駆動信号生成回路、流体噴射装置
【課題】容量性負荷の放電時の電荷を回生する際に、回生できる電荷を増やす。
【解決手段】原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に、チャージポンプ用コンデンサーの一端が接続され、電流増幅回路の低圧側電源電圧端子にチャージポンプ用コンデンサーの他端が接続される。チャージポンプ用コンデンサーを所定電圧で充電する際に、第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーに所定電圧が印加され、容量性負荷の放電時には、第１蓄電用コンデンサーと第２蓄電用コンデンサーとを電気的に切断し、第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、電流増幅回路の低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる。
【解決手段】原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に、チャージポンプ用コンデンサーの一端が接続され、電流増幅回路の低圧側電源電圧端子にチャージポンプ用コンデンサーの他端が接続される。チャージポンプ用コンデンサーを所定電圧で充電する際に、第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーに所定電圧が印加され、容量性負荷の放電時には、第１蓄電用コンデンサーと第２蓄電用コンデンサーとを電気的に切断し、第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、電流増幅回路の低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動信号生成回路、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを噴射して画像を印刷するインクジェットプリンターでは、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いてインクを噴射するものが知られている。圧電素子は、電気的にはコンデンサーのような容量性負荷となる。圧電素子はノズル毎に設けられており、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。このため、原駆動信号を電流増幅回路で増幅し、増幅された駆動信号をヘッドに供給している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電流増幅回路では、電流増幅回路の高圧側電源電圧端子が電源に接続され、低圧側電源電圧端子が接地されている。このような電流増幅回路で原駆動信号の電流増幅を行う場合、充電用トランジスタにおける消費電力は、高圧側電源電圧と駆動信号との電圧差に電流を乗じた量になり、放電用トランジスタにおける消費電力は、低圧側電源電圧と駆動信号との電圧差に電流を乗じた量になるため、各トランジスタにおける消費電力は大きくなる。
そこで、本発明は、消費電力を低減する構成を提供することを目的とする。加えて、本発明では、消費電力を低減するためにチャージポンプ回路を採用した構成において放電時の電荷を回生する際に、回生できる電荷を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させることを特徴とする駆動信号生成回路である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プリンター１の全体構成のブロック図である。
【図２】図２Ａは、プリンター１の全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、プリンター１の全体構成の横断面図である。
【図３】駆動信号ＣＯＭの説明図である。
【図４】第１参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。
【図５】第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作の説明図である。
【図６】第２参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。
【図７】第２参考例の原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号及び各ポイントでの電圧の時間変化の説明図である。
【図８】第１実施形態の駆動信号生成回路６５の説明図である。
【図９】駆動信号及び各ポイントでの電位の時間変化の説明図である。
【図１０】各スイッチのオン／オフ制御の説明図である。
【図１１】第２実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
【図１２】図１２Ａは、第２実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧の時間変化の説明図である。図１２Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。
【図１３】図１３Ａは、時刻Ｔ０のときの電流の説明図である。図１３Ｂは、時刻Ｔｂ〜Ｔ２での電流の説明図である。図１３Ｃは、時刻Ｔ４〜Ｔ５での電流の説明図である。
【図１４】第３実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
【図１５】図１５Ａは、第３実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧の時間変化の説明図である。図１５Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させることを特徴とする駆動信号生成回路が明らかとなる。
このような駆動信号生成回路によれば、容量性負荷の放電時に、より多くの電荷の回生させることができる。
【００１０】
かかる駆動信号生成回路であって、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端の間に設けられた第１スイッチと、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と接地との間に設けられた第２スイッチと、前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第１蓄電用コンデンサーの他端との間に設けられた第３スイッチとを有し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続する際には、前記第１スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにし、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを並列接続する際には、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする、ことが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、第１スイッチ〜第３スイッチのオン／オフの制御によって、容易に第１蓄電用コンデンサーと第２蓄電用コンデンサーの接続状態を直列接続と並列接続とに容易に切り替えることができる。
【００１１】
かかる駆動信号生成回路であって、前記所定電圧の電源と、前記電源と第１蓄電用コンデンサーの前記他端との間に設けられた第４スイッチとを有し、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする際に、前記第４スイッチをオフにすることが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、電荷の回生時に電源から第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーが充電されてしまうことを回避できる。
【００１２】
