(57)【要約】【課題】圧電素子６０への駆動信号をＤ級増幅する場合に吐出不良等を効果的に抑える。【解決手段】駆動回路５ａ、５ｂは、源信号をパルス変調して変調信号を出力する変調回路５００と、変調信号を増幅して増幅変調信号を出力するトランジスター対５４０と、増幅変調信号を復調して駆動信号を出力する復調部５５０と、を含む。駆動信号は、ノズルから液体を吐出させるように圧電素子６０を駆動させる吐出駆動波形と、ノズルから液体を吐出させない程度に圧電素子６０を駆動させる非吐出駆動波形とを含み、駆動信号が非吐出駆動波形を含む場合の変調信号の周波数は、駆動信号が吐出駆動波形を含む場合の変調信号の周波数よりも低い。【選択図】図１１
2018099779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
源信号をパルス変調して変調信号を出力する変調回路と、前記変調信号を増幅して増幅変調信号を出力するトランジスター対と、前記増幅変調信号を復調して駆動信号を出力する復調部と、を含む駆動回路と、
前記駆動信号により駆動される圧電素子と、
内部に液滴が充填されて、前記圧電素子の駆動により内部容積が変化するキャビティと、
前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内の液体を吐出するために設けられたノズルと、
を備え、
前記駆動信号は、
前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧電素子を駆動させる吐出駆動波形と、前記ノズルから前記液体を吐出させない程度に前記圧電素子を駆動させる非吐出駆動波形とを含み、
前記駆動信号が前記非吐出駆動波形を含む場合の前記変調信号の周波数は、
前記駆動信号が前記吐出駆動波形を含む場合の前記変調信号の周波数よりも低い
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、
前記駆動信号を前記変調回路に帰還する帰還回路を含み、
前記駆動信号が前記非吐出駆動波形を含む場合、前記変調回路、前記増幅回路および前記帰還回路の少なくとも１つの特性が、前記駆動信号が前記吐出駆動波形を含む場合と比較して変化している、
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３】
前記非吐出駆動波形を含む駆動信号のリプルは、前記吐出駆動波形を含む駆動信号のリプルよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１または２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】
液体であるインクを吐出して画像や文書を印刷するインクジェットプリンターには、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、ヘッドユニットにおいて複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる。圧電素子の各々がそれぞれ駆動信号にしたがって駆動されることにより、キャビティ内に充填されたインクが、ノズルから所定のタイミングで所定量だけ吐出されて、ドットが形成される。圧電素子は、電気的にみればコンデンサーのような容量性負荷であるので、各ノズルの圧電素子を動作させるためには十分な電流を供給する必要がある。
【０００３】
このため、源信号を増幅回路で増幅した駆動信号をヘッドユニットに供給して、圧電素子を駆動する構成となっている。増幅回路としては、源信号をＡＢ級などで電流増幅する方式が挙げられるが、エネルギー効率が悪いので、近年では、Ｄ級増幅が提案されている（特許文献１参照）。このＤ級増幅は、端的にいえば、源信号をパルス幅変調やパルス密度変調するとともに、当該変調信号にしたがって電源電圧間において直列に挿入されたハイサイドトランジスターおよびローサイドトランジスターをスイッチングし、このスイッチングによる出力信号を、ローパスフィルターで復調することで、源信号を増幅する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
ところで、使用するインクの種類によっては、時間経過とともにキャビティ内のインク中の成分が沈降し、その結果、粘度むらなどにより吐出不良が発生しまう場合があった。また、キャビティ内のインクを再撹拌できないと、その状態を解消するためには、キャビティ内のインクを全て排出する必要があり、復帰するまでに時間を要したり、復帰のために廃棄されるインク量が増えてしまったりするという問題もあった。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、圧電素子への駆動信号をＤ級増幅する液体吐出装置において、吐出不良等を効果的に抑制する技術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、源信号をパルス変調して変調信号を出力する変調回路と、前記変調信号を増幅して増幅変調信号を出力するトランジスター対と、前記増幅変調信号を復調して駆動信号を出力する復調部と、を含む駆動回路と、前記駆動信号により駆動される圧電素子と、内部に液体が充填されて、前記圧電素子の駆動により内部容積が変化するキャビティと、前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内の液体を吐出するために設けられたノズルと、を備え、前記駆動信号は、前記ノズルから前記液体を吐出させるように前記圧電素子を駆動させる吐出駆動波形と、前記ノズルから前記液体を吐出させない程度に前記圧電素子を駆動させる非吐出駆動波形とを含み、前記駆動信号が前記非吐出駆動波形を含む場合の前記変調信号の周波数は、前記駆動信号が前記吐出駆動波形を含む場合の前記変調信号の周波数よりも低いことを特徴とする。
上記液体吐出装置によれば、変調信号の周波数の低下により、キャビティに充填されている液体を効果的に攪拌することができる。
【０００７】
上記一態様に係る液体吐出装置において、前記駆動回路は、前記駆動信号を前記変調回路に帰還する帰還回路を含み、前記駆動信号が前記非吐出駆動波形を含む場合、前記変調回路、前記増幅回路および前記帰還回路の少なくとも１つの特性が、前記駆動信号が前記吐出駆動波形を含む場合と比較して変化している構成が好ましい。
また、上記一態様に係る液体吐出装置において、前記非吐出駆動波形を含む駆動信号のリプルは、前記吐出駆動波形を含む駆動信号のリプルよりも大きい構成が好ましい。
なお、液体吐出装置は、液体を吐出するものであれば良く、これには後述する印刷装置のほかに、立体造形装置（いわゆる３Ｄプリンター）、捺染装置なども含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す図である。
【図２】印刷装置の構成を示すブロック図である。
【図３】印刷装置における吐出部の構成を示す図である。
【図４】印刷装置おけるノズル配列を示す図である。
【図５】印刷装置おいて形成されるドットの配列を示す図である。
【図６】印刷装置における選択制御部の動作を説明するための図である。
【図７】印刷装置におけるにおける選択制御部の構成を示す図である。
【図８】印刷装置におけるデコーダーのデコード内容を示す図である。
【図９】印刷装置における選択部の構成を示す図である。
【図１０】選択部により選択される駆動信号を示す図である。
【図１１】印刷装置における駆動回路の構成を示す図である。
【図１２】駆動回路の動作を説明するための図である。
【図１３】駆動波形の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
