(57)【要約】【課題】圧電素子に意図しない電圧が加わることに起因する圧電素子及び振動板に生じる変位を低減することが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、を備え、前記基準電圧回路は、前記基準電圧信号を生成する電圧生成部と、前記基準電圧信号の電圧値を検出する電圧検出部と、を含み、前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、前記電圧検出部は、前記電圧生成部の動作を停止させ、且つ前記基準電圧信号出力端子とグラウンド端子とを電気的に接続させる、液体吐出装置。【選択図】図１８
2019162845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、
基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、
前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、
前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、
を備え、
前記基準電圧回路は、前記基準電圧信号を生成する電圧生成部と、前記基準電圧信号の電圧値を検出する電圧検出部と、を含み、
前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、前記電圧検出部は、前記電圧生成部の動作を停止させ、且つ前記基準電圧信号出力端子とグラウンド端子とを電気的に接続させる、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記基準電圧回路は、前記電圧生成部に電源電圧を供給するか否かを切り替える第１スイッチ回路と、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続するか否かを切替える第２スイッチ回路と、を含み、
前記電圧検出部は、前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第１閾値を超えた場合、停止信号を出力し、
前記第１スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記電圧生成部への前記電源電圧の供給を停止し、
前記第２スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続する、
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】
前記電圧生成部は、第１参照電圧と前記基準電圧信号に基づく信号とを比較する第１コンパレーターと、前記第１コンパレーターの比較結果に基づいて電源端子と前記基準電圧信号出力端子とを電気的に接続するか否かを切り替える第１トランジスターと、を有し、
前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第１閾値を超えた場合、前記第１スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記第１コンパレーターへの前記電源電圧の供給を停止する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記基準電圧回路は、クランプ回路を含み、
前記クランプ回路は、前記基準電圧信号の前記電圧値が、前記第１閾値よりも低い第２閾値を超えた場合、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続する、
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】
前記クランプ回路は、第２参照電圧と前記基準電圧信号に基づく信号とを比較する第２コンパレーターと、前記第２コンパレーターの比較結果に基づいて前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続するか否かを切り替える第２トランジスターと、を有し、
前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第２閾値を超えた場合、前記第２トランジスターは、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、
基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、
前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、
前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、
前記駆動信号が供給される第１端子と、前記第１電極と電気的に接続される第２端子とを有し、前記駆動信号の前記第１電極への供給を制御するスイッチ回路と、
を備え、
前記基準電圧回路は、前記基準電圧信号を生成する電圧生成部と、前記基準電圧信号の電圧値を検出する電圧検出部と、を含み、
前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、前記電圧検出部は、前記電圧生成部の動作を停止させ、且つ前記第１電極と前記第２端子とが電気的に接続される第１ノードの電荷を、前記スイッチ回路の寄生ダイオードを介して放出させる、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、駆動信号出力端子と前記第１端子とが電気的に接続される第２ノードの電荷を放出させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、
基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、
前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、
前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、
を備え、
前記基準電圧回路は、第１放電トランジスターと、前記第１放電トランジスターよりも定格容量が大きい第２放電トランジスターと、を含み、
前記第１放電トランジスターの一端、及び前記第２放電トランジスターの一端は前記基準電圧信号出力端子と電気的に接続され、
前記第１放電トランジスターの他端、及び前記第２放電トランジスターの他端はグラウンド端子と電気的に接続される、
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】
インク等の液体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（液体吐出装置）には、例えばピエゾ素子などの圧電素子を用いたものが知られている。圧電素子は、プリントヘッドにおいて、インクを吐出する複数のノズル、及びノズルから吐出されるインクを貯留するキャビティーに対応して設けられる。そして、圧電素子が駆動信号に従い変位することで、圧電素子とキャビティーとの間に設けられた振動板が撓み、キャビティーの容積が変化する。これにより、ノズルから所定のタイミングで所定量のインクが吐出され、媒体上にドットが形成される。
【０００３】
特許文献１には、上部電極と下部電極との間の電位差に基づき変位する圧電素子に対して、上部電極に印刷データに基づき生成された駆動信号を供給し、下部電極に基準電圧を供給し、選択回路（スイッチ回路）により駆動信号を供給するか否かを制御することで、圧電素子の変位を制御し、インクを吐出する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】
【特許文献１】特開２０１７−４３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるような圧電素子の変位に基づいてインクを吐出する液体吐出装置において、圧電素子に意図しない電圧が供給された場合、当該圧電素子に意図しない変位が生じる。圧電素子に意図しない変位が生じた場合、当該変位に基づいて振動板も変位する。その結果、振動板に想定よりも大きな変位が生じ、振動板に意図しない応力が加わる。
【０００６】
このような振動板に生じる意図しない応力が長時間継続して加わった場合、振動板とキャビティーとの接点を中心に応力が集中し、振動板にクラック等が生じるおそれがある。
【０００７】
さらに、振動板に意図しない変位が生じた状態から吐出動作に遷移した場合に振動板に必要以上の負荷が加わり、当該負荷により振動板にクラック等が生じるおそれもある。
【０００８】
仮に振動板にクラックが生じた場合、当該クラックからキャビティーに貯留されたインクが漏れ出し、キャビティーの容積の変化に対して吐出されるインク量にばらつきが生じる。その結果、インクの吐出精度が悪化する。
【０００９】
特に、下部電極に供給される基準電圧は、プリントヘッドにおいて複数の圧電素子に共通に供給される場合がある。したがって、基準電圧が意図しない電位となった場合、複数の圧電素子６０及び振動板６２１の変位に影響を及ぼす。すなわち、複数の振動板６２１にクラックが生じるおそれがあり、液体吐出装置全体の吐出精度に影響を及ぼすおそれもある。
【００１０】
このような圧電素子に意図しない電圧が加わることに起因する圧電素子及び振動板に生じる変位に対する課題は、特許文献１にも開示されていない新規な課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、を備え、前記基準電圧回路は、前記基準電圧信号を生成する電圧生成部と、前記基準電圧信号の電圧値を検出する電圧検出部と、を含み、前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、前記電圧検出部は、前記電圧生成部の動作を停止させ、且つ前記基準電圧信号出力端子とグラウンド端子とを電気的に接続させる。
【００１２】
前記液体吐出装置の一態様において、前記基準電圧回路は、前記電圧生成部に電源電圧を供給するか否かを切り替える第１スイッチ回路と、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続するか否かを切替える第２スイッチ回路と、を含み、前記電圧検出部は、前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第１閾値を超えた場合、停止信号を出力し、前記第１スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記電圧生成部への前記電源電圧の供給を停止し、前記第２スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続してもよい。
【００１３】
前記液体吐出装置の一態様において、前記電圧生成部は、第１参照電圧と前記基準電圧信号に基づく信号とを比較する第１コンパレーターと、前記第１コンパレーターの比較結果に基づいて電源端子と前記基準電圧信号出力端子とを電気的に接続するか否かを切り替える第１トランジスターと、を有し、前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第１閾値を超えた場合、前記第１スイッチ回路は、前記停止信号に基づいて前記第１コンパレーターへの前記電源電圧の供給を停止してもよい。
【００１４】
前記液体吐出装置の一態様において、前記基準電圧回路は、クランプ回路を含み、前記クランプ回路は、前記基準電圧信号の前記電圧値が、前記第１閾値よりも低い第２閾値を超えた場合、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続してもよい。
【００１５】
前記液体吐出装置の一態様において、前記クランプ回路は、第２参照電圧と前記基準電圧信号に基づく信号とを比較する第２コンパレーターと、前記第２コンパレーターの比較結果に基づいて前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続するか否かを切り替える第２トランジスターと、を有し、前記基準電圧信号の前記電圧値が前記第２閾値を超えた場合、前記第２トランジスターは、前記基準電圧信号出力端子と前記グラウンド端子とを電気的に接続してもよい。
【００１６】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、前記駆動信号が供給される第１端子と、前記第１電極と電気的に接続される第２端子とを有し、前記駆動信号の前記第１電極への供給を制御するスイッチ回路と、を備え、前記基準電圧回路は、前記基準電圧信号を生成する電圧生成部と、前記基準電圧信号の電圧値を検出する電圧検出部と、を含み、前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、前記電圧検出部は、前記電圧生成部の
動作を停止させ、且つ前記第１電極と前記第２端子とが電気的に接続される第１ノードの電荷を、前記スイッチ回路の寄生ダイオードを介して放出させる。
【００１７】
前記液体吐出装置の一態様において、前記基準電圧信号の前記電圧値が第１閾値を超えた場合、駆動信号出力端子と前記第１端子とが電気的に接続される第２ノードの電荷を放出させてもよい。
【００１８】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、駆動信号を駆動信号出力端子から出力する駆動回路と、基準電圧信号を基準電圧信号出力端子から出力する基準電圧回路と、前記駆動信号が供給される第１電極と、前記基準電圧信号が供給される第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電位差によって変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、を備え、前記基準電圧回路は、第１放電トランジスターと、前記第１放電トランジスターよりも定格容量が大きい第２放電トランジスターと、を含み、前記第１放電トランジスターの一端、及び前記第２放電トランジスターの一端は前記基準電圧信号出力端子と電気的に接続され、前記第１放電トランジスターの他端、及び前記第２放電トランジスターの他端はグラウンド端子と電気的に接続される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】液体吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】液体吐出装置の電気構成を示すブロック図である。
【図３】駆動信号生成回路の回路構成を示すブロック図である。
【図４】給電切替回路の電気構成を示す回路図である。
【図５】駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。
【図６】吐出モジュール及び駆動ＩＣの電気構成を示すブロック図である。
【図７】選択回路の電気構成を示す回路図である。
【図８】デコーダーにおけるデコード内容を示す図である。