かかる駆動信号生成回路であって、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにする第１状態と、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする第２状態との間に、全てのスイッチをオフにすることが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、第１スイッチ及び第４スイッチと、第２スイッチ及び第３スイッチが同時にオンとなることを回避できる。
【００１３】
かかる駆動信号生成回路であって、一端が前記第１蓄電用コンデンサーの前記他端に接続され、他端が接地された第３蓄電用コンデンサーを有することが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、各スイッチが同時にオフになったときに、電圧が不定にならないようにすることができる。
【００１４】
また、ノズルから流体を噴射させるため電圧変化に応じて変位する圧電素子と、原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて前記圧電素子を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記圧電素子の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記圧電素子の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに対して前記所定電圧で充電し、前記圧電素子の放電時に、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる、ことを特徴とする流体噴射装置が明らかとなる。
【００１５】
以下の実施形態では、インクジェットプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。
【００１６】
＝＝＝プリンターの構成＝＝＝
＜インクジェットプリンターの構成について＞
図１は、プリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２Ａは、プリンター１の全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、プリンター１の全体構成の横断面図である。以下、プリンターの基本的な構成について説明する。
【００１７】
プリンター１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００１８】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラー２１と、搬送モーター２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラー２３と、プラテン２４と、排紙ローラー２５とを有する。給紙ローラー２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー２３は、給紙ローラー２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラー２５は、紙Ｓをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
【００１９】
キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモーター３２（ＣＲモーターとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター３２によって駆動される。また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
【００２０】
ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１を備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられているため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。ヘッド４１の各ノズルにはピエゾ素子が設けられており、ピエゾ素子が駆動信号ＣＯＭ（後述）で駆動されることによって、ノズルからインクが噴射する。
【００２１】
検出器群５０には、リニア式エンコーダー５１、ロータリー式エンコーダー５２、紙検出センサー５３、光学センサー５４等が含まれる。リニア式エンコーダー５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー５２は、搬送ローラー２３の回転量を検出する。紙検出センサー５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。
【００２２】
コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、駆動信号生成回路６５を有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２３】
また、駆動信号生成回路６５は、ヘッドユニット４０のピエゾ素子を駆動させるための駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号生成回路６５で生成された駆動信号ＣＯＭは、フレキシブルケーブル７１を介してヘッドユニット４０のヘッド４１に伝送される。
なお、駆動信号生成回路６５の詳細については後述する。
【００２４】
図３は駆動信号ＣＯＭの説明図である。駆動信号生成回路６５で生成された駆動信号ＣＯＭはピエゾ素子に印加される。駆動信号ＣＯＭの電圧の上昇している期間にピエゾ素子が充電される。また、駆動信号ＣＯＭの電圧が下降している期間にピエゾ素子が放電される。図は、媒体上の１画素にドットを形成する期間の駆動信号ＣＯＭを示している。媒体に印刷を行う際には、各画素にドットを形成するごとに、図の駆動信号ＣＯＭが繰り返し生成される。そして、この駆動信号ＣＯＭの変化に応じてピエゾ素子の充電と放電が行なわれる。このように駆動信号ＣＯＭによってピエゾ素子が充放電され、ピエゾ素子が駆動信号ＣＯＭの電圧変化に応じて変位することによってインクチャンバーが膨張・収縮し、対応するノズルからインクが吐出される。
【００２５】
＜印刷手順について＞
コントローラー６０は、コンピューター１１０から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
【００２６】
まず、コントローラー６０は、給紙ローラー２１を回転させ、印刷すべき用紙Ｓを搬送ローラー２３の所まで送る。次に、コントローラー６０は、搬送モーター２２を駆動させることによって搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。
【００２７】
用紙Ｓがヘッドユニット４０の下部まで搬送されると、コントローラー６０は、印刷命令に基づいてキャリッジモーター３２を回転させる。このキャリッジモーター３２の回転に応じて、キャリッジ３１が移動方向に移動する。また、キャリッジ３１が移動することによって、キャリッジ３１に設けられたヘッドユニット４０も同時に移動方向に移動する。そして、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が移動方向に移動している間にヘッド４１から断続的にインク滴を噴射させる。このインク滴が、用紙Ｓにインク滴が着弾することによって、移動方向に複数のドットが並ぶドット列が形成される。なお、移動するヘッド４１からインクを噴射することによるドット形成動作のことをパスという。
【００２８】
また、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が往復移動する合間に搬送モーター２２を駆動させる。搬送モーター２２は、コントローラー６０からの指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーター２２は、この駆動力を用いて搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Ｓの搬送量は、搬送ローラー２３の回転量に応じて定まることになる。このように、パスと搬送動作を交互に繰り返して行い、用紙Ｓの各画素にドットを形成していく。こうして用紙Ｓに画像が印刷される。
