(57)【要約】【課題】圧電素子を精細に制御するとともに、低消費電力化を図る。【解決手段】複数個の第１容量素子および複数個の第２容量素子を含む補助電源回路５０と、電圧０ＶＨ／６、１ＶＨ／６、２ＶＨ／６が印加された電源配線５１０、５１１、５１２と、圧電素子４０と補助電源回路５０との間を、電源配線５１０、５１１、５１２を用いて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、複数個の第１容量素子と、複数個の第２容量素子の電気的な並列接続との電気的に直列な接続状態Ａと、複数個の第１容量素子と、複数個の第２容量素子の電気的な直列接続との電気的な並列な接続状態Ｂと、交互に切り替える。【選択図】図７
2014184586.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、
補助電源と、
前記補助電源により第０電圧が印加された第０信号経路と、
前記補助電源により前記第０電圧よりも高い第１電圧が印加された第１信号経路と、
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０信号経路、前記第１信号経路または前記第３信号経路のいずれかを用いて前記圧電素子と前記補助電源とを電気的に接続する接続経路選択部と、
を具備し、
前記補助電源は、
ｐ（ｐは複数）個の第１容量素子と、
ｑ（ｑは複数）個の第２容量素子と、
前記ｐ個の第１容量素子と、前記ｑ個の第２容量素子の電気的な並列接続とが、電気的に直列に接続された状態Ａと、
前記ｐ個の第１容量素子と、前記ｑ個の第２容量素子の電気的な直列接続とが、電気的に並列に接続された状態Ｂと、
を切り替える切替部と、
を含み、
前記状態Ａにおいて、前記ｎ個の第２容量素子の並列接続地点のうち、高位側の第０地点が前記第０信号経路に接続されるとともに、前記ｐ個の第１容量素子同士の接続地点のうち、前記第０地点よりも高位の第１地点が前記第１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に記載の液体吐出装置において、
制御信号を供給する制御信号供給部を備え、
前記接続経路選択部は、  
前記制御信号の電圧と前記圧電素子の保持電圧とに応じて、前記第０信号経路、前記第１信号経路または前記第２信号経路のいずれかを用いて前記圧電素子と前記補助電源とを電気的に接続する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記制御信号供給部は、
第１制御信号と、前記第１制御信号の最大電圧と最低電圧とが異なる第２制御信号とのいずれかを選択して供給する
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、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。このため、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】
そこで従来では、制御信号の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。
【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
【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。
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、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、補助電源と、前記補助電源により第０電圧が印加された第０信号経路と、前記補助電源により前記第０電圧よりも高い第１電圧が印加された第１信号経路と、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０信号経路、前記第１信号経路または前記第３信号経路のいずれかを用いて前記圧電素子と前記補助電源とを電気的に接続する接続経路選択部と、を具備し、前記補助電源は、ｐ（ｐは複数）個の第１容量素子と、ｑ（ｑは複数）個の第２容量素子と、前記ｐ個の第１容量素子と、前記ｑ個の第２容量素子の電気的な並列接続とが、電気的に直列に接続された状態Ａと、前記ｐ個の第１容量素子と、前記ｑ個の第２容量素子の電気的な直列接続とが、電気的に並列に接続された状態Ｂと、を切り替える切替部と、を含み、前記状態Ａにおいて、前記ｑ個の第２容量素子の並列接続地点のうち、高位側の第０地点が前記第０信号経路に接続されるとともに、前記ｐ個の第１容量素子同士の接続地点のうち、前記第０地点よりも高位の第１地点が前記第１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、接続経路選択部が、第０信号経路、第１信号経路または第２信号経路のいずれかを用いて圧電素子と補助電源との間を電気的に接続することによって、圧電素子を充電および放電させる。この充放電については、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のみならず、第０信号経路に放電された電荷についても回収されるとともに、補助電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】
上記一態様に係る液体吐出装置において、制御信号を供給する制御信号供給部を備え、前記接続経路選択部は、前記制御信号の電圧と前記圧電素子の保持電圧とに応じて、前記第０信号経路、前記第１信号経路または前記第２信号経路のいずれかを用いて前記圧電素子と前記補助電源とを電気的に接続する構成としても良い。
この構成によれば、圧電素子と補助電源との間を電気的に接続については、制御信号の電圧のみならず、圧電素子の保持電圧も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。
【０００９】
この構成において、前記制御信号供給部は、第１制御信号と、前記第１制御信号の最大電圧と最低電圧とが異なる第２制御信号とのいずれかを選択して供給しても良い。
液体吐出装置においては、キャリッジの移動速度や印刷媒体の性質などに応じて、電圧の異なる複数の制御信号を選択して用いることがある。ここで、第０電圧、第１電圧、第２電圧の組み合わせを１つのパターンで固定してしまうと、上記電圧の異なる複数の制御信号ごとに電荷の回収率に差が生じてしまうが、上記一態様に係る液体吐出装置によれば、状態Ａにおける直列接続の両端電圧が変更されても、第０電圧、第１電圧、第２電圧の比率は保たれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】印刷装置における制御ユニットと印刷ヘッド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】印刷ヘッドにおけるヘッド制御部および選択部の構成を示す図である。
【図４】ヘッド制御部におけるデコーダーのデコード内容の一例を示す図である。
【図５】ヘッド制御部および選択部の動作を説明するための図である。
【図６】選択部から出力される制御信号の電圧の一例を示す図である。
【図７】印刷装置の要部構成を示すブロック図である。