まず、実施形態に係る印刷装置について説明する。この印刷装置１は、外部のホストコンピューターから供給された画像データに応じてインクを吐出させることによって、紙などの媒体にインクドット群を形成する。すなわち、この印刷装置は、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、という液体吐出装置である。
【００１１】
図１は、印刷装置の内部の概略構成を示す斜視図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、移動体２を、主走査方向に移動（往復動）させる移動機構３を備える。
移動機構３は、移動体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、を有している。
移動体２のキャリッジ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。そのため、キャリッジモーター３１によりタイミングベルト３３を正逆走行させると、移動体２がキャリッジガイド軸３２に案内されて往復動する。
また、移動体２のうち、媒体Ｐと対向する部分にはヘッドユニット２０が設けられる。このヘッドユニット２０は、後述するように、多数のノズルからインク（液体）を吐出させるためのものであり、フレキシブルケーブル１９を介して各種の制御信号等が供給される構成となっている。
【００１２】
印刷装置１は、媒体Ｐを、副走査方向にプラテン４０上で搬送させる搬送機構４を備える。搬送機構４は、駆動源である搬送モーター４１と、搬送モーター４１により回転して、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。
媒体Ｐが搬送機構４によって搬送されたタイミングで、ヘッドユニット２０が当該媒体Ｐにインクを吐出することによって、媒体Ｐの表面に画像が形成される。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る印刷装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、制御ユニット１０とヘッドユニット２０とがフレキシブルフラットケーブル１９を介して接続された構成となっている。
制御ユニット１０は、制御部１１０およびオフセット電圧生成回路１３０を含む。
ヘッドユニット２０は、圧電素子６０を含むアクチュエーター基板５５と、各種の素子が実装された回路基板５０との間に、ＣＯＦ（Chip On Film)５２が接続された構成である。
なお、本説明において、接続とは、２以上の要素間の直接的および間接的な結合を意味し、当該２つ以上の要素間に、１または２以上の中間要素が存在することも含む。
【００１４】
制御ユニット１０において、制御部１１０は、ＣＰＵや、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有する一種のマイクロコンピューターであり、印刷対象となる画像データがホストコンピューター等から供給されたときに、所定のプログラムを実行して各部を制御するための各種の信号等をそれぞれ出力する。
【００１５】
具体的には、制御部１１０は、第１に、印刷動作に同期してデータｄＡおよびｄＢを、それぞれ回路基板５０にフレキシブルフラットケーブル１９を介して供給する。ここで、データｄＡは、駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧を規定するデジタルデータである。同様に、データｄＢは、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの電圧を規定するデジタルデータである。
なお、本実施形態にあっては、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂは、いずれも後述するように台形波形の繰り返し波形である。また、駆動信号ＣＯＭ−Ｂには、圧電素子６０に供給されると、ノズルからインクを吐出させる吐出駆動波形と、圧電素子６０に供給されても、ノズルからインクを吐出させない非吐出駆動波形と、を含む。
【００１６】
制御部１１０は、第２に、信号Ｆsを出力する。この信号Ｆsは、非吐出駆動波形を含むデータｄＢが出力される場合にＬレベルとなり、吐出駆動波形を含むデータｄＢが出力される場合にＨレベルとなる。
【００１７】
制御部１１０は、第３に、移動機構３および搬送機構４に対する制御に同期して、ヘッドユニット２０に各種の制御信号Ｃtrを供給する。なお、制御信号Ｃtrには、ノズルＮから吐出させるインクの量を規定する印刷データＤata、当該印刷データの転送に用いるクロック信号Ｓck、印刷周期等を規定する信号ＬＡＴ、ＣＨが含まれる。
なお、制御部１１０は、移動機構３および搬送機構４を制御するが、このような構成については既知であるので説明を省略する。
【００１８】
また、オフセット電圧生成回路１３０は、電圧ＶＢＳの保持信号を生成する。電圧ＶＢＳの保持信号は、フレキシブルフラットケーブル１９およびヘッドユニット２０を介して、アクチュエーター基板５５において設けられる複数の圧電素子６０の他端にわたって共通に印加される。電圧ＶＢＳの保持信号は、複数の圧電素子６０の他端を、それぞれ一定の状態に保つためのものである。
【００１９】
一方、ヘッドユニット２０において、回路基板５０は、例えば各種素子が両面実装されたプリント回路基板であり、本実施形態では、駆動回路５ａおよび５ｂが設けられる。
このうち、駆動回路５ａは、大別すると、変調回路５００、トランジスター対５４０、およびローパスフィルター５５０を含み、データｄＡをアナログ信号に変換した上でＤ級増幅し、駆動信号ＣＯＭ−Ａとして出力する。
同様に、駆動回路５ｂは、変調回路５００、トランジスター対５４０、およびローパスフィルター５５０を含み、データｄＢをアナログ信号に変換した上でＤ級増幅し、駆動信号ＣＯＭ−Ｂとして出力する。
なお、駆動回路５ａおよび５ｂの詳細については後述する。
【００２０】
ＣＯＦ５２は、選択制御部２１０と、複数の圧電素子６０の各々に対応して設けられる選択部２３０とを含んだ半導体集積回路をフイルム基板に実装したものである。
このうち、選択制御部２１０は、選択部２３０の各々における選択をそれぞれ制御する。詳細には、選択制御部２１０は、制御部１１０からクロック信号に同期して供給される印刷データを、ヘッドユニット２０のノズル（圧電素子６０）の数個分、一旦蓄積するとともに、各選択部２３０に対し、印刷データにしたがって駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの選択を、タイミング信号で規定される印刷周期の開始タイミングで指示する。
各選択部２３０は、選択制御部２１０による指示にしたがって、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂのいずれかを選択し（または、いずれも選択せずに）、対応する圧電素子６０の一端にそれぞれ印加する。
なお、図では、この駆動信号の電圧をＶoutと表記している。
【００２１】
アクチュエーター基板５５は、複数の圧電素子６０等を含む。圧電素子６０は、ヘッドユニット２０における複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる。そして、圧電素子６０は、選択部２３０により選択された駆動信号の電圧Ｖoutと電圧ＶＢＳとの差に応じて変位してインクを吐出させる。そこで次に、圧電素子６０への駆動によってインクを吐出させる吐出部の構成について簡単に説明する。
【００２２】
図３は、アクチュエーター基板５５においてノズル１個分に対応した吐出部の概略構成を示す図である。