【図９】駆動ＩＣの動作を説明するための図である。
【図１０】吐出モジュールの分解斜視図である。
【図１１】吐出部の概略構成を示す断面図である。
【図１２】吐出モジュール及び吐出モジュールに設けられた複数のノズルの配置の一例を示す図である。
【図１３】圧電素子及び振動板の変位と吐出との関係を説明するための図である。
【図１４】圧電素子の電極の電圧値が上昇した場合における圧電素子及び振動板の変位、並びに振動板に生じる応力を説明するための図である。
【図１５】振動板を方向Ｚから見た場合の平面図である。
【図１６】振動板に一次の固有振動が生じた場合を例示した図である。
【図１７】振動板に三次の固有振動が生じた場合を例示した図である。
【図１８】基準電圧回路の電気構成を示す回路図である。
【図１９】所定の電圧の基準電圧信号ＶＢＳが生成されている場合の動作を説明するための図である。
【図２０】基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇した場合に、当該電圧値を制御する場合の動作を説明するための図である。
【図２１】基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値以上に上昇した場合に、基準電圧信号ＶＢＳの電圧を放出する場合の動作を説明するための図である。
【図２２】圧電素子の電極６１１の電荷を放出するための放電手段を説明するための図である。
【図２３】トランスファーゲートを構成するトランジスターを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
以下では、本発明に係る液体吐出装置について、液体としてインクを吐出する印刷装置であるインクジェットプリンターを例に挙げて説明する。
【００２２】
なお、液体吐出装置としては、例えば、インクジェットプリンター等の印刷装置、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ等の電極形成に用いられる電極材料吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出装置等を挙げることができる。
【００２３】
１  液体吐出装置の構成
本実施形態に係る液体吐出装置の一例としての印刷装置は、外部の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てインクを吐出させることで、紙などの印刷媒体にドットを形成し、当該画像データに応じた文字、図形等を含む画像を印刷するインクジェットプリンターである。
【００２４】
図１は、液体吐出装置１の概略構成を示す斜視図である。図１には、媒体Ｐが搬送される方向Ｘ、方向Ｘと交差し移動体２が往復動する方向Ｙ、インクが吐出される方向Ｚを図示している。なお、本実施形態では、方向Ｘ、方向Ｙ、方向Ｚは互いに直交する軸として説明する。
【００２５】
図１に示すように、液体吐出装置１は、移動体２と、移動体２を方向Ｙに沿って往復動させる移動機構３とを備える。
【００２６】
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、を有する。
【００２７】
移動体２に含まれるキャリッジ２４は、キャリッジガイド軸３２に往復動自在に支持されると共に、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を駆動させることで、移動体２がキャリッジガイド軸３２に案内されて方向Ｙに沿って往復動する。
【００２８】
移動体２のうち、媒体Ｐと対向する部分にはヘッドユニット２０が設けられている。このヘッドユニット２０は多数のノズルを有し、当該ノズルのそれぞれから方向Ｚに沿ってインクが吐出される。また、ヘッドユニット２０には、フレキシブルケーブル１９０を介して制御信号等が供給される。
【００２９】
液体吐出装置１は、媒体Ｐを、方向Ｘに沿ってプラテン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を方向Ｘに沿って搬送する搬送ローラー４２と、を備える。
【００３０】
そして、媒体Ｐが搬送機構４により搬送されるタイミングにおいて、ヘッドユニット２０が媒体Ｐにインクを吐出することにより、媒体Ｐの表面に画像が形成される。
【００３１】
図２は、液体吐出装置１の電気構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２に示すように、液体吐出装置１は、制御ユニット１０及びヘッドユニット２０を有する。また、制御ユニット１０とヘッドユニット２０とは、フレキシブルケーブル１９０を介して接続されている。
【００３３】
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及び電圧生成回路９０を備える。
【００３４】
制御回路１００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、各種構成を制御するための複数の制御信号等を供給する。
【００３５】
具体的には、制御回路１００は、キャリッジモータードライバー３５に対して制御信号ＣＴＲ１を供給する。キャリッジモータードライバー３５は、制御信号ＣＴＲ１に従ってキャリッジモーター３１を駆動する。これにより、図１に示すキャリッジ２４の方向Ｙにおける移動が制御される。
【００３６】
また、制御回路１００は、搬送モータードライバー４５に対して制御信号ＣＴＲ２を供給する。搬送モータードライバー４５は、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、図１に示す搬送機構４による媒体Ｐの方向Ｘにおける移動が制御される。
【００３７】
また、制御回路１００は、ヘッドユニット２０に対して、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、駆動データ信号ＤＲＶ及びセレクト信号ＥＮを供給する。
【００３８】
電圧生成回路９０は、例えばＤＣ４２Ｖの電圧ＶＨＶを生成しヘッドユニット２０に供給する。なお、電圧ＶＨＶは、制御ユニット１０に含まれる各種構成にも供給されてよい。
【００３９】
ヘッドユニット２０は、駆動信号生成回路５０、給電切替回路７０、駆動ＩＣ８０及び吐出モジュール２１を備える。
【００４０】
駆動信号生成回路５０には、電圧ＶＨＶ、駆動データ信号ＤＲＶ及びセレクト信号ＥＮが供給される。
【００４１】
駆動信号生成回路５０は、駆動データ信号ＤＲＶに基づく信号を電圧ＶＨＶに基づく電圧にＤ級増幅することで、駆動信号ＣＯＭを生成して駆動ＩＣ８０に供給する。また、駆動信号生成回路５０は、電圧ＶＨＶを降圧した例えばＤＣ５Ｖの基準電圧信号ＶＢＳを生成して吐出モジュール２１に供給する。また、駆動信号生成回路５０は、駆動データ信号ＤＲＶに基づいて給電制御信号ＣＴＶＨＶを生成して給電切替回路７０に供給する。ここで、セレクト信号ＥＮは、駆動信号生成回路５０に供給される駆動データ信号ＤＲＶが、駆動信号ＣＯＭを生成するためのデータ信号なのか又は給電制御信号ＣＴＶＨＶを生成するためのデータ信号なのかを指示するための信号である。
【００４２】
また、駆動信号生成回路５０は、生成する駆動信号ＣＯＭが正常でない場合、エラー信号ＥＲＲを制御回路１００に供給する。
【００４３】
給電切替回路７０には、電圧ＶＨＶ及び給電制御信号ＣＴＶＨＶが供給される。給電切替回路７０は、給電制御信号ＣＴＶＨＶに従い、駆動ＩＣ８０に供給する電圧ＶＨＶ−Ｔ
Ｇの電位を電圧ＶＨＶに基づく電位とするのか又はグラウンド電位とするのかの切り替えを行う。
【００４４】
駆動ＩＣ８０には、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、電圧ＶＨＶ−ＴＧ及び駆動信号ＣＯＭが供給される。
【００４５】
駆動ＩＣ８０は、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に基づき、所定の期間において駆動信号ＣＯＭを選択するか又は非選択とするかを切り替える。そして、駆動ＩＣ８０により選択された駆動信号ＣＯＭが、駆動信号ＶＯＵＴとして吐出モジュール２１に供給される。なお、電圧ＶＨＶ−ＴＧは、例えば駆動信号ＣＯＭを選択するための高電圧論理の信号生成に用いられる。
【００４６】
吐出モジュール２１は、圧電素子６０を含む複数の吐出部６００を有する。
【００４７】
吐出モジュール２１に供給される駆動信号ＶＯＵＴは、圧電素子６０の一端に供給される。また、圧電素子６０の他端には、基準電圧信号ＶＢＳが供給される。圧電素子６０は、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差に応じて変位する。そして、吐出部６００から当該変位に応じた量のインクが吐出される。
【００４８】
なお、上述した駆動信号生成回路５０、給電切替回路７０、駆動ＩＣ８０及び吐出モジュール２１の詳細については後述する。また、図２では、液体吐出装置１に備えられるヘッドユニット２０が１つであるとして説明したが、複数のヘッドユニット２０が備えられてもよい。また、図２では、ヘッドユニット２０が有する吐出モジュール２１は、１つであるとして説明したが、複数の吐出モジュール２１が備えられてもよい。
【００４９】
２  駆動信号生成回路の構成及び動作
次に、図３を用いて、駆動信号生成回路５０について説明する。図３は、駆動信号生成回路５０の回路構成を示すブロック図である。図３に示すように、駆動信号生成回路５０は、集積回路５００、出力回路５５０、第１帰還回路５７０、第２帰還回路５８０及びその他複数の回路素子を有する。
【００５０】
また、駆動信号生成回路５０は、外部の各種構成と電気的に接続するための、端子Ｄｒｖ−Ｉｎ，Ｅｎ−Ｉｎ，Ｅｒｒ−Ｏｕｔ，Ｖｈｖ−Ｉｎ，Ｖｂｓ−Ｏｕｔ，Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔ，Ｃｏｍ−Ｏｕｔ，Ｇｎｄ−Ｉｎを含む複数の端子を有する。このうち、端子Ｇｎｄ−Ｉｎには、液体吐出装置１のグラウンド電位（例えば０Ｖ）が供給される。
【００５１】
集積回路５００は、ＧＶＤＤ生成回路４１０、信号選択回路４２０、給電制御信号生成回路４３０、基準電圧回路４５０、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）回路３１０、検出回路３２０、判定回路３５０、変調回路５１０、ゲートドライブ回路５２０及びＬＣ放電回路５３０を含む。
【００５２】
また、集積回路５００は、駆動信号生成回路５０の各種構成と電気的に接続するための端子Ｄｒｖ，Ｅｎ，Ｅｒｒ，Ｖｈｖ，Ｖｆｂ，Ｖｂｓ，Ｃｔｖｈ，Ｂｓｔ，Ｈｄｒ，Ｓｗ，Ｇｖｄ，Ｌｄｒ，Ｇｎｄを含む複数の端子を有する。
【００５３】
ＧＶＤＤ生成回路４１０には、端子Ｖｈｖ−Ｉｎ及び端子Ｖｈｖを介して電圧ＶＨＶが供給される。ＧＶＤＤ生成回路４１０は、電圧ＶＨＶを変圧し電圧ＧＶＤＤを生成し、基準電圧回路４５０及びゲートドライブ回路５２０に供給する。
【００５４】
ＧＶＤＤ生成回路４１０は、例えばリニアレギュレーター回路やスイッチングレギュレ
ーター回路により構成される。なお、ＧＶＤＤ生成回路４１０は、集積回路５００の外部に設けられてもよい。
【００５５】
信号選択回路４２０には、端子Ｄｒｖ−Ｉｎ及び端子Ｄｒｖ端子を介して駆動データ信号ＤＲＶが、また、端子Ｅｎ−Ｉｎ及び端子Ｅｎ端子を介してセレクト信号ＥＮが供給される。信号選択回路４２０は、駆動データ信号ＤＲＶが、ＤＡＣ回路３１０に供給すべき信号なのか、又は、給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに供給すべき信号なのかを、セレクト信号ＥＮに基づいて判断し、当該構成のそれぞれに供給する。
【００５６】
具体的には、信号選択回路４２０は、不図示の複数のレジスターを備える。そして、駆動データ信号ＤＲＶがＤＡＣ回路３１０に供給すべき信号である場合、信号選択回路４２０は、セレクト信号ＥＮに従って駆動データ信号ＤＲＶをＤＡＣ回路３１０に対応する複数のレジスターに保持する。そして、信号選択回路４２０は保持した信号をデジタルの元駆動信号ｄＡとしてＤＡＣ回路３１０に供給する。
【００５７】
一方、駆動データ信号ＤＲＶが給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに供給する信号である場合、信号選択回路４２０は、セレクト信号ＥＮに従って駆動データ信号ＤＲＶの内、給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに対応するデータを、所定のレジスターに保持する。そして、信号選択回路４２０は、保持した信号を放電制御信号ＤＩＳ１，ＤＩＳ２として給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに供給する。
【００５８】
また、信号選択回路４２０には、基準電圧回路４５０から制御信号ＳＴＯＰが供給される。信号選択回路４２０は、制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、駆動データ信号ＤＲＶ及びセレクト信号ＥＮによらず、給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに対応する所定のデータを、所定のレジスターに保持する。そして、信号選択回路４２０は、保持した信号を放電制御信号ＤＩＳ１，ＤＩＳ２として給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに供給する。また、信号選択回路４２０は、制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、駆動信号生成回路５０は、駆動信号ＣＯＭの生成を停止する。なお、制御信号ＳＴＯＰの詳細については後述する。
【００５９】
給電制御信号生成回路４３０には、放電制御信号ＤＩＳ１が供給される。給電制御信号生成回路４３０は、不図示のオープンドレイン回路を含む。そして、給電制御信号生成回路４３０は、供給される放電制御信号ＤＩＳ１がアクティブを示す信号である場合、当該オープンドレイン回路をオフに制御し、端子Ｃｔｖｈをハイインピーダンスとする。
【００６０】
一方、給電制御信号生成回路４３０は、放電制御信号ＤＩＳ１が非アクティブを示す信号である場合、オープンドレイン回路をオンに制御し、端子Ｃｔｖｈをグラウンド電位とする。このとき、Ｌレベルの給電制御信号ＣＴＶＨＶが、端子Ｃｔｖｈ及び端子Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔを介して図２に示す給電切替回路７０に供給される。
【００６１】
なお、後述する図２２等の説明において給電制御信号生成回路４３０に含まれるオープンドレイン回路は、ＮＭＯＳトランジスターで構成されているとして説明する。また、当該ＮＭＯＳトランジスターのゲート端子には、インバーター回路を介して放電制御信号ＤＩＳ１が供給されるとして説明する。したがって、本実施形態では、放電制御信号ＤＩＳ１がアクティブを示す信号とはＨレベルの信号であり、放電制御信号ＤＩＳ１が非アクティブを示す信号はＬレベルの信号であるとして説明する。なお、給電制御信号生成回路４３０はオープンドレイン回路に限られるものではなく、例えばプッシュプル回路で構成されてもよい。