【図８】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９】ドライバーにおける各レベルシフターの動作範囲等を示す図である。
【図１０】ドライバーにおける入力と出力との関係の一例を示す図である。
【図１１】レベルシフターにおける入力と出力との関係の一例を示す図である。
【図１２】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１３】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１４】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１５】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１６】ドライバーの充放電時の損失を説明するため図である。
【図１７】印刷ヘッドにおける補助電源回路の構成の一例を示す図である。
【図１８】印刷ヘッドにおける補助電源回路の構成の一例を示す図である。
【図１９】補助電源回路の動作説明図である。
【図２０】補助電源回路の電圧変更を示す図である。
【図２１】比較例に係るドライバーの構成を示す図である。
【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）１６２、１６４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、ＤＡＣ１６２に供給されるデジタルの制御データｄＣＯＭ−Ａや、ＤＡＣ１６４に供給されるデジタルの制御データｄＣＯＭ−Ｂ、後述するヘッド制御部２００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】
ＤＡＣ１６２は、制御データｄＣＯＭ−Ａをアナログの制御信号ＣＯＭ−Ａに変換して印刷ヘッド２０に供給し、同様に、ＤＡＣ１６４は、制御データｄＣＯＭ−Ｂをアナログの制御信号ＣＯＭ−Ｂ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に電源電圧を供給し、特に印刷ヘッド２０に対して電源電圧として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２００および選択部２５０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。
選択部２５０は、制御ユニット１０からフレキシブルケーブル１９０を介して供給される制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂのいずれかを、ヘッド制御部２００による指示にしたがって選択し（または、いずれも選択しないで）、ドライバー３０の各々に対し制御信号Ｖinとして供給する。
【００１７】
ドライバー３０は、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、選択部２５０から供給される制御信号Ｖinにしたがって圧電素子４０を駆動する。
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０ＶＨ／６、１ＶＨ／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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図３は、印刷ヘッド２０におけるヘッド制御部２００および選択部２５０の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、ヘッド制御部２００には、クロック信号ＳＣＫ、印字データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＨが制御ユニット１０から供給される。
ヘッド制御部２００は、圧電素子４０（ノズル）のそれぞれに対応して、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）２１０とラッチ回路２２０とデコーダー２３０との組を含む。
【００２２】
ここで、印字データＳＩは、画像の１ドットを形成するにあたって、１つのノズルから吐出させるインク量を規定する。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの４階調を表現するために、印字データＳＩは、上位ビット（ＭＳＢ）および下位ビット（ＬＳＢ）の２ビットで構成される。そして、印字データＳＩは、クロック信号ＳＣＫに同期してノズルごとに、印刷ヘッド２０の主走査に合わせて主制御部１２０からシリアルで供給される。
シリアルで供給された印字データＳＩを、ノズルに対応して２ビット分、一旦保持するための構成がシフトレジスタ２１０である。詳細には、圧電素子４０（ノズル）に対応した段数のシフトレジスタ２１０が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印字データＳＩが、クロック信号ＳＣＫにしたがって順次後段に転送される構成となっている。
このため、クロック信号ＳＣＫに同期して印字データＳＩがヘッド制御部２００に供給されるとともに、すべてのシフトレジスタ２１０のそれぞれに対応した印字データＳＩが順次転送された時点でクロック信号ＳＣＫの供給が停止すると、シフトレジスタ２１０のそれぞれは、自身に対応した印字データＳＩを保持した状態を維持することになる。
なお、圧電素子４０の個数をｍ（ｍは複数）としたときに、シフトレジスタ２１０を区別するために、印字データＳＩが供給される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と表記している。
【００２３】
ラッチ回路２２０は、シフトレジスタ２１０で保持された印字データＳＩをラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
デコーダー２３０は、ラッチ回路２２０によってラッチされた２ビットの印字データＳＩをデコードして、ラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨとで規定される期間Ｔ１、Ｔ２ごとに、選択信号Ｓａ、Ｓｂを出力する。なお、デコーダー２３０におけるデコード内容については後述する。
【００２４】
選択部２５０は、１対のトランスミッションゲート２５２ａ、２５２ｂを、圧電素子４０（ノズル）のそれぞれに対応してｍ組、有する。トランスミッションゲート２５２ａは、選択信号ＳａがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。同様に、トランスミッションゲート２５２ｂは、選択信号ＳｂがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。
トランスミッションゲート２５２ａの一端には制御信号ＣＯＭ−Ａが供給され、トランスミッションゲート２５２ｂの一端には制御信号ＣＯＭ−Ｂが供給されて、トランスミッションゲート２５２ａ、２５２ｂの他端が共通接続されてドライバー３０への出力端となっている。
【００２５】