そして、最後に、コントローラー６０は、搬送ローラー２３と同期して回転する排紙ローラー２５によって印刷が終了した用紙Ｓを排紙する。
【００２９】
＝＝＝第１実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
＜第１参考例＞
図４は第１参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。なお、ピエゾ素子は容量性負荷として機能するので、図ではピエゾ素子がコンデンサー（Ｃ１）として記載されている。また、プリンター１には、各ノズルに対してそれぞれピエゾ素子が設けられているが、図中ではピエゾ素子を示すコンデンサーを１個で省略記載している。
第１参考例の駆動信号生成回路６５は、Ｄ／Ａコンバータ（以下ＤＡＣともいう）６５１と電流増幅回路６５２を有している。
【００３０】
ＤＡＣ６５１には、ＣＰＵ６２から駆動信号データ（デジタルデータ）が入力される。ＤＡＣ６５１はこのデジタルデータをアナログ信号に変換し、駆動信号データに応じた原駆動信号ＯＣＯＭを出力する。なお、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化は、図３の駆動信号ＣＯＭとほぼ同じである。
【００３１】
電流増幅回路６５２は、多数のピエゾ素子が支障なく動作できるように、十分な電流を供給するための回路である。電流増幅回路６５２は、入力される原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化に応じてピエゾ素子Ｃ１を充放電するための駆動信号ＣＯＭを出力する。電流増幅回路６５２は、充電側トランジスタＱ１と放電側トランジスタＱ２を有する。充電側トランジスタＱ１はＮＰＮ型のトランジスタであり、放電側のトランジスタＱ２はＰＮＰ型のトランジスタである。すなわち、電流増幅回路６５２は、相補的に２個のトランジスタを接続したプッシュプル増幅回路である。
【００３２】
充電側トランジスタＱ１（ＮＰＮ型トランジスタ）のベースにはＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭが入力される。また、充電側トランジスタＱ１のコレクタは４２Ｖ電源と接続されており、充電側トランジスタＱ１のエミッタは放電側トランジスタＱ２のエミッタと接続されているとともに、ピエゾ素子Ｃ１への駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。なお、駆動信号ＣＯＭは、スイッチＳＷ１を介してピエゾ素子Ｃ１に印加される。
【００３３】
放電側トランジスタＱ２（ＰＮＰ型トランジスタ）のベースにはＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭが入力される。また、放電側トランジスタＱ２のコレクタはグランド（ＧＮＤ）と接続されており、放電側トランジスタＱ２のエミッタは、充電側トランジスタＱ１のエミッタと接続されている。
【００３４】
次に第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作について説明する。図５は、第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作の説明図である。
【００３５】
（充電時）
ピエゾ素子Ｃ１の充電時には、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなる。これにより、充電側トランジスタＱ１がオンとなって、図に示すように電流Ｉ１が流れてピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの、充電側トランジスタＱ１の発熱量（消費電力）は、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧と電流Ｉ１との積で表される。つまり、図５の左側斜線部（右上がり線のハッチング部分）と電流Ｉ１の積になる。
【００３６】
（ホールド時）
ホールド時には、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が変化しない。これにより、充電側トランジスタＱ１と放電側トランジスタＱ２は共にオフとなる。よって、電流が流れず駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００３７】
（放電時）
ピエゾ素子Ｃ１の放電時には、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、放電側トランジスタＱ２がオンとなって、図に示すように電流Ｉ２が流れてピエゾ素子が放電される。このときの、放電側トランジスタＱ２の発熱量は、放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧と電流Ｉ２との積で表される。つまり、図５の右側斜線部（右下がり線のハッチング部分）と電流Ｉ２の積になる。
【００３８】
＜第２参考例＞
第１参考例では、斜線部の面積（コレクタ−エミッタ間の電圧差）が大きく、発熱量が大きい。これに対し、第２参考例では、コレクタ−エミッタ間の電圧差を小さくし、発熱量を低減させている。
また、第１参考例では、ピエゾ素子に充電された電荷が全てグランドに放電されてしまう。これに対し、第２参考例では、ピエゾ素子に充電された電荷の一部を放電時に回生している。
【００３９】
図６は、第２参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。第２参考例の駆動信号生成回路６５は、ＤＡＣ６５１、電流増幅回路６５２、チャージポンプ回路６６、回生用のコンデンサーＣ３、及び、２１Ｖ電源Ｖ１を有している。電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子は、チャージポンプ回路６６の高圧側出力端子と接続している（Ａ点）。また、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子は、チャージポンプ回路６６の低圧側出力端子と接続している（Ｂ点）。チャージポンプ回路６６の充電用端子は、２１Ｖ電源Ｖ１とコンデンサーＣ３と接続している（Ｃ点）。チャージポンプ回路６６の放電用端子は、ＧＮＤと接続している（Ｄ点）。
【００４０】
ＤＡＣ６５１は、第１参考例と同様の構成である。但し、第２参考例のＤＡＣ６５１は、原駆動信号ＯＣＯＭだけでなく、制御信号も出力する。なお、制御信号については後述する。
【００４１】
電流増幅回路６５２は、第１参考例と同様の構成である。但し、第２参考例では、充電側トランジスタＱ１のコレクタの接続先は、４２Ｖ電源ではなく、後述するチャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の高圧側端子である。また、放電側トランジスタＱ２の接続先は、グランド（ＧＮＤ）ではなく、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の低圧側端子である。
【００４２】
チャージポンプ回路６６は、コンデンサーＣ２、電圧調整部６６１、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２を有している。チャージポンプ回路６６は、電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子に原駆動信号ＯＣＯＭよりも高い電圧を印加するとともに（Ａ点）、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子に原駆動信号ＯＣＯＭよりも低い電圧を印加する（Ｂ点）。
【００４３】