【００６２】
基準電圧回路４５０には、電圧ＧＶＤＤが供給される。基準電圧回路４５０は、供給される電圧ＧＶＤＤを降圧し基準電圧信号ＶＢＳを生成する。
【００６３】
基準電圧回路４５０で生成された基準電圧信号ＶＢＳは、端子Ｖｂｓ及び端子Ｖｂｓ−Ｏｕｔを介して、図２に示す吐出モジュール２１に供給される。この基準電圧信号ＶＢＳが、圧電素子６０が変位する基準となる基準電圧として機能する。
【００６４】
ＤＡＣ回路３１０は、元駆動信号ｄＡを、アナログの元駆動信号ａＡに変換し、変調回路５１０に供給する。また、ＤＡＣ回路３１０は、元駆動信号ｄＡに基づくデジタル信号を検出回路３２０に供給する。
【００６５】
検出回路３２０は、ＤＡＣ回路３１０から供給された元駆動信号ｄＡに基づく信号が所定の範囲内であるか否かを検出する。
【００６６】
判定回路３５０は、検出回路３２０の検出結果に応じて元駆動信号ｄＡが正常であるか否かを判定する。そして、元駆動信号ｄＡが正常でないと判定した場合、判定回路３５０は、エラー信号ＥＲＲを生成し、端子Ｅｒｒ及び端子Ｅｒｒ−Ｏｕｔを介して、図２に示す制御回路１００に供給する。
【００６７】
変調回路５１０は、加算器５１２、加算器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。
【００６８】
積分減衰器５１６は、端子Ｖｆｂを介して供給された駆動信号ＣＯＭの電圧信号を減衰すると共に積分し、当該電圧信号を加算器５１２の入力端（−）に供給する。
【００６９】
加算器５１２の入力端（＋）には元駆動信号ａＡが供給される。加算器５１２は、入力端（＋）に供給される元駆動信号ａＡから、加算器５１２の入力端（−）に積分減衰器５１６から供給される電圧信号を差し引き、積分する。そして、当該差し引き、積分した電圧信号を、加算器５１３の入力端（＋）に供給する。
【００７０】
ここで、元駆動信号ａＡの最大電圧は例えば２Ｖ程度の低電圧であるのに対して、駆動信号ＣＯＭの最大電圧は例えば４０Ｖ程度の高電圧となる場合がある。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、駆動信号ＣＯＭの電圧を減衰する。
【００７１】
減衰器５１７は、端子Ｉｆｂを介して入力される駆動信号ＣＯＭの電圧信号の高周波成分を減衰し、当該電圧を加算器５１３の入力端（−）に供給する。
【００７２】
加算器５１３は、加算器５１２から入力端（＋）に供給される電圧から、減衰器５１７から入力端（−）に供給される電圧を減算した電圧信号Ａｓを、コンパレーター５１４に出力する。
【００７３】
この加算器５１３から出力される電圧信号Ａｓは、元駆動信号ａＡの電圧から端子Ｖｆｂに供給された電圧を差し引き、さらに端子Ｉｆｂに供給された電圧を差し引いた電圧である。すなわち、電圧信号Ａｓは、目標である元駆動信号ａＡの電圧から、出力される駆動信号ＣＯＭの減衰電圧を指し引いた偏差を、当該駆動信号ＣＯＭの高周波成分で補正した電圧信号である。
【００７４】
コンパレーター５１４は、加算器５１３から供給される電圧信号Ａｓに基づいて変調信
号Ｍｓを生成する。具体的には、コンパレーター５１４は、加算器５１３から供給される電圧信号Ａｓの電圧が上昇している場合、且つ所定の閾値Ｖｔｈ１以上になった場合にＨレベルの変調信号Ｍｓを生成する。また、コンパレーター５１４は、電圧信号Ａｓの電圧が下降している場合、且つ所定の閾値Ｖｔｈ２を下回った場合にＬレベルの変調信号Ｍｓを生成する。なお、閾値Ｖｔｈ１及び閾値Ｖｔｈ２は、閾値Ｖｔｈ１＞閾値Ｖｔｈ２という関係に設定されている。
【００７５】
コンパレーター５１４は、生成した変調信号Ｍｓを、ゲートドライブ回路５２０に含まれる第１ゲートドライバー５２１に供給する。また、コンパレーター５１４は、生成した変調信号Ｍｓを、インバーター５１５を介して、ゲートドライブ回路５２０に含まれる第２ゲートドライバー５２２に供給する。したがって、コンパレーター５１４から第１ゲートドライバー５２１に供給される信号と第２ゲートドライバー５２２に供給される信号とは、互いの論理レベルが排他的な関係にある。
【００７６】
ここで、第１ゲートドライバー５２１及び第２ゲートドライバー５２２に供給される信号の論理レベルが排他的な関係にあるとは、第１ゲートドライバー５２１及び第２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レベルとならないようにタイミングが制御される概念を含む。
【００７７】
ゲートドライブ回路５２０は、第１ゲートドライバー５２１及び第２ゲートドライバー５２２を含む。
【００７８】
第１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の電圧をレベルシフトして、端子Ｈｄｒから第１増幅制御信号Ｈｇｄとして出力する。
【００７９】
具体的には、第１ゲートドライバー５２１の電源電圧のうち高電位側には端子Ｂｓｔを介して、低電位側には端子Ｓｗを介して電圧が供給される。端子Ｂｓｔは、集積回路５００の外部に設けられたコンデンサー５４１の一端及び逆流防止用のダイオード５４２のカソード端子と共通に接続される。また、コンデンサー５４１の他端は端子Ｓｗと接続される。また、ダイオード５４２のアノード端子は、電圧ＧＶＤＤが供給されている端子Ｇｖｄと接続される。したがって、端子Ｂｓｔと端子Ｓｗとの電位差は、コンデンサー５４１の両端の電位差、すなわち電圧ＧＶＤＤとおよそ等しくなる。そして、第１ゲートドライバー５２１は、入力される変調信号Ｍｓに従って、端子Ｓｗに対して電圧ＧＶＤＤだけ大きな電圧の第１増幅制御信号Ｈｇｄを生成し、端子Ｈｄｒから出力する。
【００８０】
第２ゲートドライバー５２２は、第１ゲートドライバー５２１よりも低電位側で動作する。第２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がインバーター５１５で反転された信号の電圧をレベルシフトして、端子Ｌｄｒから第２増幅制御信号Ｌｇｄとして出力する。
【００８１】
具体的には、第２ゲートドライバー５２２の電源電圧のうち高電位側には電圧ＧＶＤＤが供給され、低電位側はグラウンド電位が供給される。そして、第２ゲートドライバー５２２は、供給される変調信号Ｍｓの反転信号に従い、端子Ｇｎｄに対して電圧ＧＶＤＤだけ大きな電圧の第２増幅制御信号Ｌｇｄを生成し、端子Ｌｄｒから出力する。
【００８２】
ＬＣ放電回路５３０は、抵抗５３１及びトランジスター５３２を含む。なお、以下では、トランジスター５３２は、ＮＭＯＳトランジスターであるものとして説明する。
【００８３】
抵抗５３１の一端は端子Ｖｆｂと接続される。また、抵抗５３１の他端はトランジスター５３２のドレイン端子と接続される。
【００８４】
トランジスター５３２のゲート端子には放電制御信号ＤＩＳ２が供給される。また、トランジスター５３２のソース端子にはグラウンド電位が供給される。
【００８５】
そして、トランジスター５３２のゲート端子にＨレベルの放電制御信号ＤＩＳ２が供給された場合、トランジスター５３２はオンに制御される。このとき、駆動信号ＣＯＭが出力される端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔには抵抗５３１，５７１及びトランジスター５３２を介してグラウンド電位が供給される。換言すれば、トランジスター５３２は、端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔとグラウンド電位との電気的接続を切り替え可能に設けられる。
【００８６】
出力回路５５０は、トランジスター５５１，５５２、抵抗５５３，５５４及びローパスフィルター５６０（Low Pass Filter）を有する。なお、以下では、トランジスター５５１，５５２は、ＮＭＯＳトランジスターであるものとして説明する。
【００８７】
トランジスター５５１のドレイン端子には、電圧ＶＨＶが供給される。また、トランジスター５５１のゲート端子は抵抗５５３の一端と接続される。また、トランジスター５５１のソース端子は端子Ｓｗと接続される。抵抗５５３の他端は端子Ｈｄｒと接続される。したがって、トランジスター５５１のゲート端子には、第１増幅制御信号Ｈｇｄが供給される。
【００８８】
トランジスター５５２のドレイン端子は、トランジスター５５１のソース端子と接続される。また、トランジスター５５２のゲート端子は抵抗５５４の一端と接続される。また、トランジスター５５２のソース端子にはグラウンド電位が供給される。抵抗５５４の他端は端子Ｌｄｒと接続される。したがって、トランジスター５５２のゲート端子には、第２増幅制御信号Ｌｇｄが供給される。
【００８９】
以上のように接続されたトランジスター５５１，５５２において、トランジスター５５１がオフに制御され、トランジスター５５２がオンに制御されている場合、端子Ｓｗが接続される接続点はグラウンド電位となり、端子Ｂｓｔには電圧ＧＶＤＤが供給される。一方、トランジスター５５１がオンに制御され、トランジスター５５２がオフに制御されている場合、端子Ｓｗが接続される接続点には電圧ＶＨＶが供給される。よって、端子Ｂｓｔには電圧ＶＨＶ＋電圧ＧＶＤＤが供給される。すなわち、トランジスター５５１を駆動させる第１ゲートドライバー５２１は、コンデンサー５４１をフローティング電源として、トランジスター５５１，５５２の動作に応じて、端子Ｓｗの電圧がグラウンド電位又は電圧ＶＨＶに変化することで、トランジスター５５１のゲート端子に、Ｌレベルが電圧ＶＨＶ、Ｈレベルが電圧ＶＨＶ＋電圧ＧＶＤＤの第１増幅制御信号Ｈｇｄを供給する。そして、トランジスター５５１は、第１増幅制御信号Ｈｇｄに基づきスイッチング動作を行う。
【００９０】
トランジスター５５２を駆動させる第２ゲートドライバー５２２は、トランジスター５５１，５５２の動作に関係なく、Ｌレベルがグラウンド電位、Ｈレベルが電圧ＧＶＤＤの第２増幅制御信号Ｌｇｄを出力する。そして、トランジスター５５２は、第２増幅制御信号Ｌｇｄに基づきスイッチング動作を行う。
【００９１】
以上により、トランジスター５５１のソース端子とトランジスター５５２のドレイン端子との接続点には、変調信号Ｍｓが電圧ＶＨＶに基づき増幅された増幅変調信号が生成される。すなわち、トランジスター５５１，５５２が、変調信号Ｍｓの電圧を増幅する増幅回路として機能する。なお、前述のとおりトランジスター５５１，５５２を駆動する第１増幅制御信号Ｈｇｄ及び第２増幅制御信号Ｌｇｄは、排他的な関係にある。すなわち、トランジスター５５１とトランジスター５５２とは、同時にオンしないように制御される。
【００９２】
ローパスフィルター５６０は、インダクター５６１及びコンデンサー５６２を含む。
【００９３】
インダクター５６１の一端はトランジスター５５１のソース端子及びトランジスター５５２のドレイン端子と共通に接続される。また、インダクター５６１の他端は駆動信号ＣＯＭが出力される端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔ及びコンデンサー５６２の一端と共通に接続される。コンデンサー５６２の他端にはグラウンド電位が供給される。
【００９４】
このように、インダクター５６１とコンデンサー５６２とが、トランジスター５５１とトランジスター５５２との接続点に供給される増幅変調信号を平滑する。これにより、増幅変調信号が復調されて駆動信号ＣＯＭが生成される。
【００９５】
第１帰還回路５７０は、抵抗５７１及び抵抗５７２を含む。抵抗５７１の一端は端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔと接続される。また、抵抗５７１の他端は端子Ｖｆｂ及び抵抗５７２の一端と共通に接続される。抵抗５７２の他端には電圧ＶＨＶが供給される。これにより、端子Ｖｆｂには、端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔから第１帰還回路５７０を通過した駆動信号ＣＯＭがプルアップされて帰還される。
【００９６】
第２帰還回路５８０は、抵抗５８１，５８２及びコンデンサー５８３，５８４，５８５を含む。
【００９７】
コンデンサー５８３の一端は端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔと接続される。また、コンデンサー５８３の他端は抵抗５８１の一端及び抵抗５８２の一端と共通に接続される。抵抗５８１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５８３と抵抗５８１とはハイパスフィルター（High Pass Filter）として機能する。なお、コンデンサー５８３と抵抗５８１とで構成される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。
【００９８】
また、抵抗５８２の他端はコンデンサー５８４の一端及びコンデンサー５８５の一端と共通に接続される。コンデンサー５８４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５８２とコンデンサー５８４とは、ローパスフィルター（Low Pass Filter）として機能する。なお、抵抗５８２とコンデンサー５８４とで構成される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。
【００９９】
このように第２帰還回路５８０が、ハイパスフィルターとローパスフィルターとで構成されているため、第２帰還回路５８０は駆動信号ＣＯＭの所定の周波数域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。
【０１００】
コンデンサー５８５の他端は端子Ｉｆｂに接続される。これにより、端子Ｉｆｂには、第２帰還回路５８０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て帰還される。
【０１０１】
ところで、駆動信号ＣＯＭは、増幅変調信号をローパスフィルター５６０によって平滑した信号である。この駆動信号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、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ことになる。しかしながら、端子Ｖｆｂを介した帰還経路の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、回路全体でみたときの遅延を小さくすることができる。これにより、電圧信号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、駆動信号ＣＯＭの精度を十分に確保できるほど高くなる。
【０１０２】
なお、以上に説明した駆動信号生成回路５０のうち、変調回路５１０、ゲートドライブ回路５２０、ＬＣ放電回路５３０、出力回路５５０、コンデンサー５４１及びダイオード５４２を備える構成が、駆動信号ＣＯＭを生成する駆動回路５１である。また、端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔが、駆動回路５１で生成された駆動信号ＣＯＭを出力する端子であり、「駆動信号出力端子」の一例である。