このように構成されたヘッド制御部２００および選択部２５０の動作を説明する前に、制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形について説明する。
【００２６】
図５は、制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形と、印刷ヘッド２０における動作とを説明するためのタイミングチャートである。
図に示されるように制御信号ＣＯＭ−Ａは、印刷周期Ｔａのうち、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に配置された駆動パルスＡｄｐ１と、印刷周期Ｔａのうち、チェンジ信号ＣＨが立ち上がってから次のラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるまでの期間Ｔ２に配置された駆動パルスＡｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれによって圧電素子４０が駆動されたとしたならば、印刷ヘッド２０のノズルから所定量、具体的には中程度の量のインクがそれぞれ吐出されるような波形である。
【００２７】
制御信号ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｔ１に配置された駆動パルスＢｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された駆動パルスＢｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスＢｄｐ１、Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、駆動パルスＢｄｐ１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Ｂｄｐ１によって圧電素子４０が駆動されたとしても、ノズルからインク滴が吐出されない。また、駆動パルスＢｄｐ２は、駆動パルスＡｄｐ１（Ａｄｐ２）とは異なる波形となっている。仮に駆動パルスＢｄｐ２によって圧電素子４０が駆動されたとしたならば、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ような波形である。
なお、駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２の開始タイミングでのレベルと、終了タイミングでのレベルとは、いずれもＶｃで共通である。また、制御信号ＣＯＭ−Ａ（駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２）の最大電圧Ｖmax-Ａと、制御信号ＣＯＭ−Ｂ（駆動パルスＢｄｐ１、Ｂｄｐ２）の最大電圧Ｖmax-Ｂとは互い異なり、制御信号ＣＯＭ−Ａの最低電圧Ｖmin-Ａと、制御信号ＣＯＭ−Ｂの最低電圧Ｖmin-Ｂとは互い異なる。
【００２８】
一方、主制御部１２０からノズル毎に２ビットの印字データＳＩが、クロック信号ＳＣＫに同期してシリアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスタ２１０において順次転送される。そして、クロック信号ＳＣＫの供給が停止して、シフトレジスタ２１０のそれぞれには、ノズルに対応した印字データＳＩが保持された状態になる。なお、印字データＳＩは、シフトレジスタ２１０における最終ｍ段、…、２段、１段のノズルに対応した順番で供給される。
印刷期間Ｔａの開始タイミングにおいて、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路２２０のそれぞれは、シフトレジスタ２１０に保持された印字データＳＩを一斉にラッチする。図３および図５において、Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍは、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスタ２１０に対応するラッチ回路２２０によってラッチされた印字データＳＩを示している。
【００２９】
デコーダー２３０は、ラッチされた印字データＳＩの２ビットに応じて、印刷期間Ｔａの期間Ｔ１および期間Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルを図４に示されるようなテーブル（デコード内容）を参照して出力する。
なお、この図において、ラッチされた２ビットの印字データＳＩについては（ＭＳＢ、ＬＳＢ）と表記している。また、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルについては、特に図示していないが、レベルシフターによって、クロック信号ＳＣＫ、印字データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＨよりも高振幅論理にレベルシフトされる。
【００３０】
図６は、印字データＳＩに応じて選択されてドライバー３０に供給される制御信号Ｖinの電圧波形を示す図である。  印字データＳＩが（１、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、図４のデコード内容を参照すれば、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスミッションゲート２５２ａがオンし、トランスミッションゲート２５２ｂがオフする。このため、制御信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１が選択される。一方、印字データＳＩが（１、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ２が選択される。このように期間Ｔ１において駆動パルスＡｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において駆動パルスＡｄｐ２が選択されて、制御信号Ｖinとしてドライバー３０に供給される。ドライバー３０は、後述するように制御信号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、制御信号Ｖinとして駆動パルスＡｄｐ１、パルスＡｄｐ２が選択されてドライバー３０に供給されると、当該ドライバー３０によって駆動される圧電素子４０に対応したノズルから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ので、結果的に、大ドットが形成される。
【００３１】
ラッチされた２ビットの印字データＳＩが（０、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１が選択される一方、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２が選択される。このように期間Ｔ１において駆動パルスＡｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において駆動パルスＢｄｐ２が選択されて、ドライバー３０に供給されると、当該ドライバー３０によって駆動される圧電素子４０に対応したノズルから中程度および小程度の量のインクが２回にわけて吐出される。このため、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、中ドットが形成される。