コンデンサーＣ２は、チャージポンプ用のコンデンサーであり、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計）よりも容量が大きい。コンデンサーＣ２の高圧側端子は、充電側トランジスタＱ１のコレクタと接続され、コンデンサーＣ２の低圧側端子は、放電側トランジスタＱ２のコレクタと接続されている。
【００４４】
電圧調整部６６１は、図中Ｂ点（コンデンサーＣ２の低圧側端子、すなわち、放電側トランジスタＱ２のコレクタ）の電圧を調整する。電圧調整部６６１は、ＤＡＣ６５１からの制御信号により動作が制御される。
【００４５】
第２参考例の電圧調整部６６１は、相補的に接続されたＮチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ３）と、Ｐチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ４）によるソースフォロア構成である。この構成により、電圧調整部６６１の出力電圧（Ｂ点電圧）が、入力電圧（制御信号の電圧）と同じになるように制御される。
【００４６】
Ｎチャンネル型ＦＥＴ（以下、Ｎ型ＦＥＴともいう）Ｑ３のゲートには、ＤＡＣ６５１からの制御信号が印加される。また、Ｎ型ＦＥＴＱ３のドレインは電源Ｖ１（２１Ｖ）に接続されており、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソースは、Ｐチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ４）のソースと接続されている。
【００４７】
Ｐチャンネル型ＦＥＴ（以下、Ｐ型ＦＥＴともいう）Ｑ４のゲートにはＤＡＣ６５１からの制御信号が印加される。Ｐ型ＦＥＴＱ４のドレインはグランド（ＧＮＤ）に接続されており、Ｐ型ＦＥＴＱ４のソースは、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソースと接続されている。また、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソース及びＰ型ＦＥＴＱ４のソースは、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２のコレクタと、コンデンサーＣ２の低圧側端子に接続されている。
【００４８】
Ｂ点の電圧が制御信号の電圧よりも低くなる場合にはＮ型ＦＥＴＱ３がオンし、Ｂ点の電圧が制御信号の電圧よりも高くなる場合にはＰ型ＦＥＴＱ４がオンする。こうして、電圧調整部６６１は、制御信号と同じ電圧になるようにＢ点の電圧を調整する。
【００４９】
ダイオードＤ１は逆流防止用のダイオードであり、ダイオードＤ１のカソード側は電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ及びコンデンサーＣ２の高圧側端子と接続されており、アノード側は電源Ｖ１及びＮ型ＦＥＴＱ３のドレインと接続されている。
【００５０】
ダイオードＤ２は、回生用のダイオードであり、放電側トランジスタＱ２からコンデンサーＣ３へ電流が流れることを許容するためのものである。ダイオードＤ１のカソード側は、コンデンサーＣ３の高圧側端子と接続されており、アノード側は放電側トランジスタＱ２のコレクタに接続されている。
【００５１】
コンデンサーＣ３は、回生される電荷を蓄積するためのものである。ピエゾ素子Ｃ１の放電時に放電側トランジスタＱ２から放出された電荷がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３に回生される。このコンデンサーＣ３の容量は、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計）及びコンデンサーＣ２の容量よりも大きい。コンデンサーＣ３の低圧側端子はグランドに接続されており、高圧側端子は電源Ｖ１、ダイオードＤ１のアノード側、ダイオードＤ２のカソード側に接続されている。
【００５２】
電源Ｖ１は、２１Ｖの電源である。つまり、第２参考例の電源電圧は、第１参考例での電源電圧（４２Ｖ）よりも低い電圧である。
【００５３】
次に第２参考例の駆動信号生成回路６５の動作について説明する。
図７は、第２参考例の原駆動信号ＯＣＯＭ（駆動信号ＣＯＭ）、制御信号及び各ポイントでの電圧の時間変化の説明図である。
まず、時刻Ｔ０では、原駆動信号ＯＣＯＭに変化がなく、充電側トランジスタＱ１、放電側トランジスタＱ２は共にオフである。Ａ点電圧（コンデンサーＣ２の高圧側端子、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ）は電源Ｖ１により２１Ｖになる。また、このとき制御信号はＧＮＤ電圧であり、これにより、Ｂ点電圧（コンデンサーＣ２の低圧側端子）は、ＧＮＤ電圧になる。よって、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電される。
【００５４】
時刻Ｔ１〜Ｔ２（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。原駆動信号が高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は２１Ｖなので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧（図のＴ１〜Ｔ２のハッチング部分）となる。これは第１参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第１参考例よりも小さくなる。
【００５５】
また、このとき、制御信号はＧＮＤ電圧である。つまり、図のＢ点の電圧がＧＮＤ電圧になっている。
【００５６】
時刻Ｔ２において、原駆動信号ＯＣＯＭ（駆動信号ＣＯＭ）が２１Ｖになる。このとき、ＤＡＣ６５１は、制御信号をＧＮＤ電圧から２１Ｖに変化させる。これにより、Ｎ型ＦＥＴＱ３がオンし、電源Ｖ１（２１Ｖ）からＢ点に電流が流れる。この結果、Ｂ点の電圧がＧＮＤ電圧から２１Ｖになる。また、コンデンサーＣ２は時刻Ｔ２の直前に２１Ｖで充電されているため、時刻Ｔ２で低電圧側の電圧（Ｂ点電圧）がＧＮＤ電圧から２１Ｖになることにより、高電圧側の電圧（Ａ点電圧）が４２Ｖ（２１Ｖ＋２１Ｖ）になる。
【００５７】
時刻Ｔ２〜Ｔ３（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、充電側トランジスタＱ１がオンであり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。なお、この期間の充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、Ａ点電圧が４２Ｖなので、４２Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧（図のＴ２〜Ｔ３のハッチング部分）となる。
【００５８】
時刻Ｔ３〜Ｔ４（ホールド時）では、原駆動信号ＯＣＯＭが一定になる。これにより充電側トランジスタＱ１が（及び放電側トランジスタＱ２も）オフとなり、ピエゾ素子Ｃ１には電流が流れず、駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００５９】
時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。なお、制御信号は２１Ｖのままである。また、放電側トランジスタＱ２がオンになった時、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンになり、放電側トランジスタＱ２からの電荷をＧＮＤに放出する。こうして、Ｂ点の電圧は２１Ｖ（制御信号と同じ電圧）に調整される。なお、放電側トランジスタＱ２がオンになった時、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部は、ダイオードＤ２を介して、コンデンサーＣ３に回生される。コンデンサーＣ３に回生された電荷は、次にピエゾ素子Ｃ１に充電を行うときに用いられることになる。
【００６０】