【０１０３】
３  給電切替回路の構成及び動作
次に図４を用いて、給電切替回路７０の構成及び動作について説明する。図４は、給電切替回路７０の電気構成を示す回路図である。
【０１０４】
給電切替回路７０は、トランジスター４７１，４７２，４７３及び抵抗４７４，４７５を含む。なお、以下では、トランジスター４７１は、ＰＭＯＳトランジスターであるものとして、トランジスター４７２，４７３は、ＮＭＯＳトランジスターであるものとして説明する。
【０１０５】
トランジスター４７１のソース端子は、抵抗４７４の一端と接続されると共に電圧ＶＨＶが供給される。また、トランジスター４７１のゲート端子は抵抗４７４の他端及びトランジスター４７２のドレイン端子と共通に接続される。また、トランジスター４７１のドレイン端子は抵抗４７５の一端と接続される。
【０１０６】
トランジスター４７２のゲート端子には電圧Ｖｄｄ１が供給される。また、トランジスター４７２のソース端子はトランジスター４７３のゲート端子と接続されると共に給電制御信号ＣＴＶＨＶが供給される。ここで、電圧Ｖｄｄ１は、任意の電圧の直流電圧信号である。
【０１０７】
トランジスター４７３のドレイン端子は抵抗４７５の他端と接続される。また、トランジスター４７３のソース端子にはグラウンド電位が供給される。
【０１０８】
以上のように構成された給電切替回路７０は、駆動信号生成回路５０から供給される給電制御信号ＣＴＶＨＶに従い、電圧ＶＨＶを電圧ＶＨＶ―ＴＧとして駆動ＩＣ８０に供給するか否かを切り替える。
【０１０９】
具体的には、給電制御信号生成回路４３０に非アクティブを示す放電制御信号ＤＩＳ１が供給された場合、給電制御信号生成回路４３０は、端子Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔをグラウンド電位とする。よって、給電制御信号ＣＴＶＨＶは、Ｌレベルの信号となる。これにより、トランジスター４７３はオフに制御され、トランジスター４７２はオンに制御される。よって、トランジスター４７１のゲート端子には、トランジスター４７２を介してグラウンド電位が供給される。したがって、トランジスター４７１はオンに制御される。
【０１１０】
以上のように、給電制御信号ＣＴＶＨＶがＬレベルの信号の場合、トランジスター４７１がオンに制御され、トランジスター４７３がオフに制御される。したがって、給電切替回路７０は、トランジスター４７１を介して供給される電圧ＶＨＶを、電圧ＶＨＶ−ＴＧとして駆動ＩＣ８０に供給する。
【０１１１】
一方、給電制御信号生成回路４３０にアクティブを示す放電制御信号ＤＩＳ１が供給された場合、給電制御信号生成回路４３０は、端子Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔをハイインピーダンスとする。このとき、端子Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔの電圧はトランジスター４７２を介して供給さ
れる電圧Ｖｄｄ１となる。換言すれば、給電制御信号ＣＴＶＨＶは、Ｈレベルの信号となる。これにより、トランジスター４７３はオンに制御される。このとき、トランジスター４７２のドレイン端子及びトランジスター４７１のゲート端子には、抵抗４７４を介して電圧ＶＨＶが供給される。したがって、トランジスター４７１がオフに制御される。
【０１１２】
以上のように、給電制御信号ＣＴＶＨＶがＨレベルの信号の場合、トランジスター４７１がオフに制御され、トランジスター４７３がオンに制御される。したがって、給電切替回路７０は、抵抗４７５及びトランジスター４７２を介して供給されるグラウンド電位を、電圧ＶＨＶ−ＴＧとして駆動ＩＣ８０に供給する。
【０１１３】
４  駆動ＩＣの構成及び動作
次に、駆動ＩＣ８０の構成及び動作について説明する。
【０１１４】
まず、図５を用いて、駆動ＩＣ８０に供給される駆動信号ＣＯＭの一例について説明する。その後、図６から図９を用いて、駆動ＩＣ８０の構成及び動作について説明する。
【０１１５】
図５は、駆動信号ＣＯＭの一例を示す図である。図５には、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と、期間Ｔ１の後、次にチェンジ信号ＣＨが立ち上がるまでの期間Ｔ２と、期間Ｔ２の後、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるまでの期間Ｔ３とを示している。なお、この期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３からなる周期が、媒体Ｐに新たなドットを形成する周期Ｔａとなる。
【０１１６】
図５に示すように、駆動信号生成回路５０は、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐを生成する。電圧波形Ａｄｐ１が圧電素子６０に供給された場合、対応する吐出部６００から所定量、具体的には中程度の量のインクが吐出される。
【０１１７】
また、駆動信号生成回路５０は、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐを生成する。電圧波形Ｂｄｐが圧電素子６０に供給された場合、対応する吐出部６００から上記所定量よりも少ない小程度の量のインクが吐出される。
【０１１８】
また、駆動信号生成回路５０は、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐを生成する。電圧波形Ｃｄｐが圧電素子６０に供給された場合、圧電素子６０は、対応する吐出部６００からインクが吐出されない程度に変位する。したがって、媒体Ｐにはドットが形成されない。この電圧波形Ｃｄｐは、吐出部６００のノズル開孔部付近のインクを微振動させてインクの粘度が増大することを防止するための電圧波形である。以下の説明において、インクの粘度が増大することを防止するために、吐出部６００からインクが吐出されない程度に圧電素子６０を変位させることを「微振動」と称する。
【０１１９】
ここで、電圧波形Ａｄｐ、電圧波形Ｂｄｐ及び電圧波形Ｃｄｐの開始タイミングでの電圧及び終了タイミングでの電圧は、いずれも電圧Ｖｃで共通である。すなわち、電圧波形Ａｄｐ，Ｂｄｐ，Ｃｄｐは、電圧が電圧Ｖｃで開始し電圧Ｖｃで終了する電圧波形である。したがって、駆動信号生成回路５０は、電圧波形Ａｄｐ，Ｂｄｐ，Ｃｄｐが周期Ｔａにおいて連続した電圧波形の駆動信号ＣＯＭを出力する。
【０１２０】
そして、圧電素子６０に、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐが供給され、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐが供給されることで、周期Ｔａにおいて吐出部６００から中程度の量のインクと小程度の量のインクとが吐出される。これにより、媒体Ｐに「大ドット」が形成される。また、圧電素子６０に、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐが供給され、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐが供給されないことで、周期Ｔａにおいて、吐出部６００から中程度の量のインクが吐出される。これにより、媒体Ｐに「中ドット」が形成される。ま
た、圧電素子６０に、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐが供給されず、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐが供給されることで、周期Ｔａにおいて吐出部６００から小程度の量のインクが吐出される。これにより、媒体Ｐには「小ドット」が形成される。また、圧電素子６０に、期間Ｔ１，Ｔ２において電圧波形Ａｄｐ，Ｂｄｐが供給されず、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐが供給されることで、周期Ｔａにおいて吐出部６００からインクは吐出されずに微振動する。この場合、媒体Ｐにはドットが形成されない。
【０１２１】
図６は吐出モジュール２１及び駆動ＩＣ８０の電気構成を示すブロック図である。図６に示すように、駆動ＩＣ８０は、選択制御回路２１０及び複数の選択回路２３０を含む。
【０１２２】
選択制御回路２１０には、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及び電圧ＶＨＶ−ＴＧが供給される。また、選択制御回路２１０には、シフトレジスター２１２（Ｓ／Ｒ）とラッチ回路２１４とデコーダー２１６との組が、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、ヘッドユニット２０には、吐出部６００の総数ｎ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との組が設けられている。
【０１２３】
シフトレジスター２１２は、対応する吐出部６００毎に、印刷データ信号ＳＩに含まれる２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を一旦保持する。
【０１２４】
詳細には、吐出部６００に対応した段数のシフトレジスター２１２が互いに縦続接続されると共に、シリアルで供給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には、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が供給される上流側から順番に１段、２段、…、ｎ段と表記している。
【０１２５】
ｎ個のラッチ回路２１４のそれぞれは、対応するシフトレジスター２１２で保持された印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］をラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
【０１２６】
ｎ個のデコーダー２１６の各々は、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］をデコードして選択信号Ｓを生成し、選択回路２３０に供給する。
【０１２７】
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、１つのヘッドユニット２０が有する選択回路２３０の数は、ヘッドユニット２０に含まれる吐出部６００の総数ｎと同じである。選択回路２３０は、デコーダー２１６から供給される選択信号Ｓに基づいて、駆動信号ＣＯＭの圧電素子６０への供給を制御する。
【０１２８】
図７は、吐出部６００の１個分に対応する選択回路２３０の電気構成を示す回路図である。
【０１２９】
図７に示すように、選択回路２３０は、インバーター２３２（ＮＯＴ回路）及びトランスファーゲート２３４を有する。また、トランスファーゲート２３４は、ＮＭＯＳトランジスターであるトランジスター２３５及びＰＭＯＳトランジスターであるトランジスター２３６を含む。
【０１３０】
選択信号Ｓは、デコーダー２１６からトランジスター２３５のゲート端子に供給される。また、選択信号Ｓは、インバーター２３２によって論理反転されて、トランジスター２３６のゲート端子にも供給される。
【０１３１】
トランジスター２３５のドレイン端子及びトランジスター２３６のソース端子には、端
子ＴＧ−Ｉｎに接続される。端子ＴＧ−Ｉｎには、駆動信号ＣＯＭが供給される。そして、トランジスター２３５及びトランジスター２３６が、選択信号Ｓに従ってオン又はオフに制御されることで、トランジスター２３５のソース端子及びトランジスター２３６のドレイン端子が共通に接続される端子ＴＧ−Ｏｕｔから駆動信号ＶＯＵＴが出力され吐出モジュール２１に供給される。この端子ＴＧ−Ｉｎが「第１端子」の一例であり、端子ＴＧ−Ｏｕｔが「第２端子」の一例である。また、トランスファーゲート２３４が「スイッチ回路」の一例である。なお、以下の説明においては、トランスファーゲート２３４のトランジスター２３５及びトランジスター２３６が導通状態に制御されている場合を、トランスファーゲート２３４をオンに制御すると称し、また、トランジスター２３５及びトランジスター２３６が非導通状態に制御されている場合を、トランスファーゲート２３４をオフに制御すると称する場合がある。
【０１３２】
次に、図８を用いてデコーダー２１６のデコード内容について説明する。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。
【０１３３】
デコーダー２１６には、２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨが入力される。そして、デコーダー２１６は、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨにより規定される期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれにおいて、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］に基づく論理レベルの選択信号Ｓを出力する。
【０１３４】
具体的には、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が「大ドット」を規定する［１，１］である場合、期間Ｔ１でＨレベル、期間Ｔ２でＨレベル、期間Ｔ３でＬレベルとなる選択信号Ｓを出力する。
【０１３５】
また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が「中ドット」を規定する［１，０］である場合、期間Ｔ１でＨレベル、期間Ｔ２でＬレベル、期間Ｔ３でＬレベルとなる選択信号Ｓを出力する。
【０１３６】
また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が「小ドット」を規定する［０，１］である場合、期間Ｔ１でＬレベル、期間Ｔ２でＨレベル、期間Ｔ３でＬレベルとなる選択信号Ｓを出力する。
【０１３７】
また、デコーダー２１６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が「微振動」を規定する［０，０］である場合、期間Ｔ１でＬレベル、期間Ｔ２でＬレベル、期間Ｔ３でＨレベルとなる選択信号Ｓを出力する。
【０１３８】
ここで、選択信号Ｓの論理レベルは、不図示のレベルシフターによって、電圧ＶＨＶ―ＴＧに基づく高振幅論理にレベルシフトされる。
【０１３９】
以上に説明した駆動ＩＣ８０において、駆動信号ＣＯＭに基づく駆動信号ＶＯＵＴが生成され、吐出モジュール２１に含まれる吐出部６００に供給される動作について、図９を用いて説明する。
【０１４０】
図９は、駆動ＩＣ８０の動作を説明するための図である。