【００３２】
ラッチされた２ビットの印字データＳＩが（１、０）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１、制御信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ１のいずれも選択されない一方、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２が選択される。このため、ノズルからは、期間Ｔ１において小程度の量のインクが１回だけ吐出されるだけであるので、被記録材上では、結果的に、小ドットが形成される。
【００３３】
印字データＳＩが（０、０）であれば、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ１が選択される一方、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとなるので、制御信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ２、制御信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２のいずれも選択されない。このため、ノズルからは期間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り、インクは吐出されないので、被記録材上では、結果的にドットが形成されない、すなわち非記録となる。
【００３４】
なお、図５および図６において、制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの選択については１段、２段、…、ｍ段において同時並行的において実行される。
また、駆動パルスがいずれも選択されない場合、圧電素子４０の一端は、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態になる。ただし、選択されない状態の前のレベルＶｃに、例えば制御信号Ｖinをドライバー３０に供給ラインに寄生する容量成分によって保持されるので、いずれの駆動パルスが選択されなくても、圧電素子４０の一端の電位が不定にはならない。
【００３５】
このように、ヘッド制御部２００による制御にしたがって選択部２５０は、印字データＳＩに応じて制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択し（または選択しないで）、制御信号Ｖinとしてドライバー３０に供給する。この供給によって、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５や図６に示した波形等は、特に制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂはあくまでも一例である。実際には、キャリッジの移動速度や印刷媒体の性質などに応じて、予め用意された様々な波形の組み合わせが用いられる。
【００３６】
図７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、制御信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを、選択部２５０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、ＤＡＣ１６２、１６４、選択部２５０（トランスミッションゲート２５２ａ、２５２ｂ）を１つのブロックとした制御信号供給部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。
【００３７】
一方、補助電源回路５０（補助電源）は、電源電圧ＶＨ、Ｇから電圧０ＶＨ／６、１ＶＨ／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、これらの電圧を用いて、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。ここで、電圧０ＶＨ／６は、補助電源回路５０からドライバー３０に電源配線５１０を介して供給され、同様に、電圧１ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６は、電源配線５１１、５１２、５１３、５１４、５１５を介して供給される。
ところで、図７において括弧書で記載されているように、ドライバー３０が接続経路選択部に相当する。また、電圧０ＶＨ／６、１ＶＨ／６、２ＶＨ／６、…のそれぞれを第０電圧、第１電圧、第２電圧、…としたときに、電源配線５１０、５１１、５１２、…のそれぞれが第０信号経路、第１信号経路、第２信号経路、…に相当する。
【００３８】
これらの電圧の高低については、図９で示されるように、
０ＶＨ／６＜１ＶＨ／６＜２ＶＨ／６＜３ＶＨ／６＜４ＶＨ／６＜５ＶＨ／６
である。
これらの電圧の表記において、例えば０ＶＨ／６については電圧ＶＨのゼロ倍を意味せず、また、電圧１ＶＨ／６については電圧ＶＨの６分の１倍を意味するものではないことに留意する必要がある。詳細については後述するように、本実施形態において電圧０ＶＨ／６をある有意の値としたときに、当該有意の電圧と電源電圧ＶＨとの間を６分割して、低位側から順に０ＶＨ／６、１ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨと表記している。また、電圧０ＶＨ／６は、本実施形態では上記６分割した電圧をさらに３分割してグランドＧからみた電圧としている。したがって、グランドＧを電圧ゼロとしたときに、厳密にいえば後述するように、
電圧０ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの  １／１９倍であり、
電圧１ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの  ４／１９倍であり、
電圧２ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの  ７／１９倍であり、
電圧３ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの１０／１９倍であり、
電圧４ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの１３／１９倍であり、
電圧５ＶＨ／６は電源電圧ＶＨの１６／１９倍である。
ただし、ドライバー３０において６分割する関係上、判りやすさを優先させるために、補助電源回路５０から供給される電圧を０ＶＨ／６、１ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６、ＶＨと表記している。
【００３９】
＜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。
【００４０】