よって、この期間の放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、駆動信号ＣＯＭの電圧−２１Ｖ（図７のＴ４〜Ｔ５のハッチング部分）である。これは、第１参考例の場合よりも小さい。つまり、第１参考例の場合よりも放電側トランジスタＱ２の発熱を小さくすることができる。
【００６１】
時刻Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖになったとき）に、ＤＡＣ６５１は制御信号を２１ＶからＧＮＤ電圧に変化させる。
ここでも、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンになり、グランド（ＧＮＤ）に電流が流れる。ただし、制御信号がＧＮＤ電圧になるので、Ｂ点の電圧が２１ＶからＧＮＤ電圧になる。また、Ｂ点の電圧が２１ＶからＧＮＤ電圧になることによって、Ａ点の電圧は４２Ｖから２１Ｖになる。
【００６２】
時刻Ｔ５〜Ｔ６（原駆動信号が２１Ｖ以下でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）においても、放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。なお、Ｂ点の電圧がＧＮＤ電圧になっているので、放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、駆動信号ＣＯＭの電圧−ＧＮＤ（図７のＴ５〜Ｔ６のハッチング部分）である。
以下、同じ動作を繰り返す。
【００６３】
＜第１実施形態＞
第２参考例では、コンデンサーＣ３への電荷の回生は、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでのピエゾ素子Ｃ１の放電時でしか行なわれない。これは、電荷の回生時にコンデンサーＣ３が２１Ｖで充電されているためである。
これに対し、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖよりも低い電圧でも電荷の回生を行なえるようにしている。
【００６４】
図８は、第１実施形態の駆動信号生成回路６５の説明図である。第２参考例と比較すると、第２参考例では回生用のコンデンサーＣ３が設けられていたのに対し、本実施形態では、回生用のコンデンサーとして、コンデンサーＣ３（第１蓄電用コンデンサーに相当する）とコンデンサーＣ４（第２蓄電用コンデンサーに相当する）が設けられている。さらに、本実施形態ではコンデンサーＣ５（第３蓄電用コンデンサーに相当する）、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５が追加されている。
以下、第２参考例と異なる構成について説明する。
【００６５】
コンデンサーＣ３及びコンデンサーＣ４は、回生用のコンデンサーであり、ピエゾ素子Ｃ１の放電時の電荷を蓄積する。このコンデンサーＣ３、Ｃ４の各容量は、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計、例えば１μＦ）及びコンデンサーＣ２の容量（例えば２０μＦ）よりも大きい（例えば４０μＦ）。本実施形態のコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、後述するスイッチＳＷ２〜ＳＷ４によって、接続関係（直列接続及び並列接続）が切り替えられる。なお、コンデンサーＣ３の図中下側端子は、グランド（ＧＮＤ）と接続され、コンデンサーＣ４の図中上側端子は、チャージポンプ回路６６の充電用端子と接続されている（Ｃ点）。
【００６６】
コンデンサーＣ５は、後述する全スイッチ（スイッチＳＷ２〜ＳＷ５）がオフになったときに、電位が不定とならないようにさせるためのものである。このコンデンサーＣ５には、小容量（例えば、０．０１μＦ）のものが用いられる。コンデンサーＣ５の図中上側端子は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と接続され、コンデンサーＣ５の図中下側端子は、グランド（ＧＮＤ）と接続されている。
【００６７】
スイッチＳＷ２〜ＳＷ５は、コントローラー６０によりオン／オフが制御される。
スイッチＳＷ２は、コンデンサーＣ３の図中上側端子と、コンデンサーＣ４の図中下側端子との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ２は第１スイッチに相当する。
スイッチＳＷ３は、コンデンサーＣ４の図中下側端子とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ３は第２スイッチに相当する。
スイッチＳＷ４は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と、コンデンサーＣ３の図中上側端子との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ４は第３スイッチに相当する。
スイッチＳＷ５は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と、電源Ｖ１（２１Ｖ）との間に設けられている。また、スイッチＳＷ５は、スイッチＳＷ４を介してコンデンサーＣ３の図中上側端子と電源Ｖ１との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ５は第４スイッチに相当する。
【００６８】
図９は、駆動信号及び各ポイントでの電位の時間変化の説明図である。また、図１０は、各スイッチのオン／オフ制御の説明図である。
最初の時刻Ｔ０〜時刻Ｔ５直前までは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。このように、時刻Ｔ５直前まで、スイッチＳＷ２スとスイッチＳＷ５がオン、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４がオフという状態が維持されて、前述の第２参考例と同様の動作を行う。
なお、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の充電時に、直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に電源Ｖ１の２１Ｖの電源電圧が印加され、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、それぞれ１０．５Ｖに充電される。
時刻Ｔ５で、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００６９】
時刻Ｔ５〜時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が並列接続になる。よって、大きな容量Ｃ（Ｃ３＋Ｃ４）に充電することができる。なお、コンデンサーＣ３及びＣ４のそれぞれの高電位側の電圧は１０．５Ｖである。
これにより、駆動信号ＣＯＭが１０．５Ｖになるまでの間においても、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、Ｃ４に移動する（回生）。つまり、本実施形態では、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５までの間だけでなく、時刻Ｔ５〜Ｔａまでの間も、放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生することができる。
【００７０】
これに対し、第２参考例では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでの間（時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５）しか回生できなかった。よって、本実施形態の方が、より多くの電荷を回生させることができる。
なお、この期間においてスイッチＳＷ５がオフなので、２１Ｖ電源からコンデンサーＣ３、Ｃ４が充電されてしまうことを回避できる。
時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００７１】