【０１４１】
印刷データ信号ＳＩがクロック信号ＳＣＫに同期してシリアルで供給され、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の供給が停止すると、シフトレジスター２１２のそれぞれには、吐出部６００に対応した印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が保持される。なお、印刷データ信号ＳＩは、シフトレジスター２１２における最終ｎ段、…、２段、１段の吐出部６００に対応した順番で供給される。
【０１４２】
ここで、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、対応するシフトレジスター２１２に保持された印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を一斉にラッチする。図９において、ＬＴ１、ＬＴ２、…、ＬＴｎは、１段、２段、…、ｎ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印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を示す。
【０１４３】
デコーダー２１６は、ラッチされた印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］で規定されるドットのサイズに応じて、期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれにおいて、図８に示される内容に従う論理レベルの選択信号Ｓを出力する。
【０１４４】
そして、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，１］の場合、選択回路２３０は、選択信号Ｓに従い、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐを選択し、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐを選択し、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐを選択しない。その結果、図９に示す大ドットに対応する駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給される。
【０１４５】
また、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，０］の場合、選択回路２３０は、選択信号Ｓに従い、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐを選択し、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐを選択せず、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐを選択しない。その結果、図９に示す中ドットに対応する駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給される。
【０１４６】
また、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，１］の場合、選択回路２３０は、選択信号Ｓに従い、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐを選択せず、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐを選択し、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐを選択しない。その結果、図９に示す小ドットに対応する駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給される。
【０１４７】
また、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，０］の場合、選択回路２３０は、選択信号Ｓに従い、期間Ｔ１において電圧波形Ａｄｐを選択せず、期間Ｔ２において電圧波形Ｂｄｐを選択し、期間Ｔ３において電圧波形Ｃｄｐを選択しない。その結果、図９に示す微振動に対応する駆動信号ＶＯＵＴが吐出部６００に供給される。
【０１４８】
５  吐出部の構成及び動作
次に、吐出モジュール２１及び吐出部６００の構成及び動作について説明する。図１０は、吐出モジュール２１の分解斜視図である。また、図１１は、図１０のIII-III線の断面図であって、吐出部６００の概略構成を示す断面図である。
【０１４９】
図１０及び図１１に示すように、吐出モジュール２１は、方向Ｘに長尺な略矩形状の流路基板６７０を備える。流路基板６７０の方向Ｚにおける一方の面側には、圧力室基板６３０、振動板６２１、複数の圧電素子６０、筐体部６４０及び封止体６１０が設けられる。また、流路基板６７０の方向Ｚにおける他方の面側には、ノズルプレート６３２及び吸振体６３３が設けられる。このような吐出モジュール２１の各構成は、流路基板６７０と同様に方向Ｘに長尺な略矩形状の部材であり、接着剤等を利用して相互に接合される。
【０１５０】
図１０に示すように、ノズルプレート６３２は、方向Ｘに沿って並ぶ複数のノズル６５１が形成された板状部材である。このようなノズル６５１は、ノズルプレート６３２に設けられるとともに、後述するキャビティー６３１に連通する開孔部である。
【０１５１】
流路基板６７０は、インクの流路を形成するための板状部材である。図１０及び図１１に示すように、流路基板６７０には、開口部６７１、供給流路６７２、及び連通流路６７
３が形成されている。開口部６７１は、方向Ｚにおいて貫通し、複数のノズル６５１において共通に形成された方向Ｘに沿った長尺状の貫通孔である。また、供給流路６７２及び連通流路６７３は、複数のノズル６５１のそれぞれに対応して形成された貫通孔である。さらに、図１１に示すように、流路基板６７０の方向Ｚにおける一方の面には、複数の供給流路６７２において共通に形成された中継流路６７４が設けられる。中継流路６７４は、開口部６７１と複数の供給流路６７２とを連通する。
【０１５２】
筐体部６４０は、例えば樹脂材料の射出成形で製造される構造体であり、流路基板６７０の方向Ｚにおける他方の面に固定される。図１１に示すように、筐体部６４０には供給流路６４１と供給口６６１とが形成されている。供給流路６４１は、流路基板６７０の開口部６７１に対応する凹部であり、供給口６６１は、供給流路６４１に連通する貫通孔である。以上のような流路基板６７０の開口部６７１と、筐体部６４０の供給流路６４１とが相互に連通する空間が、供給口６６１から供給されるインクを貯留するリザーバーとして機能する。
【０１５３】
吸振体６３３は、リザーバーの内部で生じる圧力変動を吸収する為の構成である。具体的には、吸振体６３３は、流路基板６７０に形成された、開口部６７１、中継流路６７４及び複数の供給流路６７２を閉塞してリザーバーの底面を構成するように、流路基板６７０の方向Ｚにおける一方の面側に固定される。このような吸振体６３３は、例えば、弾性変形が可能な可撓性のシート部材であるコンプライアンス基板を含んで構成される。
【０１５４】
図１０及び図１１に示すように、圧力室基板６３０は、複数のノズル６５１に対応する複数のキャビティー６３１が形成される板状部材である。複数のキャビティー６３１は、方向Ｙに沿った長尺状であって、方向Ｘに沿って並んで設けられる。そして、キャビティー６３１の方向Ｙにおける一方の端部は供給流路６７２と連通し、キャビティー６３１の方向Ｙにおける他方の端部は連通流路６７３と連通する。
【０１５５】
図１０及び図１１に示すように、圧力室基板６３０のうち流路基板６７０が接続される面とは反対側の面には、振動板６２１が固定される。振動板６２１は、弾性的に変形可能な板状部材である。具体的には、図１１に示すように、流路基板６７０と振動板６２１とは、各キャビティー６３１の内側で相互に間隔をあけて対向する。すなわち、振動板６２１は、キャビティー６３１の壁面の一部である上面を構成する。すなわち、キャビティー６３１は、流路基板６７０と振動板６２１との間に位置し、当該キャビティー６３１の内部に充填されるインクに圧力を付与する圧力室として機能する。
【０１５６】
図１０及び図１１に示すように、振動板６２１のキャビティー６３１とは反対側の面には、複数の圧電素子６０が設けられる。換言すれば、振動板６２１は、キャビティー６３１と圧電素子６０との間に設けられる。複数の圧電素子６０は、複数のキャビティー６３１に対応するように方向Ｘに並んで設けられる。そして、圧電素子６０の変形に連動して振動板６２１が振動することで、キャビティー６３１の内部の圧力が変動し、インクがノズル６５１から吐出される。具体的には、圧電素子６０は、駆動信号ＶＯＵＴの供給により変形するアクチュエーターであり、図１１に示すように、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。そして、電極６１１には駆動信号ＶＯＵＴが供給され、電極６１２には基準電圧信号ＶＢＳが供給される。この場合において圧電素子６０は、電極６１１と電極６１２との電位差に応じて振動板６２１とともに圧電体６０１の中央部分が両端部分に対して上下方向に変形する。そして、圧電素子６０の変形に伴いノズル６５１からインクが吐出される。すなわち、振動板６２１は、圧電素子６０によって変位し、インクが充填されるキャビティー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。ここで、圧電素子６０に含まれる電極６１１が第１電極の一例であり、電極６１２が第２電極の一例である。
【０１５７】
図１０及び図１１の封止体６１０は、複数の圧電素子６０を保護するとともに圧力室基板６３０及び振動板６２１の機械的な強度を補強する構造体であり、例えば接着剤で振動板６２１に固定される。封止体６１０のうち振動板６２１との対向面に形成される凹部の内側に複数の圧電素子６０が収容される。
【０１５８】
以上のように構成された吐出モジュール２１において、圧電素子６０、キャビティー６３１、振動板６２１及びノズル６５１を含む構成が吐出部６００である。
【０１５９】
図１２は、液体吐出装置１を方向Ｚに沿って平面視した場合の、吐出モジュール２１及び吐出モジュール２１に設けられた複数のノズル６５１の配置の一例を示す図である。なお、図１２では、ヘッドユニット２０は、４つの吐出モジュール２１を備えるとして説明する。
【０１６０】
図１２に示すように、各吐出モジュール２１には、所定方向に列状に設けられた複数のノズル６５１からなるノズル列Ｌが形成されている。各ノズル列Ｌは、方向Ｘに沿って列状に配置されたｎ個のノズル６５１によって形成されている。
【０１６１】
なお、図１２に示すノズル列Ｌは一例であって異なる構成であってもよい。例えば、各ノズル列Ｌにおいて、端から数えて偶数番目のノズル６５１と奇数番目のノズル６５１とで方向Ｙの位置が相違するように、ｎ個のノズル６５１が千鳥状に配置されてもよい。また、各ノズル列Ｌは方向Ｘとは異なる方向に形成されてもよい。また、第１実施形態では、各吐出モジュール２１に設けられるノズル列Ｌの列数を「１」として例示しているが、各吐出モジュール２１には、「２」以上のノズル列Ｌが形成されてもよい。
【０１６２】
ここで、本実施形態においては、ノズル列Ｌを形成するｎ個のノズル６５１は、吐出モジュール２１において、１インチあたり３００個以上の高密度で設けられている。そのため、吐出モジュール２１において、圧電素子６０もｎ個のノズル６５１に対応して高密度にｎ個設けられている。
【０１６３】
また、本実施形態においては、圧電素子６０に用いられる圧電体６０１は、厚さが例えば１μｍ以下の薄膜であることが好ましい。これにより、電極６１１と電極６１２との間の電位差に対する圧電素子６０の変位量を大きくすることができる。
【０１６４】
ここで、図１３を用いて、ノズル６５１から吐出されるインクの吐出動作について説明する。図１３は、圧電素子６０に駆動信号ＶＯＵＴが供給された場合における、圧電素子６０及び振動板６２１の変位と吐出との関係を説明するための図である。図１３の（１）には、駆動信号ＶＯＵＴとして電圧Ｖｃが供給されている場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位が模式的に示されている。また、図１３の（２）には、圧電素子６０に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧が、電圧Ｖｃから基準電圧信号ＶＢＳに近づくように制御されている場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位が模式的に示されている。また、図１３の（３）には、圧電素子６０に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧が、電圧Ｖｃよりも基準電圧信号ＶＢＳから離れるように制御されている場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位が模式的に示されている。
【０１６５】
図１３の（１）の状態において、圧電素子６０及び振動板６２１は、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴと、電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳとの電位差に応じて方向Ｚに撓んでいる。このとき、電極６１１には駆動信号ＶＯＵＴとして電圧Ｖｃが供給されている。電圧Ｖｃは、前述のとおり、電圧波形Ａｄｐ，Ｂｄｐ，Ｃｄｐの開始タイミング及び終了タイミングでの電圧である。
【０１６６】
そして、駆動信号ＶＯＵＴの電圧が、基準電圧信号ＶＢＳの電圧に近づくように制御された場合、図１３の（２）に示すように、圧電素子６０及び振動板６２１の方向Ｚに沿って生じる変位が低減される。このとき、キャビティー６３１の内部容積が拡大し、キャビティー６３１にインクが引き込まれる。
【０１６７】
その後、駆動信号ＶＯＵＴの電圧が、基準電圧信号ＶＢＳの電圧から離れるように制御される。このとき、図１３の（３）に示すように、圧電素子６０及び振動板６２１の方向Ｚに沿った変位が増加する。このとき、キャビティー６３１の内部容積が縮小し、キャビティー６３１に充填されたインクが、ノズル６５１から吐出される。
【０１６８】
本実施形態では、圧電素子６０に駆動信号ＶＯＵＴが供給されることで、図１３の（１）〜（３）の状態を繰り返す。これにより、ノズル６５１からインクが吐出され、媒体Ｐにドットが形成される。なお、図１３の（１）〜（３）に示す圧電素子６０及び振動板６２１の変位は、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴと、電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳとの電位差が大きくなるに従い、方向Ｚに沿って大きくなる。換言すれば、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差に応じてノズル６５１から吐出されるインクの吐出量が制御される。