図８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、電源電圧ＶＨ、Ｇを除くと、６種類の電圧、詳細には低い順に電圧０ＶＨ／６、１ＶＨ／６、２ＶＨ／６、３ＶＨ／６、４ＶＨ／６、５ＶＨ／６を用いる。これらの６種類の電圧は、それぞれ電源配線５１０〜５１５を介して補助電源回路５０から供給される。
【００４１】
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２５０で選択された制御信号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。
【００４２】
単位回路３４ａ〜３４ｆは、上記６種類の電圧に電源電圧ＶＨを加えた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０ＶＨ／６および電圧１ＶＨ／６に対応し、単位回路３４ｂは電圧１ＶＨ／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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
後述するように上記６種類の電圧のうち、電圧０ＶＨ／６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、当該レベルシフター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。
【００４６】
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、例えば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。
【００４７】
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０ＶＨ／６および電圧１ＶＨ／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１ＶＨ／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０ＶＨ／６を供給する電源配線５１０に接続される。また例えば、電圧１ＶＨ／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。
【００４８】
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。そして、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。
【００４９】
コンパレーター３８ａ〜３８ｅは、上記５種類の電圧１ＶＨ／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１ＶＨ／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１ＶＨ／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。
【００５０】
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１ＶＨ／６以上であればＨレベルとし、電圧１ＶＨ／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。
【００５１】
５種類の電圧のうち、１つの電圧に着目したとき、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点について上述した通りである。
例えば、電圧１ＶＨ／６に対応するコンパレーター３８ａの出力信号は、当該電圧１ＶＨ／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１ＶＨ／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。
【００５２】
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、レベルシフター３６ａ〜３６ｆがどのような状態になるのかについて検討する。
【００５３】
図９は、レベルシフター３６ａ〜３６ｆが電圧Ｖoutに対してイネーブル状態となる電圧の範囲を示す図である。
まず、電圧Ｖoutが電圧１ＶＨ／６未満である第１状態では、コンパレーター３６ａ〜３６ｆ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１ＶＨ／６以上電圧２ＶＨ／６未満である第２状態では、コンパレーター３８ｂの出力信号だけがＨレベルとなり、他のコンパレーターの出力信号はＬレベルとなる。したがって、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。
【００５４】
以降詳細については省略するが、電圧Ｖoutが、電圧２ＶＨ／６以上電圧３ＶＨ／６未満の第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、電圧３ＶＨ／６以上電圧４ＶＨ／６未満の第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、電圧４ＶＨ／６以上電圧５ＶＨ／６未満の第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、電圧５ＶＨ／６以上の第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る。
なお、制御信号Ｖin（ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ）が取り得る電圧範囲は、電圧０ＶＨ／６以上電圧ＶＨ未満に設定される。また、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
なお、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。
【００５９】
また、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３４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。
【００６０】
したがって、図１０の（ａ）に示されるように、制御信号Ｖinが例えば電圧０ＶＨ／６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０ＶＨ／６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０ＶＨ／６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０ＶＨ／６まで変化する。
【００６１】
図１１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が電圧０ＶＨ／６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１ＶＨ／６未満の第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。
【００６２】