この図に示されるように、吐出部は、圧電素子６０と振動板６２１とキャビティ（圧力室）６３１とリザーバー６４１とノズル６５１とを含む。このうち、振動板６２１は、図において上面に設けられた圧電素子６０によって変位（屈曲振動）し、インクが充填されるキャビティ６３１の内部容積を拡大／縮小させるダイヤフラムとして機能する。ノズル６５１は、ノズルプレート６３２に設けられるとともに、キャビティ６３１に連通する開孔部である。
【００２３】
この図で示される圧電素子６０は、圧電体６０１を一対の電極６１１、６１２で挟んだ構造である。この構造の圧電体６０１にあっては、電極６１１、６１２により印加された電圧に応じて、電極６１１、６１２、振動板６２１とともに、図において中央部分が両端部分に対して上下方向に撓む。具体的には、圧電素子６０は、駆動信号の電圧Ｖoutが高くなると、上方向に撓む一方、電圧Ｖoutが低くなると、下方向に撓む構成となっている。この構成において、上方向に撓めば、キャビティ６３１の内部容積が拡大するので、インクがリザーバー６４１から引き込まれる一方、下方向に撓めば、キャビティ６３１の内部容積が縮小するので、縮小の程度によっては、インクがノズル６５１から吐出される。
このため、少なくとも圧電素子６０、キャビティ６３１およびノズル６５１によりインクを吐出する吐出部が構成されることになる。
【００２４】
なお、圧電素子６０は、図示した構造に限られず、圧電素子６０を変形させてインクのような液体を吐出させることができる型であれば良い。また、圧電素子６０は、屈曲振動に限られず、いわゆる縦振動を用いる構成でも良い。
圧電素子６０は、吐出部においてキャビティ６３１とノズル６５１とに対応して設けられ、また、図２に示されるように、選択部２３０にも対応して設けられる。このため、圧電素子６０、キャビティ６３１、ノズル６５１および選択部２３０のセットは、ノズル６５１毎に設けられることになる。
【００２５】
図４は、アクチュエーター基板におけるノズル６５１の配列の一例を示す図である。なお、図において、紙面の手前方向がインクの吐出方向である。
この図に示されるように、ノズル６５１は、例えば２列で次のように配列している。詳細には、１列分でみたとき、複数個のノズル６５１が副走査方向に沿ってピッチＰｖで配置する一方、２列同士では、主走査方向にピッチＰｈだけ離間して、かつ、副走査方向にピッチＰｖの半分だけシフトした関係となっている。
なお、ノズル６５１は、カラー印刷する場合には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）などの各色に対応したパターンが例えば主走査方向に沿って設けられるが、以下の説明では、簡略化するために、単色で階調を表現する場合について説明する。
【００２６】
図５は、図４に示したノズル配列による画像形成の基本解像度を説明するための図である。なお、この図は、説明を簡易化するために、ノズル６５１からインク滴を１回吐出させた場合の例であり、黒塗りの丸印がインク滴の着弾により形成されるドットを示している。
【００２７】
ヘッドユニット２０が、主走査方向に速度ｖで移動するとき、図５に示されるように、インク滴の着弾によって形成されるドットの（主走査方向の）間隔Ｄと、当該速度ｖとは、次のような関係にある。
すなわち、１回のインク滴の吐出で１ドットが形成される場合、ドット間隔Ｄは、速度ｖを、インクの吐出周波数ｆで除した値（＝ｖ／ｆ）、換言すれば、インク滴が繰り返し吐出される周期（１／ｆ）においてヘッドユニット２０が移動する距離で示される。
なお、図５の例では、ピッチＰｈがドット間隔Ｄに対して係数ｎで比例する関係にして、２列のノズル６５１から吐出されるインク滴が、媒体Ｐにおいて同一列で揃うように着弾させている。このため、図に示されるように、副走査方向のドット間隔が、主走査方向のドット間隔の半分となっている。ドットの配列は、図示の例に限られないことは言うまでもない。
【００２８】
ところで、高速印刷を実現するためには、単純には、ヘッドユニット２０が主走査方向に移動する速度ｖを高めれば良い。ただし、単に速度ｖを高めるだけでは、ドットの間隔Ｄが長くなってしまう。このため、ある程度の解像度を確保した上で、高速印刷を実現するためには、インクの吐出周波数ｆを高めて、単位時間当たりに形成されるドット数を増やす必要がある。
また、印刷速度とは別に、解像度を高めるためには、単位面積当たりで形成されるドット数を増やせば良い。ただし、ドット数を増やす場合に、インクを少量にしないと、隣り合うドット同士が結合してしまうだけでなく、インクの吐出周波数ｆを高めないと、印刷速度が低下する。
このように、高速印刷および高解像度印刷を実現するためにインクの吐出周波数ｆを高める必要があるのは、上述した通りである。
【００２９】
一方、媒体Ｐにドットを形成する方法としては、インク滴を１回吐出させて、１つのドットを形成する方法のほかに、単位期間にインク滴を２回以上吐出可能として、単位期間において吐出された１以上のインク滴を着弾させ、当該着弾した１以上のインク滴を結合させることで、１つのドットを形成する方法（第２方法）や、これら２以上のインク滴を結合させることなく、２以上のドットを形成する方法（第３方法）がある。以降の説明では、ドットを上記第２方法によって形成する場合について説明する。
【００３０】
本実施形態では、第２方法について、次のような例を想定して説明する。すなわち、本実施形態において、１つのドットについては、インクを最多で２回吐出させることで、大ドット、中ドット、小ドットおよび非記録の４階調を表現させる。この４階調を表現するために、本実施形態では、２種類の駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを用意して、それぞれにおいて、１周期に前半パターンと後半パターンとを持たせている。１周期のうち、前半・後半において駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを、表現すべき階調に応じた選択して（または選択しないで）、圧電素子６０に供給する構成となっている。
そこで次に、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂについて説明し、この後、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを選択するための構成について説明する。
なお、駆動信号ＣＯＭ−Ａについては駆動回路５ａにより生成され、駆動信号ＣＯＭ−Ｂについては駆動回路５ｂにより生成されるが、駆動回路５ａおよび５ｂについては、便宜的に、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂを選択するための構成の後に説明する。
【００３１】
図６は、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形等を示す図である。
図に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＬＡＴが出力されて（立ち上がって）から制御信号ＣＨが出力されるまでの期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、印刷周期Ｔａのうち、制御信号ＣＨが出力されてから次の制御信号ＬＡＴが出力されるまでの期間Ｔ２に配置された台形波形Ａｄｐ２とを連続させた波形となっている。
【００３２】
本実施形態において台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれが圧電素子６０の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子６０に対応するノズル６５１から所定量、具体的には中程度の量のインクをそれぞれ吐出させる吐出駆動波形である。
【００３３】
駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された台形波形Ｂｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において台形波形Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、台形波形Ｂｄｐ１は、ノズル６５１の開孔部付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための非吐出駆動波形である。このため、仮に台形波形Ｂｄｐ１が圧電素子６０の一端に供給されたとしても、当該圧電素子６０に対応するノズル６５１からインク滴が吐出されない。また、台形波形Ｂｄｐ２は、台形波形Ａｄｐ１（Ａｄｐ２）とは異なる波形となっている。仮に台形波形Ｂｄｐ２が圧電素子６０の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子６０に対応するノズル６５１から上記所定量よりも少ない量のインクを吐出させる吐出駆動波形である。
【００３４】
信号Ｆsは、駆動信号ＣＯＭ−Ｂのうち、非吐出駆動波形である台形波形Ｂｄｐ１が出力される期間Ｔ１においてＬレベルとなり、吐出駆動波形である台形波形Ｂｄｐ２が出力される期間Ｔ２においてＨレベルとなる。上述したように、この信号Ｆsは、制御部１１０によって駆動回路５ｂに供給される。
なお、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、台形波形Ａｄｐ１およびＡｄｐ２ともに吐出駆動波形であるから、後述するように駆動信号ＣＯＭ−Ｂのような信号Ｆsの代わりに常時Ｈレベルの信号が駆動回路５ａに供給される。
【００３５】
また、台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２の開始タイミングでの電圧と、終了タイミングでの電圧とは、いずれも電圧Ｖcで共通である。すなわち、台形波形Ａｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２は、それぞれ電圧Ｖcで開始し、電圧Ｖcで終了する波形となっている。
【００３６】
図７は、図２における選択制御部２１０の構成を示す図である。
この図に示されるように、選択制御部２１０には、クロック信号Ｓck、印刷データＤata、制御信号ＬＡＴ、ＣＨが制御ユニット１０から供給される。選択制御部２１０では、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）２１２とラッチ回路２１４とデコーダー２１６との組が、圧電素子６０（ノズル６５１）のそれぞれに対応して設けられている。
【００３７】
印刷データＤataは、画像の１ドットを形成するにあたって、当該ドットのサイズを規定する。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、印刷データＤata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。
印刷データＤataは、クロック信号Ｓckに同期してノズルごとに、ヘッドユニット２０の主走査に合わせて制御部１１０からシリアルで供給される。シリアルで供給された印刷データＤata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２１２である。
詳細には、圧電素子６０（ノズル）に対応した段数のシフトレジスタ２１２が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷データＤata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。
なお、圧電素子６０の個数をｍ（ｍは複数）としたときに、シフトレジスタ２１２を区別するために、印刷データＤata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。
【００３８】
ラッチ回路２１４は、シフトレジスタ２１２で保持された印刷データＤataを制御信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
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Ｄataをデコードして、制御信号ＬＡＴと制御信号ＣＨとで規定される期間Ｔ１、Ｔ２ごとに、選択信号Ｓａ、Ｓｂを出力して、選択部２３０での選択を規定する。
【００３９】
図８は、デコーダー２１６におけるデコード内容を示す図である。
この図において、ラッチされた２ビットの印刷データＤataについては（ＭＳＢ、ＬＳＢ）と表記している。デコーダー２１６は、例えばラッチされた印刷データＤataが（０、１）であれば、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルを、期間Ｔ１ではそれぞれＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２ではそれぞれＬ、Ｈレベルとして、出力するということを意味している。
なお、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルについては、クロック信号Ｓck、印刷データＤata、制御信号ＬＡＴ、ＣＨの論理レベルよりも、レベルシフター（図示省略）によって、高振幅論理にレベルシフトされる。
【００４０】
図９は、図２における圧電素子６０（ノズル６５１）の１個分に対応する選択部２３０の構成を示す図である。
この図に示されるように、選択部２３０は、インバーター（ＮＯＴ回路）２３２ａ、２３２ｂと、トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂとを有する。
デコーダー２１６からの選択信号Ｓａは、トランスファーゲート２３４ａにおいて丸印が付されていない正制御端に供給される一方で、インバーター２３２ａによって論理反転されて、トランスファーゲート２３４ａにおいて丸印が付された負制御端に供給される。同様に、選択信号Ｓｂは、トランスファーゲート２３４ｂの正制御端に供給される一方で、インバーター２３２ｂによって論理反転されて、トランスファーゲート２３４ｂの負制御端に供給される。
トランスファーゲート２３４ａの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ａが供給され、トランスファーゲート２３４ｂの入力端には、駆動信号ＣＯＭ−Ｂが供給される。トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂの出力端同士は、共通接続されるとともに、対応する圧電素子６０の一端に接続される。
トランスファーゲート２３４ａは、選択信号ＳａがＨレベルであれば、入力端および出力端の間を導通（オン）させ、選択信号ＳａがＬレベルであれば、入力端と出力端との間を非導通（オフ）させる。このため、トランスファーゲート２３４ａが、駆動信号ＣＯＭ−Ａを圧電素子６０の一端に供給するか否かを、選択的に切り替える第１スイッチとして機能する。
トランスファーゲート２３４ｂについても同様に選択信号Ｓｂに応じて、入力端および出力端の間をオンオフさせる。このため、トランスファーゲート２３４ｂが、駆動信号ＣＯＭ−Ｂを圧電素子６０の一端に供給するか否かを、選択的に切り替える第２スイッチとして機能する。
【００４１】
次に、選択制御部２１０と選択部２３０との動作について図６を参照して説明する。
【００４２】
印刷データＤataが、制御部１１０からノズル毎に、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２１２において順次転送される。そして、制御部１１０がクロック信号Ｓckの供給を停止させると、シフトレジスタ２１２のそれぞれには、ノズルに対応した印刷データＤataが保持された状態になる。なお、印刷データＤataは、シフトレジスタ２２２における最終ｍ段、…、２段、１段のノズルに対応した順番で供給される。