【０１６９】
なお、図１３に示す駆動信号ＶＯＵＴに対する圧電素子６０及び振動板６２１の変位は、あくまで一例であって、例えば、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差が大きい場合に、キャビティー６３１にインクが引き込まれ、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳとの電位差が小さくなる場合に、キャビティー６３１に充填されたインクが、ノズル６５１から吐出されてもよい。
【０１７０】
６  基準電圧信号ＶＢＳの電圧変動による影響
以上に説明したように、圧電素子６０は、電極６１１，６１２の間の電位差により変位しインクを吐出する。しかしながら、電極６１１又は電極６１２のいずれかに意図しない電圧が供給された場合、圧電素子６０には意図しない変位が生じる。そのため、圧電素子６０及び振動板６２１に意図しない応力が生じる可能性がある。
【０１７１】
図１４は、圧電素子６０の電極の電圧値が上昇した場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位、並びに振動板６２１に生じる応力を説明するための図である。なお、図１４は、吐出モジュール２１に含まれる複数の圧電素子６０、キャビティー６３１及びノズル６５１の内の２つを方向Ｙから見た場合の断面図である。図１４の（１）には、電極６１１，６１２の双方に所定の電圧が供給されている場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位が例示されている。また、図１４の（２）には、電極６１１又は電極６１２のいずれかに一方に意図しない電圧が供給されている場合における圧電素子６０及び振動板６２１の変位が例示されている。
【０１７２】
図１４の（１）に示すように、電極６１１及び電極６１２の双方に所定の電圧が供給されている場合、電極６１１と電極６１２との間には想定の範囲内の電位差が生じる。したがって、圧電素子６０は想定の範囲内で変位し、同様に、振動板６２１は想定の範囲内で変位する。このとき、振動板６２１とキャビティー６３１との接点αには、想定の範囲内の応力Ｆ１が生じる。
【０１７３】
一方、図１４の（２）に示されるように、電極６１１又は電極６１２のいずれかに一方に意図しない電圧が供給されている場合、電極６１１と電極６１２との間には想定の範囲外の電位差が生じるおそれがある。したがって、圧電素子６０には想定の範囲外の変位生じるおそれがあり、同様に、振動板６２１にも想定の範囲外の変位が生じるおそれがある
。このとき、振動板６２１とキャビティー６３１との接点αには、想定よりも大きな応力Ｆ２が集中して生じる場合がある。
【０１７４】
また、振動板６２１とキャビティー６３１との接点に生じる応力は、方向Ｙにおける振動板６２１とキャビティー６３１との接点の位置により異なる場合がある。具体的には、振動板６２１とキャビティー６３１との接点に生じる応力は、振動板６２１とキャビティー６３１との接点であって、振動板６２１の方向Ｚにおける変位が最大となる点においてより大きな応力が生じる。
【０１７５】
このような振動板６２１に生じる変位の要因としては、例えば、振動板６２１に生じる固有振動が挙げられる。図１５は、振動板６２１を方向Ｚから見た場合の平面図である。図１５に示すように、本実施形態におけるキャビティー６３１は、方向Ｙに沿った長尺状であり、振動板６２１には、方向Ｙに沿った固有振動が生じる場合がある。このような固有振動は、振動板６２１とキャビティー６３１とが接する第１接点ＤＬと、第２接点ＤＲとの間の振動領域Ｄで生じる。
【０１７６】
図１６は、振動板６２１に一次の固有振動が生じた場合を例示した図である。図１６に示すように、振動板６２１に一次の固有振動が生じた場合、当該固有振動に起因する振動板６２１の変位ΔＤは、振動領域Ｄの中央部で最大となる。具体的には、振動領域Ｄにおいて、第１接点ＤＬから第２接点ＤＲまでの距離をｄとした場合、第１接点ＤＬからの距離がｄ／２であって第２接点ＤＲからの距離がｄ／２となる点で振動板６２１の変位ΔＤが最大となる。
【０１７７】
また、図１７は、振動板６２１に三次の固有振動が生じた場合を例示した図である。図１７に示すように、振動板６２１に三次の固有振動が生じた場合、当該固有振動に起因する振動板６２１の変位ΔＤは、第１接点ＤＬからの距離がｄ／２であって第２接点ＤＲからｄ／２となる点と、第１接点ＤＬからの距離がｄ／６となる点と、第２接点ＤＲからの距離がｄ／６となる点で最大となる。
【０１７８】
以上のように、方向Ｙにおいて、振動板６２１の変位ΔＤが最大となる点における振動板６２１とキャビティー６３１との接点αには、よりも大きな応力Ｆ２が加わるおそれがある。
【０１７９】
そして、振動板６２１とキャビティー６３１との接点αに想定よりも大きな応力Ｆ２が集中した場合、振動板６２１にクラックが生じるおそれがある。さらに、振動板６２１に想定よりも大きな変位が生じた状態で、電極６１１に駆動信号ＣＯＭが加わった場合、圧電素子６０の変位に伴って振動板６２１に必要以上の負荷が加わるおそれがある。その結果、振動板６２１にクラックが生じるおそれがある。
【０１８０】
仮に振動板６２１にクラックが生じた場合、当該クラックからキャビティー６３１に充填されたインクが漏れ出す。そのため、キャビティー６３１の内部容積の変化に対して吐出されるインク量にばらつきが生じるおそれがある。その結果、インクの吐出精度が悪化する。
【０１８１】
特に、電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳは、吐出モジュール２１に設けられた複数の圧電素子６０に共通に供給される。したがって、基準電圧信号ＶＢＳが意図しない電圧となった場合、複数の圧電素子６０及び振動板６２１の変位に影響を及ぼす。その結果、複数の振動板６２１にクラックが生じるおそれがあり、液体吐出装置１全体の吐出精度に影響を及ぼすおそれもある。
【０１８２】
さらに、電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し、電極６１１に供給される駆動信号ＶＯＵＴの電圧よりも高くなった場合、圧電素子６０の機能が損なわれるおそれがある。
【０１８３】
圧電素子６０の圧電体６０１は、単結晶体として形成することは困難であるため、強誘電体の微結晶の集合である多結晶体として形成される。製造時においては、個々の微結晶の自発分極の方向が自然発生的にばらばらな方向を向いているため、圧電体６０１の圧電特性は発現しない。そこで、圧電素子６０がヘッドユニット２０に組み込まれる前に、圧電体６０１に所定の直流電界を印加して分極方向を揃える分極処理（poling）が行われる。分極処理により、圧電体６０１の圧電特性が発現する。
【０１８４】
本実施形態では、圧電素子６０の電極６１１の電位が電極６１２の電位よりも高い場合、圧電素子６０に圧電体６０１の分極処理時と同極性の電界が印加される。また、圧電素子６０の電極６１１の電位が電極６１２の電位よりも低い場合、圧電素子６０に圧電体６０１の分極処理時と逆極性の電界（以下、「逆極性電界」と称する）が印加される。
【０１８５】
圧電素子６０に逆極性電界が印加されると、圧電体６０１において分極処理によって揃えられた分極方向が乱れる。このような分極方向の乱れは、圧電特性を低下させるため、圧電素子６０の動作不良を引き起こすおそれがある。
【０１８６】
圧電体６０１は、多結晶体であるため、製造過程や分極処理の過程において部分的な応力集中等が生じ、潜在的な微少クラックを有する。圧電素子６０への逆極性電界の印加は、圧電体６０１の分極方向を乱すことに止まらず、分極方向の変化の仕方が微結晶ごとに異なることに起因して、微少クラックを成長させ、圧電体６０１の破壊を引き起こすおそれがある。特に、本実施形態に示すような１μｍ以下の薄膜の圧電体６０１においては、成長したクラックが厚さ方向に貫通しやすい。クラックが厚さ方向に貫通すると、電極６１１と電極６１２との間に電気的な短絡が生じ、圧電素子６０の機能が損なわれるおそれがある。
【０１８７】
７  基準電圧生成回路の構成と動作
以上のように基準電圧信号ＶＢＳの電圧が変動した場合、圧電素子６０に意図しない変位が生じて吐出精度を悪化させるおそれがあり、さらには、当該電圧変動により圧電素子６０の機能が損なわれるおそれがある。
【０１８８】
そこで、本実施形態では、基準電圧信号ＶＢＳを生成する基準電圧回路４５０において、基準電圧信号ＶＢＳの精度を向上させるための構成、及び基準電圧信号ＶＢＳの電圧に異常が生じた場合に液体吐出装置１を保護するための構成を備える。
【０１８９】
図１８は、基準電圧回路４５０の電気構成を示す回路図である。
【０１９０】
基準電圧回路４５０は、電圧生成部４５１、電圧検出部４５５、クランプ回路４５９、抵抗４６２，４６３，４６４及びトランジスター４６５を備える。また、基準電圧回路４５０は、電源電圧としての電圧ＧＶＤＤが供給される端子４６６、基準電圧信号ＶＢＳを出力する端子４６７及びグラウンド電位と接続される端子４６８を備える。すなわち、端子４６６が「電源端子」の一例であり、端子４６７が「基準電圧信号出力端子」の一例であり、端子４６８が「グラウンド端子」の一例である。
【０１９１】
抵抗４６２の一端は端子４６７と接続され、抵抗４６２の他端は抵抗４６３の一端と接続される。また、抵抗４６３の他端は抵抗４６４の一端と接続される。また、抵抗４６４の他端は端子４６８と接続される。すなわち、抵抗４６２，４６３，４６４は、端子４６
７と端子４６８との間で直列に接続されている。
【０１９２】
電圧生成部４５１は、トランジスター４５２，４５４及びコンパレーター４５３を備える。なお、以下の説明ではトランジスター４５２，４５４は、ＰＭＯＳトランジスターとして説明する。
【０１９３】
コンパレーター４５３の入力端（＋）は、抵抗４６２の他端及び抵抗４６３の一端と接続される。また、コンパレーター４５３の入力端（−）には、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が供給される。また、コンパレーター４５３の出力端は、トランジスター４５２のゲート端子と接続される。
【０１９４】
トランジスター４５２のソース端子は、端子４６６と接続される。また、トランジスター４５２のドレイン端子は、端子４６７と接続される。
【０１９５】
トランジスター４５４のゲート端子には、後述する電圧検出部４５５が出力する制御信号ＳＴＯＰが供給される。また、トランジスター４５４のソース端子は、端子４６６と接続される。また、トランジスター４５４のドレイン端子は、コンパレーター４５３の電源端子（不図示）と接続される。
【０１９６】
クランプ回路４５９は、コンパレーター４６１及びトランジスター４６０を備える。
【０１９７】
コンパレーター４６１の入力端（＋）は、抵抗４６３の他端及び抵抗４６４の一端と接続される。また、コンパレーター４６１の入力端（−）には、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が供給される。また、コンパレーター４６１の出力端は、トランジスター４６０のゲート端子と接続される。
【０１９８】
トランジスター４６０の一端の一例であるドレイン端子は、端子４６７と接続される。また、トランジスター４６０の他端の一例であるソース端子は、端子４６８と接続される。このトランジスター４６０が「第１放電トランジスター」の一例である。
【０１９９】
電圧検出部４５５は、抵抗４５７，４５８及びコンパレーター４５６を備える。
【０２００】
抵抗４５７の一端は端子４６７と接続される。また、抵抗４５７の他端は抵抗４５８の一端と接続される。また、抵抗４５８の他端は端子４６８と接続される。すなわち、抵抗４５７，４５８は、端子４６７と端子４６８との間で直列に接続されている。
【０２０１】
コンパレーター４５６の入力端（＋）は、抵抗４５７の他端及び抵抗４５８の一端と接続される。また、コンパレーター４５６の入力端（−）には、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が供給される。コンパレーター４５６の出力端は、トランジスター４６５のゲート端子と接続される。
【０２０２】
以下では、トランジスター４６５は、ＮＭＯＳトランジスターであるものとして説明する。トランジスター４６５のゲート端子には、制御信号ＳＴＯＰが供給される。また、トランジスター４６５の一端の一例であるドレイン端子は、端子４６７と接続される。また、トランジスター４６５の他端の一例であるソース端子は、端子４６８と接続される。このトランジスター４６５が「第２放電トランジスター」の一例である。
【０２０３】
以上のように構成された基準電圧回路４５０の動作について図１９から図２１を用いて説明する。
【０２０４】
図１９は、基準電圧回路４５０において、所定の電圧の基準電圧信号ＶＢＳが生成されている場合の動作を説明するための図である。
【０２０５】
図１９に示すように、コンパレーター４５３の入力端（＋）には、基準電圧信号ＶＢＳを抵抗４６２と抵抗４６３及び抵抗４６４の合成抵抗とで分圧した電圧が供給され、入力端（−）には、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が供給される。具体的には、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値の場合に、コンパレーター４５３の入力端（＋）に供給される電圧と、入力端（−）に供給される第１参照電圧とが同じとなるように、抵抗４６２，４６３，４６４のそれぞれの抵抗値及び第１参照電圧Ｖｒｅｆ１の電圧が決定される。
【０２０６】
そして、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値よりも小さい場合、コンパレーター４５３の入力端（＋）に供給される電圧は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも小さくなる。このとき、コンパレーター４５３は、Ｌレベルの信号を出力する。したがって、トランジスター４５２はオンに制御される。よって、図１９に実線の矢印で示す経路により、端子４６７に電流が供給され、端子４６７に電荷が蓄積されて基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇する。
【０２０７】
また、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値よりも大きい場合、コンパレーター４５３の入力端（＋）に供給される電圧は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも大きくなる。このとき、コンパレーター４５３は、Ｈレベルの信号を出力する。したがって、トランジスター４５２はオフに制御される。よって、図１９に破線の矢印で示す経路により、端子４６７に蓄積された電荷が放出され、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が低下する。