時刻Ｔａ〜時刻Ｔ６は、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。なお、この時の動作は、前述の第２参考例と同様である。
【００７２】
＜第１実施形態の変形例＞
前述の実施形態では、時刻Ｔ５〜Ｔａにおいて、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を同時にオンにして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にしていたが、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４の何れか一方のみをオンにして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４のどちらかに放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生させてもよい。
【００７３】
以上説明した本実施形態の駆動信号生成回路６５は、電流増幅回路６５２と、チャージポンプ用のコンデンサーＣ２と、ピエゾ素子Ｃ１の放電時の電荷を蓄積するコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を備えている。電流増幅回路６５２は、原駆動信号ＯＣＯＭが入力され、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化に追従した駆動信号ＣＯＭを出力することによって、容量性負荷であるピエゾ素子Ｃ１を充放電する。コンデンサーＣ２は、電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子（充電側トランジスタＱ１のコレクタ）に高圧側端子が接続され、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子（放電側トランジスタＱ２のコレクタ）に低圧側端子が接続されている。そして、コンデンサーＣ２は、ピエゾ素子Ｃ１の充電時に２１Ｖで充電されたコンデンサーＣ２の低圧側端子の電圧を上げることによって、コンデンサーＣ２の高圧側端子の電圧を２１Ｖよりも高い電圧にさせる。コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は放電側トランジスタＱ２の放電の電荷を蓄積する。
【００７４】
このような構成の駆動信号生成回路６５において、本実施形態では、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の充電時には、コンデンサーＣ３の図中上側端子とコンデンサーＣ４の図中下側端子とを電気的に接続することにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を直列接続にする。このとき、コンデンサーＣ４の図中上側端子には、電源Ｖ１から２１Ｖが印加され、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４はそれぞれ１０.５Ｖに充電される。また、ピエゾ素子Ｃ１の放電時には図中上側端子とコンデンサーＣ４の図中下側端子を電気的に切断する。そして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４の少なくとも一方に、放電側トランジスタＱ２からの電荷を蓄積させる。このとき、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は１０.５Ｖに充電されているので、１０.５Ｖまで放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生することができる。つまり、２１Ｖまでしか回生できなかった第２参考例と比べて、より多くの電荷を回生させることができる。
【００７５】
＝＝＝第２実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
第１実施形態では、時刻Ｔ４〜Ｔ５の回生時に、ピエゾ素子Ｃ１から放電された電荷の大部分はＰ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに流れてしまい、ダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３及びコンデンサーＣ４に回生される電荷が少ない。
これは、Ｐ型ＦＥＴＱ４のソース側電圧（Ｂ点電圧）がゲート側電圧よりも高電圧になるとＰ型ＦＥＴＱ４がオンになるためである。このため、第１実施形態では、回生の効率が悪い。
そこで、第２実施形態では、コンデンサーＣ１の放電時にＰ型ＦＥＴＱ４がオンになりにくくなるように、電圧調整部６６１のＰ型ＦＥＴＱ４を制御する。
【００７６】
図１１は、第２実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。第１実施形態と比較すると、第２実施形態では電圧制御回路６７が追加されている。ここでは電圧制御回路６７について主に説明を行い、第１実施形態と共通する内容については説明を省略する。
【００７７】
電圧制御回路６７は、以下に説明するとおり、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号と原駆動信号ＯＣＯＭとに基づいて、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧（図のＥ点電圧）を制御する。
【００７８】
電圧制御回路６７は、トランジスタＱ５と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、ダイオードＤ３を有している。トランジスタＱ５のコレクタは、抵抗Ｒ１を介して、ＤＡＣ６５１が制御信号を出力する伝送線に接続されている。また、トランジスタＱ５のエミッタは、抵抗Ｒ２を介して、ＤＡＣ６５１が原駆動信号ＯＣＯＭを出力する伝送線に接続されている。また、トランジスタＱ５のベースは、抵抗Ｒ３及びダイオードＤ３を介して、２１Ｖ電源Ｖ１に接続されている。電圧制御回路６７は、ＤＡＣ６５１の出力する制御信号を、Ｎ型ＦＥＴＱ３のゲートに印加する。また、電圧制御回路６７は、トランジスタＱ５のコレクタ電圧（図のＥ点の電圧）を、Ｐ型ＦＥＴＱ４に印加する。
【００７９】
電圧制御回路６７のトランジスタＱ５のベース電圧は、ほぼ２１Ｖになっている。このため、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下であれば、トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が高くなり、トランジスタＱ５はオフになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号とほぼ同じ電圧の信号が印加される。一方、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上であれば、トランジスタＱ５がオンになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号と原駆動信号ＯＣＯＭを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧した信号が印加される。本実施形態では、このとき、原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧の信号が印加されるように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗の値が定められている。
【００８０】
図１２Ａは、第２実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化の説明図である。
【００８１】