ここで、制御信号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２１２に保持された印刷データＤataを一斉にラッチする。図６において、Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍは、印刷データＤataが、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスタ２１２に対応するラッチ回路２１４によってラッチされた印刷データＤataを示している。
【００４３】
デコーダー２１６は、ラッチされた印刷データＤataで規定されるドットのサイズに応じて、期間Ｔ１、Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓａ、Ｓａの論理レベルを図７に示されるような内容で出力する。
すなわち、第１に、デコーダー２１６は、当該印刷データＤataが（１、１）であって、大ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとする。第２に、デコーダー２１６は、当該印刷データＤataが（０、１）であって、中ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとする。第３に、デコーダー２１６は、当該印刷データＤataが（１、０）であって、小ドットのサイズを規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとする。第４に、デコーダー２１６は、当該印刷データＤataが（０、０）であって、非記録を規定する場合、選択信号Ｓａ、Ｓｂを、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとし、期間Ｔ２においてＬ、Ｌレベルとする。
【００４４】
図１０は、印刷データＤataに応じて選択されて、圧電素子６０の一端に供給される駆動信号の電圧波形を示す図である。
印刷データＤataが（１、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオンし、トランスファーゲート２３４ｂがオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ１が選択される。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、選択部２３０は、駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ２を選択する。       
このように期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２が選択されて、駆動信号として圧電素子６０の一端に供給されると、当該圧電素子６０に対応したノズル６５１から、中程度の量のインクが２回にわけて吐出される。このため、媒体Ｐにはそれぞれのインクが着弾し合体して、結果的に、印刷データＤataで規定される通りの大ドットが形成されることになる。
【００４５】
印刷データＤataが（０、１）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオンし、トランスファーゲート２３４ｂはオフする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ａの台形波形Ａｄｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。
したがって、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、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾して合体して、結果的に、印刷データＤataで規定された通りの中ドットが形成されることになる。
【００４６】
印刷データＤataが（１、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてともにＬレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂがオフする。このため、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１、Ｂｄｐ１のいずれも選択されない。トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂがともにオフする場合、当該トランスファーゲート２３４ａ、２３４ｂの出力端同士の接続点から圧電素子６０の一端までの経路は、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、圧電素子６０は、自己が有する容量性によって、トランスファーゲートがオフする直前の電圧（Ｖc−ＶＢＳ）を保持する。
【００４７】
次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ２が選択される。このため、ノズル６５１から、期間Ｔ２においてのみ小程度の量のインクが吐出されるので、媒体Ｐには、印刷データＤataで規定された通りの小ドットが形成されることになる。
【００４８】
印刷データＤataが（０、０）であるとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとなるので、トランスファーゲート２３４ａがオフし、トランスファーゲート２３４ｂがオンする。このため、期間Ｔ１において駆動信号ＣＯＭ−Ｂの台形波形Ｂｄｐ１が選択される。次に、選択信号Ｓａ、Ｓｂは期間Ｔ２においてともにＬレベルとなるので、台形波形Ａｄｐ２、Ｂｄｐ２のいずれも選択されない。
このため、期間Ｔ１においてノズル６５１の開孔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、結果的に、ドットが形成されない、すなわち、印刷データＤataで規定された通りの非記録になる。
【００４９】
このように、選択部２３０は、選択制御部２１０による指示にしたがって駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択し（または選択しないで）、圧電素子６０の一端に供給する。このため、各圧電素子６０は、印刷データＤataで規定されるドットのサイズに応じて駆動されることになる。
なお、図１０に示した電圧波形では、説明簡略化のために、リプルが乗っていない状態を示しているが、実際には、リプルが重畳される。
また、図６に示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂはあくまでも一例である。実際には、ヘッドユニット２０の移動速度や媒体Ｐの性質などに応じて、予め用意された様々な波形の組み合わせが用いられる。
ここでは、圧電素子６０が、電圧の上昇に伴って上方向に撓む例で説明したが、電極６１１、６１２に供給する電圧を逆転させると、圧電素子６０は、電圧の上昇に伴って下方向に撓むことになる。このため、圧電素子６０が、電圧の上昇に伴って下方向に撓む構成では、図に例示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂが、電圧Ｖcを基準に反転したような波形となる。
【００５０】