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未満の第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未満の第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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１２は、第１状態（電圧Ｖoutが電圧１ＶＨ／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。一方、単位回路３４ａのトランジスター３４２はオフである。
【００６５】
第１状態において充電時では、電流が、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。やがて、電圧Ｖoutが制御信号Ｖinの電圧に近づき、一致すると、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１ＶＨ／６以上に上昇する場合、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従して電圧１ＶＨ／６以上になるので、第１状態から第２状態（電圧Ｖoutが電圧１ＶＨ／６以上電圧２ＶＨ／６未満の状態）に移行する。
【００６６】
図１３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。一方、単位回路３４ｂのトランジスター３４２はオフである。
【００６７】
第２状態において充電時では、電流が、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。
【００６８】
やがて、電圧Ｖoutが制御信号Ｖinに近づき、一致すると、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、ほぼ同様であるので、特に図示しないが、電流の供給元が電源配線５１３、５１４、５１５、５１６に順次に切り替わる。
【００６９】
図１４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。一方、単位回路３４ｂのトランジスター３４１はオフである。
【００７０】
第２状態において放電時では、電流が、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。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。
【００７１】
やがて、電圧Ｖoutが制御信号Ｖinに近づき、一致すると、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１ＶＨ／６未満に低下する場合、電圧Ｖoutも制御信号Ｖinに追従して、電圧１ＶＨ／６未満になるので、第２状態から第１状態に移行する。
【００７２】
図１５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。
第１状態において放電時では、電流が、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→電源配線５１０という経路で流れて、圧電素子４０から電荷が放電される。
また、電源配線５１０は、第１状態の放電時に電流（電荷）を回収することになる。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。
【００７３】
なおここでは、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。
また、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。
【００７４】
＜ドライバーの利点＞
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。
【００７５】
本実施形態において、ドライバー３０では、圧電素子４０が電圧０ＶＨ／６から電圧ＶＨまで充電されるとき、圧電素子４０に電流を供給する電源配線が、第１状態では電源配線５１１、第２状態では電源配線５１２、第３状態では電源配線５１３、第４状態では電源配線５１４、第５状態では電源配線５１５、第６状態では電源配線５１６という６段階を経て順次切り替わる。
反対に、ドライバー３０では、圧電素子４０が電圧ＶＨから電圧０／６ＶＨまで放電するとき、圧電素子４０からの電流を回収する電源配線が、充電時とは順番を逆にして６段階を経て切り替わる。
【００７６】
ここで、比較例として、図２１に示されるように、補助電源回路５０が電圧０ＶＨ／６を生成せずに、単位回路３４ａのトランジスター３４２のエミッタ端子がグランドＧに接地された構成を想定してみる。この比較例では、充電時の損失は、図１６の（ｃ）においてハッチングが付された領域の面積に相当する。詳細には、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％）である。
比較例において、放電時の損失は、同図の（ｄ）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、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ときの電荷（※を付した領域）を除き、補助電源回路５０に回収されて再分配、再利用することができる。換言すれば、電圧ＶＨ／６から電圧ゼロまで放電するときの電荷、すなわち、最も低い電圧に対応付けられた単位回路３４ａを用いて圧電素子４０から放電された電荷については、補助電源回路５０に回収することができない。
【００７７】
これに対して、本実施形態では、充電時の損失は図１６の（ａ）に示されるように、また、放電時の損失は図１６の（ｂ）に示されるように、ほぼ同様である。しかしながら、単位回路３４ａを用いて圧電素子４０から放電された電荷についても、電源配線５１０を介して補助電源回路５０に回収できるので、比較例に対して、さらなる省電力化を図ることができるのである。
なお、図１６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−Ａ、ＣＯＭ−Ｂにおける駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２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。
【００７８】
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。
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。
【００７９】
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に対して精細に制御することができる。
【００８０】
＜補助電源回路＞
図１７および図１８は、補助電源回路５０の構成の一例を示す図である。