まず、原駆動信号ＯＣＯＭの時間変化について説明する。時刻Ｔ０において、原駆動信号ＯＣＯＭは最低電圧の約３Ｖである。時刻Ｔ１〜Ｔ３では、原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。なお、途中の時刻Ｔ２において、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達する。時刻Ｔ３において、原駆動信号ＯＣＯＭは最高電圧になる。時刻Ｔ３〜Ｔ５では、原駆動信号ＯＣＯＭは一定電圧である。この時間をホールド時間と呼ぶ。時刻Ｔ４〜Ｔ６では、原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に低くなる。なお、途中の時刻Ｔ５において、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達する。時刻Ｔ６において、原駆動信号ＯＣＯＭは最低電圧の約３Ｖになる。このような原駆動信号ＯＣＯＭをＤＡＣ６５１は出力する。なお、駆動信号生成回路６５から出力される駆動信号ＣＯＭは、原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧変化になる。
【００８２】
次に、制御信号の時間変化について説明する。第１実施形態では制御信号は矩形形状であったのに対し、第２実施形態では制御信号は台形形状である。時刻Ｔ０において、制御信号はＧＮＤ電圧である。原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなった時刻Ｔ１の後の時刻Ｔｂから、制御信号の電圧は、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化と同じ傾きで、徐々に高くなる。時刻Ｔ３〜Ｔ４では、制御信号は一定電圧である。時刻Ｔ４〜Ｔｃでは、制御信号の電圧は、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化と同じ傾きで、徐々に低くなる。時刻Ｔｃにおいて、制御信号はＧＮＤ電圧になる。このような制御信号をＤＡＣ６５１は出力する。
【００８３】
さらに、Ｅ点電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化について説明する。原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖよりも低いときには、前述したように電圧制御回路６７のトランジスタＱ５はオフになる。これによりＥ点電圧は制御信号とほぼ同じになる。一方、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖよりも高いときには、電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオンになる。これにより、Ｅ点電圧は原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じになる。このため、時刻Ｔ０において、Ｅ点電圧はＧＮＤ電圧である。原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなった後の時刻Ｔｂから、Ｅ点電圧は、制御信号と共に、徐々に高くなる。時刻Ｔ２において原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達したら、Ｅ点電圧が原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧（２１Ｖ）になる。時刻Ｔ２〜Ｔ５では、Ｅ点電圧は原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じである。すなわち、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ２〜Ｔ３では徐々に高くなり、時刻Ｔ３〜Ｔ４では一定電圧になり、時刻Ｔ４〜Ｔ５では徐々に低くなる。時刻Ｔ５において原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖになったら、Ｅ点電圧は制御信号と同じになる。そして、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ５〜Ｔｃでは徐々に低くなり、時刻ＴｃにおいてＧＮＤ電圧になる。
【００８４】
次に、これらの信号（原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号）による回路の動作を説明する。
図１２Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。図１３Ａは、時刻Ｔ０のときの電流の説明図である。図１３Ｂは、時刻Ｔｂ〜Ｔ２での電流の説明図である。図１３Ｃは、時刻Ｔ４〜Ｔ５での電流の説明図である。なお、第１実施形態と同様に、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ５までは、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５がオンであり、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４がオフである。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。また、図１３Ａ〜図１３Ｃでは、説明の簡略化のため、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５及びコンデンサーＣ５の記載を省略している。
【００８５】
時刻Ｔ０では、Ａ点電圧（コンデンサーＣ２の高圧側端子、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ）は電源Ｖ１により２１Ｖになる。また、このとき制御信号はＧＮＤ電圧であり、Ｅ点電圧もＧＮＤ電圧である。これにより、Ｂ点電圧（コンデンサーＣ２の低圧側端子）は、ＧＮＤ電圧になる。よって、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電される（図１３Ａ参照）。
【００８６】
時刻Ｔ１〜Ｔｂ（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下、制御信号がＧＮＤ電圧でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は２１Ｖなので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧となる。これは第１参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第１参考例よりも小さくなる。
【００８７】
また、このとき、制御信号、及びＥ点電圧はＧＮＤ電圧である。つまり、図のＢ点の電圧がＧＮＤ電圧になっている。
【００８８】
時刻Ｔｂ〜Ｔ２（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下、制御信号がＧＮＤ電圧以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、制御信号の電圧が徐々に高くなることによって、電圧調整部６６１のＮ型ＦＥＴＱ３がオンになる。Ｎ型ＦＥＴＱ３がオンすることにより、２１Ｖ電源Ｖ１からＢ点に電流が流れ、Ｂ点電圧が制御信号と同じ電圧になる。また、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電されているため、Ａ点電圧が制御信号＋２１Ｖになる（図１３Ｂ参照）。また、原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は「制御信号＋２１Ｖ」なので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、「制御信号＋２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧」となる。これは第２参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第２参考例よりも小さくなる。
【００８９】