このように本実施形態において、媒体Ｐに対して１ドットは単位期間である周期Ｔａを単位として形成される。このため、周期Ｔａにおいて（最多で）２回のインク滴の吐出により１ドットを形成する本実施形態では、インクの吐出周波数ｆは２／Ｔａとなり、ドット間隔Ｄは、ヘッドユニットの移動速度ｖを、インクの吐出周波数ｆ（＝２／Ｔａ）で除した値となる。
一般に、単位期間Ｔにおいてインク滴がＱ（Ｑは２以上の整数）回吐出可能であって、当該Ｑ回のインク滴の吐出で１ドットが形成される場合、インクの吐出周波数ｆはＱ／Ｔと表すことができる。
本実施形態のように、媒体Ｐに異なるサイズのドットを形成する場合の方が、１回のインク滴の吐出で１ドットを形成する場合と比較して、１ドットを形成するために要する時間（周期）が同じでも、１回のインク滴を１回吐出するため時間を短くする必要がある。
なお、２以上のインク滴を結合させないで２以上のドットを形成する第３方法については、特段の説明は要しないであろう。
【００５１】
続いて、駆動回路５ａおよび５ｂについて説明する。
なお、駆動回路５ａおよび５ｂの構成自体は同一であり、入出力信号のみが異なる。そこで以下については、データｄＡを入力して駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する駆動回路５ａを例にとって説明する。
【００５２】
図１１は、駆動回路５ａの詳細な構成を示す図である。
この図に示されるように駆動回路５ａは、変調回路５００、トランジスター対５４０、およびローパスフィルター５５０のほか、抵抗やコンデンサーなどの各種の素子（部品）から構成される。
駆動回路５ａについて概略すると、第１に、変調回路５００が、制御部１１０から供給されるデータｄＡをアナログの信号Ａａに変換する一方、帰還された駆動信号ＣＯＭ−Ａに基づく信号と目標信号である信号Ａａとの偏差を、当該駆動信号ＣＯＭ−Ａの高周波成分で補正して、当該補正した信号にしたがって、論理レベルが例えば排他的な関係にある変調信号を生成し、第２に、トランジスター対５４０を構成するハイサイドのトランジスターＭ１およびローサイドのトランジスターＭ２が、変調回路５００で生成された変調信号によって互いに排他的にオンオフしてスイッチングし、これによりノードＳｄから増幅変調信号を出力し、第３に、ローパスフィルター５５０が、当該増幅変調信号を平滑化（復調）して、当該平滑化した信号を駆動信号ＣＯＭ−Ａとして出力する。
次に、駆動回路５ａの各部について説明する。
【００５３】
変調回路５００は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）５０２と、加算器５０４、５１０と、減衰器５０８、コンパレーター５２０と、遅延器５１２と、ゲートドライバー５３０と、を含む。
このうち、ＤＡＣ５０２は、データｄＡをアナログ信号Ａaに変換し、加算器５０４の入力端（＋）に供給する。なお、このアナログ信号Ａaの電圧振幅は、例えば０〜２ボルト程度であり、この電圧を約２０倍に増幅したものが、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（ＣＯＭ−Ｂ）となる。つまり、アナログ信号Ａaは、駆動信号ＣＯＭ−Ａの増幅前の目標信号であり、源駆動信号である。
【００５４】
加算器５０４の入力端（−）には、端子Ｖfbの信号が、詳細には抵抗素子Ｒ４を介した駆動信号ＣＯＭ−Ａが、抵抗素子Ｒ２３によりプルアップされた状態で供給される。
加算器５０４は、入力端（−）の電圧を積分・減衰した上で、入力端（＋）の電圧と演算する。詳細には、加算器５０４は、入力端（＋）の電圧から、入力端（−）の積分・減衰電圧を差し引いた偏差を求め、当該偏差を示す信号Ａbを加算器５１０の入力端の一方に供給する。
なお、ＤＡＣ５０２からコンパレーター５２０までに至る回路の電源電圧は、低振幅の例えば３．３ボルトである。アナログ信号Ａaの電圧が最大でも２ボルト程度であるのに対し、駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧が最大で４０ボルトを超える場合があるので、偏差を求めるにあたって両電圧の振幅範囲を合わせるため、駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧を減衰させている。
【００５５】
減衰器５０８は、端子Ｉfbを介して入力した駆動信号ＣＯＭ−Ａの高周波成分を減衰して、加算器５１０の入力端の他方に供給する。減衰器５０８による減衰は、加算器５０４における入力端（−）と同様に、駆動信号ＣＯＭ−Ａを帰還するにあたって、電圧振幅を合わせるためである。加算器５１０は、入力端の一方における電圧と他方における電圧とを加算した電圧の信号Ａsを、コンパレーター５２０に供給する。
【００５６】
加算器５１０から出力される信号Ａsの電圧は、目標を示すアナログ信号Ａaの電圧から端子Ｖfbに供給された信号の減衰電圧を差し引いた偏差に、端子Ｉfbに供給された信号の減衰電圧を加算した電圧である。このため、加算器５１０による信号Ａsの電圧は、目標であるアナログ信号Ａaの電圧から、出力である駆動信号ＣＯＭ−Ａの減衰電圧を指し引いた偏差を、当該駆動信号ＣＯＭ−Ａの高周波成分で補正した信号ということができる。
【００５７】
コンパレーター５２０は、信号Ａsに基づいて、次のようにパルス変調した変調信号Ｍsを出力する。詳細には、コンパレーター５２０は、信号Ａsが電圧上昇時であれば、電圧閾値Ｖth1以上になったときにＨレベルとなり、信号Ａdが電圧下降時であれば、電圧閾値Ｖth2を下回ったときにＬレベルとなる変調信号Ｍsを出力する。なお、後述するように、電圧閾値は、
Ｖth1＞Ｖth2
という関係に設定されている（後述する図１２参照）。
変調信号Ｍsは、遅延器５１２に供給される。
【００５８】
遅延器５１２は、端子Ｆselに供給された信号がＬレベルであれば、変調信号Ｍsを所定時間だけ遅延させる一方、端子Ｆselに供給された信号がＨレベルであれば、変調信号Ｍsを遅延させることなくそのまま出力する。
なお、駆動回路５ａにおいては、端子Ｆselに常時Ｈレベルが供給され、駆動回路５ｂにおいては、端子Ｆselに制御部１１０からの信号Ｆsが供給される点は、上述した通りである。
【００５９】
ゲートドライバー５３０は、変調信号Ｍsを高論理振幅に変換して、トランジスターＭ１のゲート電極に端子Ｈdrを介して供給する一方、変調信号Ｍsの論理レベルを反転した信号を高論理振幅に変換して、トランジスターＭ２のゲート電極に端子Ｌdrを介して供給する。
【００６０】
トランジスター対５４０において、トランジスターＭ１およびＭ２の各々は、例えばＮチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）である。このうち、ハイサイドのトランジスターＭ１において、ドレイン電極には、電圧Ｖh（例えば４２ボルト）が印加される。ローサイドのトランジスターＭ２については、ソース電極が、グランドに接地されている。そして、トランジスターＭ１のドレイン電極およびトランジスターＭ２のドレイン電極は共通接続されて、ノードＳｄとなっている。
トランジスターＭ１のゲート電極に供給される信号と、トランジスターＭ２のゲート電極に供給される信号とは、論理レベルが排他的になるので、一方のトランジスターがオンすれば、他方のトランジスターがオフし、また、一方のトランジスターがオフすれば、他方のトランジスターがオンすることになる。
なお、ゲートドライバー５３０が出力する２つのゲート信号の論理レベルは、実際には、同時にＨレベルとはならないように（すなわち、Ｎチャネル型のトランジスターＭ１、Ｍ２が同時にオンしないように）、タイミング制御しても良い。このため、ここでいう排他的とは、厳密にいえば、同時にＨレベルになることがない（トランジスターＭ１、Ｍ２でいえば、同時にオンすることがない）、という意味である。
【００６１】