これらの図に示されるように、補助電源回路５０は、スイッチＳｗ６ｕ、Ｓｗ６ｄ、Ｓｗ５ｕ、Ｓｗ５ｄ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ１ｕ、Ｓｗ１ｄ、Ｓｗ０２ｄ、Ｓｗ０１ｕ、Ｓｗ０１ｄ、Ｓｗ００ｕと、容量素子Ｃ６、Ｃ５６、Ｃ５、Ｃ４５、Ｃ４、Ｃ３４、Ｃ３、Ｃ２３、Ｃ２、Ｃ１２、Ｃ１、Ｃ０１、Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０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−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ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Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１が電荷移動用であり、容量素子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５はバックアップ（保持）用である。容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０は、電荷移動用とバックアップ用とを兼用し、また、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。
【００８１】
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Ｓｗ６ｕの端子ａとに接続される。スイッチＳｗ６ｕ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Ｓｗ６ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ６ｄの端子ａは、容量素子Ｃ５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Ｃ４５の一端に接続され、容量素子Ｃ４５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Ｃ４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Ｃ３４の一端に接続され、容量素子Ｃ３４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Ｃ３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Ｃ２３の一端に接続され、容量素子Ｃ２３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Ｃ２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Ｃ１２の一端に接続され、容量素子Ｃ１２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Ｃ１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Ｃ０１の一端に接続され、容量素子Ｃ０１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、スイッチＳｗ６ｕ、Ｓｗ５ｕ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ１ｕにおける各端子ｂにそれぞれ接続される。
【００８２】
スイッチＳｗ１ｄの端子ａは、図１８に示されるように、さらに容量素子Ｃ０１２の一端と、スイッチＳｗ０１ｕ、Ｓｗ００ｕの各端子ａとにそれぞれ接続される。容量素子Ｃ０１２の他端はスイッチＳｗ０２ｄの共通端子に接続され、当該スイッチＳｗ０２ｄの端子ｂはスイッチＳｗ０１ｕの端子ｂに接続される。スイッチＳｗ０１ｕの共通端子は容量素子Ｃ０１１の一端に接続され、容量素子Ｃ０１１の他端はスイッチＳｗ０１ｄの共通端子に接続される。スイッチＳｗ０１ｄの端子ｂはスイッチＳｗ００ｕの端子ｂに接続される。スイッチＳｗ００ｕの共通端子は容量素子Ｃ０の一端に接続される。
【００８３】
また、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、Ｃ０の一端は、それぞれ電源配線５１４、５１３、５１２、５１１、５１０に接続される。
なお、容量素子Ｃ６、Ｃ５、Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１、Ｃ０の各他端と、スイッチＳｗ６ｄ、Ｓｗ５ｄ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ１ｄの各端子ｂと、スイッチＳｗ０２ｄ、Ｓｗ０１ｄの各端子ａとは、グランドＧに共通接地される。
【００８４】
図１９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。
【００８５】
状態Ａでは、容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０が互いに並列接続される。当該並列接続を、合成された１つの並列容量として考えると、状態Ａにおいては、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１と、当該並列容量とが、電圧ＶＨからグランドＧまでの電源電圧間に直列に接続される。
【００８６】
状態Ｂでは、容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０が互いに直列接続される。当該直列接続を、合成された１つの直列容量として考えると、状態Ｂにおいては、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１と、当該直列容量とが、電圧ＶＨから切り離された状態で並列に接続される。このため、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１と、当該合成容量との保持電圧が均等化される。
【００８７】
なお、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１の６個が第１容量素子に相当し、容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０の３個が第２容量素子に相当する。また、状態Ａにおいて、容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０の一端同士の共通接続点が電源配線５１０（第０信号経路）に接続された第０地点に相当し、容量素子Ｃ１２の他端と容量素子Ｃ０１の一端の接続点が電源配線５１１（第１信号経路）に接続された第１地点に相当する。また、スイッチＳｗ６ｕ、Ｓｗ６ｄ、Ｓｗ５ｕ、Ｓｗ５ｄ、Ｓｗ４ｕ、Ｓｗ４ｄ、Ｓｗ３ｕ、Ｓｗ３ｄ、Ｓｗ２ｕ、Ｓｗ２ｄ、Ｓｗ１ｕ、Ｓｗ１ｄ、Ｓｗ０２ｄ、Ｓｗ０１ｕ、Ｓｗ０１ｄ、Ｓｗ００ｕによって状態Ａ、Ｂが切り替わる。このため、これらのスイッチが切替部に相当することなる。
【００８８】