【０２０８】
以上のように、電圧生成部４５１は、コンパレーター４５３において、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１と基準電圧信号ＶＢＳに基づく電圧とを比較し、当該比較結果に応じてトランジスター４５２がオン又はオフすることで、一定の電圧の基準電圧信号ＶＢＳを生成する。すなわち、コンパレーター４５３は、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１と基準電圧信号ＶＢＳに基づく信号とを比較するものであり、「第１コンパレーター」の一例である。また、トランジスター４５２は、コンパレーター４５３の比較結果に基づいて端子４６６と端子４６７とを電気的に接続するか否かを切り替えるものであり、「第１トランジスター」の一例である。
【０２０９】
しかしながら、液体吐出装置１の温度等の周辺環境変化や、基準電圧信号ＶＢＳが供給される負荷状態に応じて、電圧生成部４５１で生成される基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値よりも上昇するおそれがある。その場合、端子４６７に蓄積された電荷を、抵抗４６２、４６３、４６４を介して端子４６８へと十分に放出することができない可能性がある。
【０２１０】
そこで、本実施形態における基準電圧回路４５０は、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇した場合に、端子４６７に蓄積された電荷を放出するクランプ回路４５９を備える。
【０２１１】
図２０は、基準電圧回路４５０において、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇した場合に、当該電圧値を制御する場合の動作を説明するための図である。
【０２１２】
図２０に示すように、コンパレーター４６１の入力端（＋）には、基準電圧信号ＶＢＳを抵抗４６２及び抵抗４６３の合成抵抗と抵抗４６４とで分圧した電圧が供給され、入力端（−）には、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が供給される。具体的には、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して１Ｖ程度高くなった場合に、コンパレーター４６１の入力端（＋）に供給される電圧と、入力端（−）に供給される第２参照電圧とが同じとなるように、抵抗４６２，４６３，４６４のそれぞれの抵抗値及び第２参照電圧Ｖｒｅｆ２の電圧が決定される。なお、「基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して１Ｖ程度高くなった場合」とは、一例であって、当該電圧の基準電圧信号ＶＢＳが電極６１２に供給された場合に、圧電素子６０の変位及び特性に影響を及ぼさない程度の電圧であればよい。
【０２１３】
そして、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し、コンパレーター４６１の入力端（＋）に供給される電圧が、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２よりも大きくなった場合、コンパレーター４６１は、Ｈレベルの信号を出力する。したがって、トランジスター４６０はオンに制御される。この場合、図２０の破線の矢印で示すように、端子４６７の電荷は、抵抗４６２，４６３，４６４を介した経路に加え、トランジスター４６０を介した経路でも放出される。
【０２１４】
したがって、液体吐出装置１の温度等の周辺環境変化や、基準電圧信号ＶＢＳが供給される負荷状態の変化等、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が変動するおそれがある場合であっても、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が変動するおそれを低減することが可能となる。
【０２１５】
すなわち、コンパレーター４６１は、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２と基準電圧信号ＶＢＳに基づく信号とを比較するものであり、「第２コンパレーター」の一例である。また、トランジスター４６５は、コンパレーター４６１の比較結果に基づいて端子４６７と端子４６８とを電気的に接続するか否かを切り替えるものであり、「第２トランジスター」の一例でもある。
【０２１６】
また、液体吐出装置１において吐出されたインクは、その一部が液体吐出装置１の内部で浮遊する。そして、当該浮遊するインクが、基準電圧回路４５０、又はその近辺に付着した場合、当該インクを介して端子４６７と異なる配線パターンとが短絡し、端子４６７が意図しない電圧となるおそれがある。そして、このような意図しない電圧が端子４６７に供給された場合、インクの吐出特性のみならず、吐出モジュール２１に異常を生じさせるおそれがある。
【０２１７】
そこで、本実施形態における基準電圧回路４５０は、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値よりも上昇した場合、電圧生成部４５１の動作を停止させ、且つ端子４６７の電荷の放出を指示する電圧検出部４５５を備える。
【０２１８】
図２１は、基準電圧回路４５０において、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値よりも上昇した場合に、基準電圧信号ＶＢＳの電荷を放出する場合の動作を説明するための図である。
【０２１９】
図２１に示すように、コンパレーター４５６の入力端（＋）には、基準電圧信号ＶＢＳを抵抗４５７と抵抗４５８とで分圧した電圧が供給され、入力端（−）には、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３が供給される。具体的には、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して３Ｖ程度高くなった場合に、コンパレーター４５６の入力端（＋）に供給される電圧と、入力端（−）に供給される第３参照電圧Ｖｒｅｆ３とが同じとなるように、抵抗４５７，４５８のそれぞれの抵抗値及び第３参照電圧Ｖｒｅｆ３の電圧が決定される。なお、「基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して３Ｖ程度高くなった場合」とは、一例であって、当該電圧の基準電圧信号ＶＢＳが電極６１２に供給された場合に、圧電素子６０及び吐出モジュール２１に故障が生じない程度の電圧であればよい。
【０２２０】
そして、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し、コンパレーター４５６の入力端（＋）に供給される電圧が、第３参照電圧Ｖｒｅｆ３よりも大きくなった場合、コンパレーター４５６は、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰを出力する。このコンパレーター４５６が出力するＨレベルの制御信号ＳＴＯＰが「停止信号」の一例である。
【０２２１】
コンパレーター４５６が出力する制御信号ＳＴＯＰは、トランジスター４５４のゲート端子、及びトランジスター４６５のゲート端子に供給される。
【０２２２】
トランジスター４５４のゲート端子にＨレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、トランジスター４５４はオフに制御される。したがって、コンパレーター４５３への電圧ＧＶＤＤの供給が停止する。これにより、電圧生成部４５１は動作を停止し、端子４６６から端子４６７へと電流を供給しない。
【０２２３】
なお、トランジスター４５４のゲート端子にＬレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給されている場合、トランジスター４５４はオンに制御される。したがって、コンパレーター４５３には、電圧ＧＶＤＤが供給される。すなわち、トランジスター４５４は、電圧生成部４５１及びコンパレーター４５３に電圧ＧＶＤＤを供給するか否かを切り替えるものであり、「第１スイッチ回路」の一例である。
【０２２４】
また、トランジスター４６５のゲート端子にＨレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、トランジスター４６５は、端子４６７と端子４６８とを電気的に接続する。これにより、図２１の破線の矢印で示すように、端子４６７の電荷は、抵抗４６２，４６３，４６４を介した経路及びトランジスター４６０を介した経路に加え、トランジスター４６５を介した経路でも放出される。
【０２２５】
なお、トランジスター４６５のゲート端子にＬレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、端子４６７と端子４６８とを電気的に接続しない。すなわち、トランジスター４６５は、端子４６７と端子４６８とを電気的に接続するか否かを切替えるものであり、「第２スイッチ回路」の一例である。
【０２２６】
以上に説明したように、本実施形態における基準電圧回路４５０は、基準電圧信号ＶＢＳを生成する電圧生成部４５１と、基準電圧信号ＶＢＳの変動を抑制するクランプ回路４５９と、基準電圧信号ＶＢＳに異常が生じた場合に、圧電素子６０及び吐出モジュール２１を保護するための電圧検出部４５５とを備える。換言すれば、基準電圧信号ＶＢＳを生成する電圧生成部４５１は、端子４６７に基準電圧信号ＶＢＳを生成する構成であり、クランプ回路４５９は、電圧生成部４５１が生成する基準電圧信号ＶＢＳを安定させる為の構成であり、電圧検出部４５５は、基準電圧信号ＶＢＳの電圧値に異常が生じた場合に、端子４６７に蓄えられた電荷を放出する為の構成である。そのため、クランプ回路４５９に含まれるトランジスター４６０は、省電力で動作するトランジスターであり、電圧検出部４５５は急峻に多くの電荷の放出が可能な定格容量の大きなトランジスターである。換言すれば、トランジスター４６５の定格容量は、トランジスター４６０よりも大きい。これにより、基準電圧信号ＶＢＳの精度を高めることができると共に、端子４６７に異常な電圧が生じた場合であっても、圧電素子６０に意図しない電圧が供給される可能性を低減することができる。
【０２２７】
ここで、トランジスター４６５の定格容量がトランジスター４６０の定格容量より大きいとは、ドレイン−ソース間に供給できる電圧値がトランジスター４６０に対してトランジスター４６５が大きいこと、ドレインに供給できる電流がトランジスター４６０に対してトランジスター４６５が大きいこと、又は安全動作領域がトランジスター４６０に対してトランジスター４６５が広いことなどを意味し、例えば、トランジスター４６５は、トランジスター４６０よりもＷ／Ｌ比が大きいことなどがあげられる。
【０２２８】
ここで、電圧検出部４５５において、コンパレーター４５６の入力端（＋）に供給される、抵抗４５７と抵抗４５８とで分圧された電圧と、コンパレーター４５６の入力端（−
）に供給される第３参照電圧Ｖｒｅｆ３とが等しくなる場合における基準電圧信号ＶＢＳの電圧が、「第１閾値」の一例である。具体的には、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して３Ｖ程度高い電圧が「第１閾値」の一例である。
【０２２９】
また、クランプ回路４５９において、コンパレーター４６１の入力端（＋）に供給される、抵抗４６２及び抵抗４６３の合成抵抗と抵抗４６４とで分圧された電圧と、コンパレーター４６１の入力端（−）に供給される第２参照電圧Ｖｒｅｆ２とが等しくなる場合における基準電圧信号ＶＢＳの電圧が、「第２閾値」の一例である。具体的には、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が所定の値に対して１Ｖ程度高い電圧が「第２閾値」の一例である。
【０２３０】
８  基準電圧信号異常時における圧電素子の放電
以上に説明したように、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し、電圧検出部４５５によりＨレベルの制御信号ＳＴＯＰが出力された場合、基準電圧信号ＶＢＳが出力される端子４６７の電荷は放出される。すなわち、圧電素子６０の電極６１２の電荷は放出される。
【０２３１】
電極６１１に駆動信号ＶＯＵＴが供給されている場合、又は電極６１１に電圧が保持されている場合において、圧電素子６０の電極６１２の電荷が放出されると、電極６１１と電極６１２との間の電位差が大きくなり、圧電素子６０に意図しない変位が生じるおそれがある。このような圧電素子６０に生じる意図しない変位を低減するために、本実施形態における液体吐出装置１では、制御信号ＳＴＯＰに基づいて電極６１１の電荷を放出する２つ放電手段を備える。
【０２３２】
図３に示すように、制御信号ＳＴＯＰは、駆動信号生成回路５０の信号選択回路４２０にも供給される。信号選択回路４２０は、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、給電制御信号生成回路４３０及びＬＣ放電回路５３０のそれぞれに対応する所定のレジスターに、所定のデータを保持し、放電制御信号ＤＩＳ１，ＤＩＳ２として出力する。具体的には、信号選択回路４２０は、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、給電制御信号生成回路４３０に対応する所定のレジスターにＨレベルのデータを保持し、Ｈレベルの放電制御信号ＤＩＳ１として出力する。同様に、信号選択回路４２０は、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰが供給された場合、給電制御信号生成回路４３０に対応する所定のレジスターにＨレベルのデータを保持し、Ｈレベルの放電制御信号ＤＩＳ２として出力する。
【０２３３】
図２２は、圧電素子６０の電極６１１の電荷を放出するための放電手段を説明するための図である。なお、図２２には、トランスファーゲート２３４に形成される寄生ダイオード２４１，２４２，２４３，２４４を破線で示している。なお、図２２には、電極６１２の電荷の放出経路が第３放電経路Ｃとして示されている。
【０２３４】
第１の放電手段は、図２２に示す第１放電経路Ａを介して電荷を放出する。具体的には、第１の放電手段では、トランスファーゲート２３４に形成される複数の寄生ダイオードを介して端子ＴＧ−Ｏｕｔと電極６１１との間に蓄えられた電荷、及び端子Ｃｏｍ−Ｏｕｔと端子ＴＧ−Ｉｎとの間に蓄えられた電荷を放出する。
【０２３５】
ここで、トランスファーゲート２３４に形成される寄生ダイオード２４１，２４２，２４３，２４４の詳細について、図２３を用いて説明する。
【０２３６】
図２３は、トランスファーゲート２３４を構成するトランジスター２３５，２３６を模式的に示す断面図である。