ところで、ここでいう変調信号は、狭義には変調信号Ｍsであるが、信号Ａaに応じてパルス変調して、トランジスターＭ１、Ｍ２を駆動する信号である、と考えれば、トランジスターＭ１へのゲート信号や、トランジスターＭ２へのゲート信号も変調信号に含まれる。すなわち、信号Ａaに応じてパルス変調した変調信号には、変調信号Ｍsのみならず、当該変調信号Ｍsの論理レベルを反転させたものや、タイミング制御されたものが含まれる。
【００６２】
ローパスフィルター５５０は、インダクターＬ１とコンデンサーＣ１とを含む。
このうち、インダクターＬ１については、一端がノードＳｄに接続され、他端が駆動回路５ａの出力となる端子Ｏutとなっている。
なお、端子Ｏutは、コンデンサーＣ１の一端と、コンデンサーＣ７の一端と、抵抗素子Ｒ４の一端とに、にそれぞれ接続されている。このうち、コンデンサーＣ１の他端は、グランドに接地されている。このため、インダクターＬ１とコンデンサーＣ１とでトランジスターＭ１、Ｍ２の接続点に現れる増幅変調信号を平滑化して復調することになる。ただし、上述したように完全には平滑化されず、多少のリプルが重畳される。
【００６３】
抵抗素子Ｒ４の他端は、端子Ｖfbおよび抵抗素子Ｒ２３の一端に接続され、当該抵抗素子Ｒ２３の他端には電圧Ｖhが印加される。これにより、端子Ｖfbには、端子Ｏutからの駆動信号ＣＯＭ−Ａがプルアップされて帰還される。
【００６４】
バンドパスフィルター５６０は、コンデンサーＣ７およびＣ８と、抵抗素子Ｒ１８およびＲ１０とを含む。
このうち、コンデンサーＣ７については、一端が端子Ｏutに接続され、他端が抵抗素子Ｒ１８の一端と抵抗素子Ｒ１０の一端とに接続される。抵抗素子Ｒ１８の他端はグランドに接地される。このため、コンデンサーＣ７と抵抗素子Ｒ１８とは、端子Ｏutからの駆動信号ＣＯＭ−Ａのうち、カットオフ周波数以上の高周波成分を通過させるハイパスフィルターとして機能する。なお、ＨＰＦのカットオフ周波数は、例えば約９ＭＨｚに設定される。
また、抵抗素子Ｒ１０の他端は、コンデンサーＣ５の一端とコンデンサーＣ８の一端とに接続される。このうち、コンデンサーＣ８の他端はグランドに接地される。このため、抵抗素子Ｒ１０とコンデンサーＣ８とは、上記ハイパスフィルター通過した信号成分のうち、カットオフ周波数以下の低周波成分を通過させるローパスフィルターとして機能する。なお、ＬＰＦのカットオフ周波数は、例えば約１６０ＭＨｚに設定される。
上記ハイパスフィルターのカットオフ周波数は、上記ローパスフィルターのカットオフ周波数よりも低く設定されるので、ハイパスフィルターとローパスフィルターは、駆動信号ＣＯＭ−Ａのうち、所定の周波数域の周波数成分を通過させるバンドパスフィルター５６０として機能する。
【００６５】
コンデンサーＣ５の他端は、変調回路５００の端子Ｉfbに接続される。これにより、端子Ｉfbには、バンドパスフィルター５６０を通過した駆動信号ＣＯＭ−Ａの高周波数成分のうち、直流成分がカットされて帰還されることになる。
なお、バンドパスフィルター５６０およびコンデンサーＣ５については、図２では省略している。
また、駆動回路５ａでは、帰還経路として、端子Ｖfbを介した経路と端子Ｉfbを介した経路との２経路を有する。このうち、後述する自励発振の周波数を規定する経路として支配的となるのは、端子Ｉfbを介した経路である。
【００６６】
端子Ｏutから出力される駆動信号ＣＯＭ−Ａは、トランジスターＭ１およびＭ２の接続点のノードＳｄから出力される増幅変調信号を、ローパスフィルター５５０によって平滑化した信号である。この駆動信号ＣＯＭ−Ａは、端子Ｖfbを介して、加算器５０４に帰還されて、目標である信号Ａaとの偏差である信号Ａbとして出力される。
ここで説明の便宜上、端子Ｉfbを介した帰還と、遅延器５１２による遅延とを除外した構成を想定したとき、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、端子Ｖfbを介して積分・減衰された上で、加算器５０４に帰還されるので、当該帰還経路の系では、ローパスフィルター５５０と加算器５０４とを経由する経路の伝達関数で定まる周波数にて自励発振が生じることになる。
ただし、端子Ｖfbを介した帰還経路の遅延量が大であるために、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−Ａの波形精度を十分に確保できるほど高くすることができない。
【００６７】
そこで、本実施形態では、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−Ａの高周波成分を帰還する経路を設けることによって、回路全体でみたときの遅延を小さくしている。このため、信号Ａbに、駆動信号ＣＯＭ−Ａの高周波成分を加算した信号Ａs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高くなり（すなわち、自励発振の周波数が高くなり）、駆動信号ＣＯＭ−Ａにおいてリプルが小さくなって、波形の精度が高められている。
【００６８】
図１２は、アナログ信号Ａaの波形に対して、信号Ａsと変調信号Ｍsとの理想的な関係を示す図である。
この図に示されるように、信号Ａsは三角波であり、その発振周波数は、アナログ信号Ａaの電圧（入力電圧）に応じて変動する。具体的には、入力電圧が中間値である場合に最も高くなり、入力電圧が中間値から高くなるにつれて、または、低くなるにつれて、低くなる。なお、信号Ａsが自励発振信号である。
【００６９】
また、信号Ａsにおいて三角波の傾斜は、入力電圧が中間値付近であれば、上り（電圧の上昇）と下り（電圧の下降）とでほぼ等しくなる。このため、信号Ａsをコンパレーター５２０によって電圧閾値Ｖth1、Ｖth2と比較した結果である変調信号Ｍsのデューティー比は、ほぼ５０％となる。入力電圧が中間値から高くなると、信号Ａsの下りの傾斜が緩くなる。このため、変調信号ＭsがＨレベルとなる期間が相対的に長くなって、デューティー比が大きくなる。一方、入力電圧が中間値から低くなるにつれて、信号Ａsの上りの傾斜が緩くなる。このため、変調信号ＭsがＬレベルとなる期間が相対的に短くなって、デューティー比が小さくなる。
このため、変調信号Ｍsは、次のようなパルス密度変調信号となる。すなわち、変調信号Ｍsのデューティー比は、入力電圧の中間値でほぼ５０％であり、入力電圧が中間値よりも高くなるにつれて大きくなり、入力電圧が中間値よりも低くなるにつれて小さくなる。
【００７０】
ゲートドライバー５３０は、上述したように変調信号Ｍsに基づいてトランジスターＭ１、Ｍ２をオン／オフさせる。すなわち、ゲートドライバー５３０は、変調信号ＭsがＨレベルであれば、トランジスターＭ１をオンさせるとともに、トランジスターＭ２をオフさせる一方、変調信号ＭsがＬレベルであれば、トランジスターＭ１をオフさせるとともに、トランジスターＭ２をオンさせる。
したがって、ノードＳｄにおける増幅変調信号をインダクターＬ１およびコンデンサーＣ１で平滑化した駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧は、変調信号Ｍsのデューティー比が大きくなるにつれて高くなり、デューティー比が小さくなるにつれて低くなる。このため、結果的に、駆動信号ＣＯＭ−Ａは、アナログ信号Ａaの電圧を拡大した信号となるように制御されて、出力されることになる。
【００７１】
この駆動回路５ａは、パルス密度変調を用いているので、変調周波数が固定のパルス幅変調と比較して、デューティー比の変化幅を大きく取れる、という利点がある。
すなわち、回路全体で扱うことができる最小の正パルス幅と負パルス幅はその回路特性で制約されるので、周波数固定のパルス幅変調では、デューティー比の変化幅として所定の範囲（例えば１０％から９０％までの範囲）しか確保できない。これに対し、パルス密度変調では、入力電圧が中間値から離れるにつれて、発振周波数が低くなるため、入力電圧が高い領域においては、デューティー比をより大きくすることができ、また、入力電圧が低い領域においては、デューティー比をより小さくすることができる。このため、自励発振型パルス密度変調では、デューティー比の変化幅として、より広い範囲（例えば５％から９５％までの範囲）を確保することができるのである。
