、端子ａ、ｂのいずれにも接続しない中立状態を経て、上記短絡の発生を抑える構成が好ましい。
【００８１】
さて、図１３（図１４）に示した補助電源回路５０では、電荷移動用の容量素子Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４、Ｃ４５、Ｃ５６と、電圧ＶＨ／６をバックアップする容量素子Ｃ１とを状態Ａにおいて電源電圧（ＶＨ、Ｇ）間に電気的に直列接続して、当該電源電圧（ＶＨ、Ｇ）を６分割する構成とした。
ところで、この構成では、圧電素子４０を電源電圧（ＶＨ、Ｇ）以上の高い電圧振幅で駆動することができない。例えば、電源電圧ＶＨが４２Ｖ（ボルト）であれば、補助電源回路５０で生成される電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６は、それぞれ７Ｖ、１４Ｖ、２１Ｖ、２８Ｖ、３５Ｖとなるので、圧電素子４０を、４２Ｖを超えて駆動することができない。換言すれば、圧電素子４０を最大で４２Ｖで駆動するためには、電源電圧ＶＨとして４２Ｖが必要となる。
【００８２】
そこで、電源電圧（ＶＨ、Ｇ）以上の電圧を生成することが可能な補助電源回路５０の態様のいくつかについて説明することにする。なお、以下においては、主電源回路１８０から供給される電源電圧ＶＨを、補助電源回路５０で生成される電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６と区別するために、ＶＡと表記することにする。
【００８３】
図１６は、補助電源回路５０の別態様（その１）の一例を示す図である。図１６が、図１３と相違する点は、第１に、電圧ＶＨが、主電源回路１８０ではなく補助電源回路５０によって電源配線５１６を介してドライバー３０に供給される点、および、第２に、補助電源回路５０において、主電源回路１８０による電源電圧ＶＡが、容量素子Ｃ１の一端、すなわち電源配線５１１に供給されている点である。
なお、容量素子Ｃ０は、容量素子Ｃ１と並列に電源電圧ＶＡとグランドＧとの間に接続されて、主電源回路１８０による電源のカップリングコンデンサと、圧電素子４０が電源配線５１１を介して放電した電荷回生コンデンサとの役割を果たすものである。
【００８４】
図１７は、図１６に示した補助電源回路５０におけるスイッチの接続状態を示す図である。この別態様（その１）においても、図１３に示した構成と同様に、各スイッチが制御信号Ａ／Ｂによって状態Ａと状態Ｂとの２状態をとる。詳細には、同図の（ａ）に示されるように、状態Ａでは、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が直列に接続され、状態Ｂでは、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が並列に接続される。状態Ａ、Ｂが交互に繰り返されると、状態Ｂのときに各容量素子で均等化された電圧ＶＡが、状態Ａの直列接続によって１、２、３、４、５、６倍されて、それぞれ容量素子Ｃ１〜Ｃ６に保持されるとともに、このときの保持電圧が、電源配線５１１〜５１６を介してドライバー３０に供給される。
このため、例えば電圧ＶＡが図１３に示した構成と比較して１／６の７Ｖであっても、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨとして、それぞれ７Ｖ、１４Ｖ、２１Ｖ、２８Ｖ、３５Ｖ、４２Ｖをドライバー３０に供給することができる。換言すれば、圧電素子４０を最大で４２Ｖで駆動する場合であっても、主電源回路１８０が供給する電源電圧ＶＡは７Ｖで済むのである。
【００８５】
なお、図１６および図１７に示した補助電源回路５０では、状態Ａ（直列状態）において電源電圧（ＶＡ、Ｇ）が、直列接続された６個の容量素子のうち、容量素子Ｃ１の両端に印加されることになる。
【００８６】
図１８は、補助電源回路５０の別態様（その２）の一例を示す図である。図１８が、図１６と相違する点は、主電源回路１８０による電源電圧ＶＡが、容量素子Ｃ１の一端ではなく、容量素子Ｃ３の一端、すなわち電源配線５１３に供給されている点である。
【００８７】
図１９は、図１８に示した補助電源回路５０におけるスイッチの接続状態を示す図である。この別態様（その２）においても、図１３、図１６に示した構成と同様に、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が直列に接続される状態Ａと、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１が並列に接続される状態Ｂとが交互に繰り返される。状態Ｂのときに各容量素子で均等化された電圧ＶＡが、状態Ａの直列接続によって１／３、２／３、３／３（＝１）、４／３、５／３、２倍されて、それぞれ容量素子Ｃ１〜Ｃ６に保持されるとともに、このときの保持電圧が、電源配線５１１〜５１６を介してドライバー３０に供給される。
このため、例えば電圧ＶＡが図１３に示した構成と比較して１／２の２１Ｖであっても、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨとして、それぞれ７Ｖ、１４Ｖ、２１Ｖ、３５Ｖ、４２Ｖをドライバー３０に供給することができる。
【００８８】
なお、図１８および図１９に示した補助電源回路５０では、状態Ａ（直列状態）において電源電圧（ＶＡ、Ｇ）が、直列接続された６個の容量素子のうち、互いに連続する３個の容量素子Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１を１つの合成容量とみなしたときの両端に印加されることになる。
【００８９】