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が、状態Ａにおいて積み上げられて、それぞれ容量素子Ｃ５、Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１、Ｃ０に転送される。そして、当該転送された電圧が、電源配線５１５〜５１０を介してドライバー３０に供給される。なお、容量素子Ｃ５、Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１、Ｃ０は、状態Ｂになって容量素子Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１、Ｃ０１（Ｃ０１２、Ｃ１１）から切り離されても、状態Ａにおいて転送された電圧を保持し続ける。
ここで、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１と、容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０とにおける容量が互いに等しく、かつ、状態Ｂにおいて直列容量を構成する容量素子Ｃ０１２、Ｃ０１１、Ｃ０の保持電圧をそれぞれ「１」としたとき、容量素子Ｃ５６、Ｃ４５、Ｃ３４、Ｃ２３、Ｃ１２、Ｃ０１の保持電圧はそれぞれ「３」となる。このため、
電源電圧ＶＨは「１９」となり、
容量素子Ｃ５の一端（Ｃ４５の一端）の電圧は「１６」となり、
容量素子Ｃ４の一端（Ｃ３４の一端）の電圧は「１３」となり、
容量素子Ｃ３の一端（Ｃ２３の一端）の電圧は「１０」となり、
容量素子Ｃ２の一端（Ｃ１２の一端）の電圧は「７」となり、
容量素子Ｃ１の一端（Ｃ４５の一端）の電圧は「４」となり、
容量素子Ｃ０の一端（Ｃ４５の一端）の電圧は「１」となる。
したがって、電源配線５１５の電圧５ＶＨ／６は、上述したように電圧ＶＨの１６／１９倍となり、以下同様に、電圧４ＶＨ／６は電圧ＶＨの１３／１９倍となり、電圧３ＶＨ／６は電圧ＶＨの１０／１９倍となり、電圧２ＶＨ／６は電圧ＶＨの７／１９倍となり、電圧１ＶＨ／６は電圧ＶＨの４／１９倍となり、電圧０ＶＨ／６は電圧ＶＨの１／１９倍となる。
【００８９】
さて、ドライバー３０によって圧電素子４０が充放電されると、容量素子Ｃ０〜Ｃ５のうち保持電圧が変動するものが現れる。圧電素子４０の充電によって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。一方、ドライバー３０によって圧電素子４０が放電されると、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。
このため、補助電源回路５０の全体でみれば、電圧０ＶＨ／６、１ＶＨ／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、Ｃ０１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が上昇して、リップルが発生することになる。ただし、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。
【００９０】
図６に示した制御信号Ｖinの電圧波形を見ても判るように、インクをキャビティ４３１に引き込むための電圧上昇と、インクをノズル４５１から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は次回以降における充電に利用される。
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・再利用と、ドライバー３０における段階的な充電・放電（図１６参照）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。
【００９１】
また、本実施形態では、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。この点について詳述すると、制御信号Ｖin（ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ）の振幅は、圧電素子４０の個別性能や、キャリッジの移動速度、印刷媒体の性質などに応じて設定される。例えば、制御信号Ｖinは、性能が高い（効率が高い）圧電素子４０を駆動するのであれば、図２０の（ａ）において波形Ａで示されるように比較的低振幅に設定される。また例えば、制御信号Ｖinは、性能が低く（効率が低い）圧電素子４０を駆動するのであれば、波形Ｂで示されるように大振幅に設定される。
このように制御信号Ｖinの振幅は各種の設定によって異なるが、高振幅の波形Ａ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、低振幅の波形Ａを駆動するときに無駄が多い。具体的には、ドライバー３０において高振幅の波形Ａの駆動に際し、例えば６つの電圧範囲を用いる状態で電圧ＶＨを固定化してしまうと、低振幅の波形Ｂを駆動するのに５つの電圧範囲しか用いないことになり、ドライバー３０で用いる電圧範囲の個数（電圧分割数）が少ないことから充放電時の損失が増えるのである。
本実施形態では、主電源回路１８０が制御信号Ｖin（ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ）の振幅に合わせて電源電圧ＶＨを変更すれば、図２０の（ｂ）に示されるように補助電源回路５０によって生成される電圧は、電圧ＶＨに対する比率を保ったまま変更される。このため、制御信号Ｖin（ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ）の振幅が変更されても、電圧分割数が同じなので、充放電時における損失が増加しないのである。
【００９２】
＜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。
【００９３】
＜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。
【００９４】
＜単位回路の段数＞
実施形態において、６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。なお、段数が増えるにつれて充放電時の損失は低減する一方、構成は複雑化する。
【００９５】
＜補助電源回路の容量素子＞
実施形態では、状態Ａ（Ｂ）において直列（並列）接続する第１容量素子の個数ｍを「６」とし、並列（直列）接続する第２容量素子の個数ｎを「３」としたが、いずれも２以上であれば良い。
なお、ｍは、単位回路３４に段数と関連し、ｎは、単位回路３４で対応する電圧のうち、最も低い電圧と、第２容量素子の保持電圧に対する第１容量素子の保持電圧の比とに関連することになる。
【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…制御信号供給部、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、吐出部４００、５１０〜５１５…電源配線。
【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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【図２１】
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