ただし、駆動回路５ａにおいては、パルス密度変調ではなく、パルス幅変調を用いても良い。
【００７２】
また、駆動回路５ａは、自励発振であり、他励発振のように高い周波数の搬送波を生成する回路が不要である。このため、高電圧を扱う回路以外の、すなわち変調回路が担う機能の集積化が容易である、という利点がある。
【００７３】
ここでは、駆動信号ＣＯＭ−Ａを出力する駆動回路５ａを例にとって説明したが、駆動回路５ｂについては、入出力される信号だけが異なり同様な構成である。
すなわち、駆動回路５ｂについては、ＤＡＣ５０２にデータｄＡの代わりにデータｄＢが入力され、ノードＳｄから駆動信号ＣＯＭ−Ｂが出力される。また、駆動回路５ｂについては、端子Ｆselに、常時Ｈレベルの信号ではなく、制御部１１０から信号Ｆsが供給される。
【００７４】
台形波形Ｂｄｐ２が出力される期間Ｔ２において信号ＦsがＨレベルになれば、駆動回路５ｂは、駆動回路５ａと同様に、当該台形波形Ｂｄｐ２を駆動信号ＣＯＭ−Ｂとして出力する。
一方、台形波形Ｂｄｐ１が出力される期間Ｔ１において信号ＦsがＬレベルになれば、遅延器５１２は変調信号Ｍsを遅延させてゲートドライバー５３０に供給するので、帰還経路での遅延量が増加する。帰還経路での遅延量が増加すると、信号ＦsがＨレベルの場合と比較して、自励発振の周波数が低下する。
【００７５】
インクを吐出しない場合、なにもしないと、ノズル６５１近傍においてインクの粘度が増加する（増粘する）だけでなく、当該増粘したインクがキャビティ６３１に引き込まれ、インクの吐出を不安定する、という問題を引き起こす。
このため、本実施形態では、インクの吐出に関与しない期間での波形、すなわち、駆動信号ＣＯＭ−Ｂのうちの、期間Ｔ１の台形波形Ｂｄｐ２により、圧電素子６０をわずかに変位させる。これにより、キャビティ６３１の内部容積がわずかに増減するので、ノズル６５１の液面（メニスカス）を動いて、インクの増粘が抑制される。
【００７６】
本実施形態において、信号ＦsがＬレベルになって自励発振の周波数が低下すると、図１３に示されるようにローパスフィルター５５０を通過した駆動信号ＣＯＭ−Ｂにおける非吐出駆動波形（台形波形Ｂｄｐ１）のリプルが吐出駆動波形よりも大きくなる。このため、台形波形Ｂｄｐ２が圧電素子６０では変位量が大きくなるので、インクの増粘および沈降をより効果的に抑止することができる。
なお、図１３は、吐出駆動波形および非吐出駆動波形の電圧一定部分を拡大した図面である。
【００７７】
実施形態では、自励発振の周波数を低下させるために、コンパレーター５２０の出力信号を遅延器５１２により遅延させてゲートドライバー５３０に供給する構成としたが、この構成のほかにも様々な変更によって、自励発振の周波数を低下させることができる。
例えば、端子ＦselがＬレベルになったときに、端子Ｉfbを経由する帰還経路において遅延時間を増す方向に回路特性を変更する構成とすれば良い。ここで、上記帰還経路とは、端子Ｏut→バンドパスフィルター５６０→コンデンサーＣ５→減衰器５０８→加算器５１０→コンパレーター５２０→（遅延器５１２）→ゲートドライバー５３０→トランジスター対５４０→ローパスフィルター５５０→端子Ｏutという経路である。
自励発振の周波数を低下させるための具体的な策としては、実施形態で説明した遅延器５１２による遅延以外でいえば、次のようなものが挙げられる。
【００７８】
例えば第１の策として、減衰器５０８における減衰度を大きくして（ゲインを下げて）も良い。具体的には、減衰器５０８は、オペアンプなどの演算増幅器で構成されるので、信号ＦsがＬレベルになったときに、特に図示しないが、ゲインが小さくなる方向に帰還抵抗の定数を変更しても良い。
また、当該演算増幅器の出力周波数特性を発振周波数が低下する方向に、具体的には帰還コンデンサーの容量を小さくなるように変更しても良い。
くわえて、当該演算増幅器へのバイアス電流を絞っても良い。
【００７９】
第２の策として、遅延時間が増す方向に、バンドパスフィルター５６０の構成素子の定数を変更しても良い。具体的には、信号ＦsがＬレベルになったときに、コンデンサーＣ７の容量を小さくする、抵抗素子Ｒ１８の抵抗値を小さくする、抵抗素子Ｒ１０の抵抗値を大きくする、または、コンデンサーＣ８の容量を大きくする、もしくは、これらを２以上組み合わせても良い。
【００８０】
第３の策として、コンパレーター５２０の応答（反応）時間を遅くしても良い。具体的には、信号ＦsがＬレベルになったときに、コンパレーター５２０のバイアス電流を絞っても良いし、特に図示しないが、コンパレーターとして応答時間が短いタイプと長いタイプとを２つ用意しておき、信号ＦsがＨレベルのときには応答時間が短いタイプを適用し、信号ＦsがＬレベルのときには応答時間が長いタイプを適用しても良い。
【００８１】
第４の策として、ゲートドライバー５３０の応答時間を遅くしても良い。具体的には、コンパレーター５２０と同様に、ゲートドライバーとして応答時間が短いタイプと長いタイプとを２つ用意しておき、信号ＦsがＨレベルのときには応答時間が短いタイプを適用し、信号ＦsがＬレベルのときには応答時間が長いタイプを適用しても良い。なお、ゲートドライバー５３０は、実際には、ハイサイド用の出力ドライバーと、ローサイド用の出力ドライバーとの２系統を有するので、当該ドライバーを構成する素子サイズや、定数などを切り替えることにより、応答時間を変更することができる。
【００８２】
上記第１乃至第４の策は、単独ではなく、適宜組み合わせても良い。
【００８３】
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。
【００８４】
実施形態では、印刷周期Ｔａを期間Ｔ１およびＴ２に２分割するとともに、駆動信号ＣＯＭ−ＡおよびＣＯＭ−Ｂの２種類のうち、いずれかを選択して（または選択しないで）圧電素子６０の一端に印加する構成（マルチコム）としたが、印刷周期Ｔａの分割数は「２」に限られないし、また、駆動信号の数も「２」に限られない。
また、吐出駆動波形および非吐出駆動波形を含む複数の台形波形を所定順に繰り返す１種類の駆動信号のなかから、印刷データＳＩに応じて１種以上の台形波形を抜き出して圧電素子６０の一端に印加する構成（シングルコム）としても良い。
【００８５】
実施形態では、非吐出駆動波形を出力する場合に、当該非吐出駆動波形を増幅する駆動回路５ｂにおいて自励発振の周波数を低下させる構成としたが、三角波や鋸波を外部の他例発振回路から入力し、偏差信号と比較して変調信号を生成する構成にも適用可能である。すなわち、非吐出駆動波形を出力する場合に、他励発振回路の周波数を低下させて、リプルを大きくする構成としても良い。
【００８６】
上記説明では、液体吐出装置を印刷装置１として説明したが、液体を吐出して立体を造形する立体造形装置や、液体を吐出して布地を染める捺染装置などであっても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１…印刷装置（液体吐出装置）、１０…制御ユニット、２０…ヘッドユニット、５ａ、５ｂ…駆動回路、５５…アクチュエーター基板、６０…圧電素子、５００…変調回路、５４０…トランジスター対、５５０…ローパスフィルター、Ｍ１、Ｍ２…トランジスター、６３１…キャビティ、６５１…ノズル。
【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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