【０２３７】
図２３に示すように、トランジスター２３５は、ポリシリコン２５２、Ｎ型拡散層２５
３，２５４及び複数の電極を含む。
【０２３８】
Ｎ型拡散層２５３，２５４は、Ｐ基板２５１上に互いに離間して形成されている。また、ポリシリコン２５２は、不図示の絶縁層を介してＮ型拡散層２５３とＮ型拡散層２５４との間に形成されている。
【０２３９】
ポリシリコン２５２には電極２５５が形成されている。また、Ｎ型拡散層２５３には電極２５６が形成されている。また、Ｎ型拡散層２５４には電極２５７が形成されている。
【０２４０】
そして、電極２５５がゲート端子として機能し、電極２５６，２５７のいずれか一方がドレイン端子、他方がソース端子として機能する。なお、本実施形態では、電極２５６をドレイン端子、電極２５７をソース端子として説明する。
【０２４１】
以上のように構成されたトランジスター２３５には、Ｐ基板２５１とＮ型拡散層２５３との接触面及びＰ基板２５１とＮ型拡散層２５４との接触面のそれぞれにＰＮ接合が形成される。したがって、トランジスター２３５には、Ｐ基板２５１をアノード、Ｎ型拡散層２５３をカソードとする寄生ダイオード２４３と、Ｐ基板２５１をアノード、Ｎ型拡散層２５４をカソードとする寄生ダイオード２４４とが形成される。
【０２４２】
また、Ｐ基板２５１には、電極２５８が形成されている。トランジスター２３５は、Ｐ基板２５１に形成されるので、電極２５８は、トランジスター２３５のバックゲート端子として機能する。なお、電極２５８にはグラウンド電位が供給される。
【０２４３】
トランジスター２３６は、Ｎウェル２６１、ポリシリコン２６２、Ｐ型拡散層２６３，２６４及び複数の電極を含む。
【０２４４】
Ｐ型拡散層２６３，２６４は、Ｐ基板２５１に形成されたＮウェル２６１上に互いに離間して形成されている。また、ポリシリコン２６２は、不図示の絶縁層を介してＰ型拡散層２６３とＰ型拡散層２６４との間に形成されている。
【０２４５】
ポリシリコン２６２には電極２６５が形成されている。また、Ｐ型拡散層２６３には電極２６６が形成されている。また、Ｐ型拡散層２６４には電極２６７が形成されている。
【０２４６】
そして、電極２６５がゲート端子として機能し、電極２６６，２６７のいずれか一方がドレイン端子、他方がソース端子として機能する。なお、本実施形態では、電極２６６をドレイン端子、電極２６７をソース端子として説明する。
【０２４７】
以上のように構成されたトランジスター２３６には、Ｎウェル２６１とＰ型拡散層２６３との接触面及びＮウェル２６１とＰ型拡散層２６４との接触面のそれぞれにＰＮ接合が形成される。したがって、トランジスター２３６には、Ｐ型拡散層２６３をアノード、Ｎウェル２６１をカソードとする寄生ダイオード２４２と、Ｐ型拡散層２６４をアノード、Ｎウェル２６１をカソードとする寄生ダイオード２４１とが形成される。
【０２４８】
また、Ｎウェル２６１には、電極２６８が形成されている。トランジスター２３６は、Ｎウェル２６１に形成されるので、電極２６８は、トランジスター２３６のバックゲート端子として機能する。なお、電極２６８には電圧ＶＨＶ−ＴＧが供給される。
【０２４９】
図２２に戻り、以上に説明した寄生ダイオード２４１，２４２，２４３，２４４を含む第１放電経路Ａを介する第１の放電手段について説明する。
【０２５０】
第１の放電手段では、まず、Ｈレベルの放電制御信号ＤＩＳ１が給電制御信号生成回路４３０に供給される。
【０２５１】
給電制御信号生成回路４３０に供給された放電制御信号ＤＩＳ１は、インバーター４３１を介してトランジスター４３２に供給される。これにより、トランジスター４３２はオフに制御される。
【０２５２】
前述のとおり、トランジスター４３２がオフに制御された場合、給電切替回路７０のトランジスター４７３はオンに制御される。トランジスター４７３がオンに制御されると、電圧ＶＨＶ−ＴＧは抵抗４７５を介して供給されるグラウンド電位となる。これにより、トランスファーゲート２３４を構成するトランジスター２３６の電極２６８がグラウンド電位となる。したがって、端子ＣＯＭ−Ｏｕｔと端子ＴＧ−Ｉｎとが接続されるノードａの電位は、寄生ダイオード２４１を介してグラウンド電位となる。同様に、端子ＴＧ−Ｏｕｔと電極６１１が接続されるノードｂの電位は、寄生ダイオード２４２を介してグラウンド電位となる。このノードｂが「第１ノード」の一例であり、ノードａが「第２ノード」の一例である。
【０２５３】
換言すれば、ノードａに蓄えられた電荷は、寄生ダイオード２４１、抵抗４７５及びトランジスター４７３を介して放出され、同様に、ノードｂに蓄えられた電荷は、寄生ダイオード２４２、抵抗４７５及びトランジスター４７３を介して放出される。
【０２５４】
以上のように第１の放電手段では、放電制御信号ＤＩＳ１に基づき、給電切替回路７０が電圧ＶＨＶ−ＴＧの電位をグラウンド電位とする。これにより、ノードａ及びノードｂに蓄えられた電荷は、寄生ダイオード２４１，２４２を介して放出される。
【０２５５】
また、第１の放電手段により放出されるノードａ及びノードｂの電荷は、トランスファーゲート２３４の端子ＴＧ−Ｉｎ，ＴＧ−Ｏｕｔの電荷である。したがって、第１の放電手段による電荷の放出は、トランスファーゲート２３４がオンに制御されているのか、オフに制御されているかに関わらず可能となる。
【０２５６】
なお、給電切替回路７０の構成は、上述した構成に限られるものではなく、トランジスター２３６の電極２６８の電位をグラウンド電位に切り替えることが可能な構成であればよい。
【０２５７】
次に第２の放電手段について説明する。第２の放電手段では、ＬＣ放電回路５３０を含む第２放電経路Ｂを介してノードａに蓄えられた電荷を放出する。
【０２５８】
第２の放電手段によって電荷を放出する場合、まず、Ｈレベルの放電制御信号ＤＩＳ２がＬＣ放電回路５３０のトランジスター５３２に供給される。これにより、トランジスター５３２はオンに制御される。よって、ノードａの電位は、抵抗５７１，５３１及びトランジスター５３２を介して供給されるグラウンド電位となる。換言すれば、ノードａに蓄えられた電荷は、抵抗５７１，５３１及びトランジスター５３２を介して放出される。
【０２５９】
駆動信号生成回路５０の動作が停止している場合、ノードａには、抵抗５７２，５７１を介して電圧ＶＨＶが供給される場合がある。第２の放電手段では、ノードａの電荷の放出が可能となるため、ノードａに電圧ＶＨＶに起因する電荷が蓄積されることを低減することができる。
【０２６０】
以上のように第２の放電手段では、ノードａの電荷を放出することが可能なため、ノードａの電位を下げることができる。したがって、トランスファーゲート２３４の端子ＴＧ
−Ｉｎから端子ＴＧ−Ｏｕｔに生じるリーク電流が低減される。すなわち、リーク電流に起因してノードｂの電圧が上昇することを低減することができる。よって、電極６１１に意図しない電荷が蓄えられる可能性をさらに低減することができる。
【０２６１】
なお、ＬＣ放電回路５３０は、ノードａの電荷を放出することが可能な構成であればよく、例えば、トランジスター５５１のソース端子及びトランジスター５５２のドレイン端子が共通に接続される接続点に設けられてもよい。
【０２６２】
以上のように、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇した場合に第１の放電手段及び第２の放電手段により電極６１１の電圧を放出することで、圧電素子６０の電極６１１及び電極６１２の双方の電荷を放出することが可能となり、圧電素子６０に意図しない変位が生じることが低減される。
【０２６３】
９  作用効果
以上に説明した本実施形態に係る液体吐出装置１では、圧電素子６０の電極６１２に供給される基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し所定の閾値を超えた場合、基準電圧信号ＶＢＳの生成を停止し、且つ、基準電圧信号ＶＢＳが出力される端子をグラウンド端子に接続する。これにより、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇することに起因して圧電素子６０及び振動板６２１に意図しない変位が生じることが低減される。
【０２６４】
また、本実施形態に係る液体吐出装置１では、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し所定の閾値を超えたか否かの検出を、基準電圧信号ＶＢＳを生成する基準電圧回路４５０に含まれる電圧検出部４５５で実施している。そのため、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇した場合において、当該基準電圧信号ＶＢＳの生成を停止するまでに生じる遅延を低減することが可能となる。したがって、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇することに起因して圧電素子６０及び振動板６２１に意図しない変位が生じることをさらに低減することができる。
【０２６５】
また、本実施形態に係る液体吐出装置１では、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が上昇し所定の閾値を超えた場合、電圧検出部４５５は、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰを出力する。そして、Ｈレベルの制御信号ＳＴＯＰに基づいて、電圧生成部４５１における基準電圧信号ＶＢＳの生成が停止し、且つ、電極６１１の電荷が放出される。よって、電極６１１，６１２の電圧は共にグラウンド電位に向かい徐々に低下する。したがって、電極６１１，６１２の間に生じる電位差が小さくなり、圧電素子６０に意図しない変位が生じることが低減される。
【０２６６】
また、本実施形態に係る液体吐出装置１では、基準電圧回路４５０において、基準電圧信号ＶＢＳの電圧変動を低減するクランプ回路４５９を備える。クランプ回路４５９は、これにより基準電圧信号ＶＢＳの電圧変動を低減することが可能となり、圧電素子６０の電極６１２に意図しないで電圧が供給されることが低減される。したがって、基準電圧信号ＶＢＳの電圧が変動することに起因して圧電素子６０及び振動板６２１に意図しない変位が生じることをさらに低減することができる。
【０２６７】
以上のように、本実施形態における液体吐出装置１では、圧電素子６０及び振動板６２１に意図しない変位が生じるおそれを低減することが可能であることから、応力が集中することで振動板６２１にクラックが生じるおそれを低減することが可能となる。
【０２６８】
１０  変形例
上記の実施形態では、電圧検出部４５５がＨレベルの制御信号ＳＴＯＰを出力した場合、電圧生成部４５１の動作を停止し、且つトランジスター４６５が端子４６７と端子４６８とを電気的に接続し、且つ電極６１１の電荷の放出を行うとして説明したが、トランジスター４６５によって端子４６７と端子４６８とを電気的に接続する制御と、電極６１１の電荷の放出を行う制御との少なくともいずれか一方が実施されていればよい。この場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【０２６９】
また、上記の実施形態では、液体吐出装置として、ヘッドユニット２０が移動して媒体Ｐに印刷を行うシリアルスキャン型（シリアル印刷型）のインクジェットプリンターを例に挙げたが、本発明は、ヘッドが移動せずに印刷媒体に印刷を行うラインヘッド型のインクジェットプリンターにも適用可能である。
【０２７０】
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０２７１】
１…液体吐出装置、２…移動体、３…移動機構、４…搬送機構、１０…制御ユニット、２０…ヘッドユニット、２１…吐出モジュール、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、４０…プラテン、４１…搬送モーター、４２…搬送ローラー、４５…搬送モータードライバー、５０…駆動信号生成回路、５１…駆動回路、５５…トランジスター、６０…圧電素子、７０…給電切替回路、８０…駆動ＩＣ、９０…電圧生成回路、１００…制御回路、１９０…フレキシブルケーブル、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、２３２…インバーター、２３４…トランスファーゲート、２３５，２３６…トランジスター、２４１，２４２，２４３，２４４…寄生ダイオード、２５１…Ｐ基板、２５２…ポリシリコン、２５３，２５４…Ｎ型拡散層、２５５，２５６，２５７，２５８…電極、２６１…Ｎウェル、２６２…ポリシリコン、２６３，２６４…Ｐ型拡散層、２６５，２６６，２６７，２６８…電極、３１０…ＤＡＣ回路、３２０…検出回路、３５０…判定回路、４１０…ＧＶＤＤ生成回路、４２０…信号選択回路、４３０…給電制御信号生成回路、４３１…インバーター、４３２…トランジスター、４５０…基準電圧回路、４５１…電圧生成部、４５２…トランジスター、４５３…コンパレーター、４５４…トランジスター、４５５…電圧検出部、４５６…コンパレーター、４５７，４５８…抵抗、４５９…クランプ回路、４６０…トランジスター、４６１…コンパレーター、４６２，４６３，４６４…抵抗、４６５…トランジスター、４６６，４６７，４６８…端子、４７１，４７２，４７３…トランジスター、４７４，４７５…抵抗、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…第１ゲートドライバー、５２２…第２ゲートドライバー、５３０…ＬＣ放電回路、５３１…抵抗、５３２…トランジスター、５４１…コンデンサー、５４２…ダイオード、５５０…出力回路、５５１，５５２…トランジスター、５５３，５５４…抵抗、５６０…ローパスフィルター、５６１…インダクター、５６２…コンデンサー、５７０…第１帰還回路、５７１，５７２…抵抗、５８０…第２帰還回路、５８１，５８２…抵抗、５８３，５８４，５８５…コンデンサー、６００…吐出部、６０１…圧電体、６１０…封止体、６１１，６１２…電極、６２１…振動板、６３０…圧力室基板、６３１…キャビティー、６３２…ノズルプレート、６３３…吸振体、６４０…筐体部、６４１…供給流路、６５１…ノズル、６６１…供給口、６７０…流路基板、６７１…開口部、６７２…供給流路、６７３…連通流路、６７４…中継流路、Ｂｓｔ，ＣＯＭ−Ｏｕｔ，Ｃｏｍ−Ｏｕｔ，Ｃｔｖｈ，Ｃｔｖｈ−Ｏｕｔ，Ｄｒｖ，Ｄｒｖ−Ｉｎ，Ｅ
ｎ，Ｅｎ−Ｉｎ，Ｅｒｒ，Ｅｒｒ−Ｏｕｔ，Ｇｎｄ，Ｇｎｄ−Ｉｎ，Ｇｖｄ，Ｈｄｒ，Ｉｆｂ，Ｌｄｒ，Ｓｗ，ＴＧ−Ｉｎ，ＴＧ−Ｏｕｔ，Ｖｂｓ，Ｖｂｓ−Ｏｕｔ，Ｖｆｂ，Ｖｈｖ，Ｖｈｖ−Ｉｎ…端子、Ｐ…媒体
【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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【図２２】
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【図２３】
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