また、電源電圧ＶＡの供給先は、容量素子Ｃ１、Ｃ３の一端のほかに、容量素子Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５の一端でも良い。例えば、図１８において破線で示されるように、電源電圧ＶＡの供給先を容量素子Ｃ４の一端、すなわち電源配線５１４としても良い。電源電圧ＶＡの供給先を電源配線５１４としたとき、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨとして、それぞれ電圧ＶＡの１／４、２／４、３／４、４／４（＝１）、５／４、６／４倍の電圧が出力される。このため、例えば電圧ＶＡが図１３に示した構成と同じ４２Ｖであっても、電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨとして、それぞれ１０．５Ｖ、２１Ｖ、３１．５Ｖ、４２Ｖ、５２．５Ｖ、６３Ｖをドライバー３０に供給することができる。したがって、圧電素子４０を電源電圧ＶＡの４２Ｖを超える電圧で駆動することができる。
なお、電源電圧ＶＡの供給先を電源配線５１４としたとき、状態Ａ（直列状態）において電源電圧（ＶＡ、Ｇ）が、直列接続された６個の容量素子のうち、互いに連続する４個の容量素子Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ１を１つの合成容量とみなしたときの両端に印加されることになる。
【００９０】
補助電源回路５０の別態様（その１、その２）で説明したように、電源電圧ＶＡの供給先としては、電源配線５１１〜５１５のいずれかとすれば、主電源回路１８０による電源電圧ＶＡを超える電圧で圧電素子４０を駆動することができる。なお、図１３および図１４に示した補助電源回路５０は、電源電圧ＶＡの供給先を電源配線５１６とした構成にほかならない。
【００９１】
図２０は、応用例に係る印刷ヘッド２０における要部構成、具体的には、ドライバー３０および補助電源回路５０を半導体回路に集積した構成の一例を示す図である。図１６、図１８で説明したように、主電源回路１８０による電源電圧ＶＡについては電源配線５１１〜５１６（容量素子Ｃ１〜Ｃ６の一端）のいずれかに供給することができる。
そこで、図２０に示されるように電源配線５１１〜５１６のそれぞれに接続された外部接続用の端子Ｖ１〜Ｖ６を設けるとともに、端子Ｖ１〜Ｖ６のいずれかに、外部電源回路５２による電源電圧を供給するか、あるいは、図において破線で示されるように主電源回路１８０による電源電圧ＶＡ を供給するかについて、選択可能な構成としても良い。
このとき、外部電源回路５２については、ＤＣ−ＤＣコンバーターによって直流電源から任意の直流電圧を生成しても良いし、例えば、図１６で説明したような補助電源回路５０のように、容量素子Ｃ１の一端に電源電圧を供給することによって当該電源電圧の１〜６倍の逓倍電圧（１×ＶＨ〜６×ＶＸ）を生成するとともに、いずれかの電圧を端子Ｖ１〜Ｖ６のいずれかに接続して供給する構成としても良い。
【００９２】
このように補助電源回路５０とは別に外部電源回路５２を設けると、補助電源回路５０における起動直後において不安定な電圧ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨを迅速に安定化することができる。なお、このような外部電源回路５２の電源容量は小さくて済むので、１個の外部電源回路５２を複数のドライバー３０にわたって共通化することができる。
【００９３】
＜応用・変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。なお、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一または複数を適宜に組み合わせることもできる。
【００９４】
＜駆動対象＞
実施形態では、ドライバー３０の駆動対象としてインクを吐出する圧電素子４０を例にとって説明した。本発明では、駆動対象として圧電素子４０に限られず、例えば超音波モーターや、タッチパネル、平面スピーカー、液晶などのディスプレイなどの容量性成分を有する負荷のすべてに適用可能である。
【００９５】
＜単位回路の段数＞
実施形態において、７種類の電圧のうち、互いに隣り合う２つの電圧に対応するように電圧の低い順に単位回路３４ａ〜３４ｆの６段を設けた構成であったが、本発明では、単位回路３４の段数は、これに限られず、２段以上であれば良い。一般的には、単位回路３４の段数をｎとしたときに、補助電源回路５０については、図１３の構成でいえば、主電源回路１８０による電源電圧を除いた中間電圧を（ｎ−１）個、供給する構成とすれば良い。具体的には、状態Ａにおけるｎ個の容量素子の直列接続と、状態Ｂにおけるｎ個の容量素子の並列接続とを交互に切り替えるとともに、状態Ａにおける容量素子の各接続点のそれぞれを（ｎ−１）個の中間電圧として供給する構成とすれば良い。
また、ドライバー３０における単位回路３４の段数を、補助電源回路５０において状態Ａで直列接続させる容量素子の個数よりも少なくして、容量素子の接続点のうち、いくつかを選択し中間電圧として供給する構成としても良い。なお、この構成では、電圧が不等間隔になる。
【符号の説明】
【００９６】
１…印刷装置（液体吐出装置）、１０…制御ユニット、１５…制御信号生成部、２０…印刷ヘッド、３０…ドライバー（接続経路選択部）、３２…オペアンプ、３４ａ〜３４ｆ…単位回路、３６ａ〜３６ｆ…レベルシフター、３８ａ〜３８ｆ…コンパレーター、４０…圧電素子（容量性負荷）、５０…補助電源回路（電荷供給源）、３４１、３４２…トランジスター、４００…吐出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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