時刻Ｔ２〜Ｔ３（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオンし、Ｅ点電圧が原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じになる。これ以外は、時刻Ｔｂ〜Ｔ２のときと同様である。つまり、制御信号の電圧が徐々に高くなることによって、電圧調整部６６１のＮ型ＦＥＴＱ３がオンになる。これにより、２１Ｖ電源Ｖ１からＢ点に電流が流れ、Ｂ点電圧が制御信号と同じ電圧になり、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電されているため、Ａ点電圧が制御信号＋２１Ｖになる（図１３Ｂ参照）。また、原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は「制御信号＋２１Ｖ」なので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、「制御信号＋２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧」となる。これは第２参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第２参考例よりも小さくなる。
【００９０】
時刻Ｔ３〜Ｔ４（ホールド時）では、原駆動信号ＯＣＯＭが一定になる。これにより充電側トランジスタＱ１が（及び放電側トランジスタＱ２も）オフとなり、ピエゾ素子Ｃ１には電流が流れず、駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００９１】
時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。このときＢ点電圧が２１Ｖまで上昇し、Ａ点電圧が４２Ｖになる。
【００９２】
このとき、本実施形態では、Ｅ点電圧が２１Ｖ以上になっている（図１２Ａ参照）。このため、本実施形態では、放電側トランジスタＱ２がオンとなりＢ点電圧が上昇しても、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。この結果、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷は、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されず、ダイオードＤ２を介して直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に回生される（図１３Ｃ参照）。このため、本実施形態では、第２参考例の場合よりも、回生される電荷が大きい。
なお、Ｂ点電圧が２１Ｖであるので、直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、それぞれ１０．５Ｖに充電される。
【００９３】
時刻Ｔ５で、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。また、時刻Ｔ５で原駆動信号ＯＣＯＭがほぼ２１Ｖになることにより電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオフとなり、Ｅ点電圧が制御電圧とほぼ同じになる。
時刻Ｔ５〜時刻Ｔｃでは制御信号が徐々に低くなり、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンする。このため、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷が、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してグランド（ＧＮＤ）に放出されるようになる。
時刻Ｔｃ〜Ｔａでは制御電圧はほぼＧＮＤ電圧になる。
【００９４】
なお、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が並列接続になる。よって大きな容量Ｃ（Ｃ３＋Ｃ４）に充電することができる。なお、コンデンサーＣ３及びＣ４の高電位側の電圧は１０．５Ｖである。
【００９５】
これにより、駆動信号ＣＯＭが１０．５Ｖになるまでの間（時刻Ｔａまで）、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、Ｃ４に移動する（回生）。
これに対し、第２参考例では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでの間しか回生できなかった。よって、本実施形態の方がより効率的に回生を行なうことができる。
なお、この期間においてスイッチＳＷ５がオフなので、２１Ｖ電源からコンデンサーＣ３、Ｃ４が充電されてしまうことを回避できる。
【００９６】
時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００９７】
時刻Ｔａ〜時刻Ｔ６は、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。なお、この時の動作は、前述の実施形態と同様である。
【００９８】
このように、第２実施形態では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）で、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。
【００９９】
第１実施形態（及び第２参考例）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる時刻Ｔ４〜Ｔ５にＰ型ＦＥＴＱ４がオンとなり、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷の大部分が、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されていた。これに対し、第２実施形態では、時刻Ｔ４〜Ｔ５にＰ型ＦＥＴＱ４がオンにならないので、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷が、ダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、及びコンデンサーＣ４に回生される。よって、第１実施形態よりも電荷の回生をより効率良く行うことができる。
【０１００】
なお、第２実施形態では、ＤＡＣ６５１は原駆動信号ＯＣＯＭと制御信号を生成しているが、これに限られるものではなく、ＤＡＣ６５１が原駆動信号ＯＣＯＭのみを生成するだけでも良い。そして、ＤＡＣ６５１から出力された原駆動信号ＯＣＯＭを所定電圧（例えば１４Ｖ）だけ降下させる回路を設け、この回路で生成した信号をＮ型ＦＥＴＱ３のゲートに印加しても良い。この場合、この回路で生成した信号と原駆動信号ＯＣＯＭとに基づいて、第２実施形態の電圧制御回路６７により生成した信号をＰ型ＦＥＴＱ４に印加すると良い。
また、ＤＡＣ６５１が、Ｐ型ＦＥＴＱ４に印加する信号を別途生成するようにしてもよい。この場合、電圧制御回路６７は不要である。
【０１０１】
＝＝＝第３実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
前述の実施形態では、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にしているのは、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａの間だけであった。第３実施形態では、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にする時間を増やしている。
【０１０２】
図１４は、第３実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
第２実施形態（図１１）と比べると、スイッチＳＷ５の位置が異なっている。また、Ａ点と充電側トランジスタＱ１のコレクタとの間にダイオードＤ４が設けられている。
第３実施形態では、スイッチＳＷ５は、電源Ｖ１とダイオードＤ３のカソード側との間に設けられている。
また、ダイオードＤ４は、逆流防止用のダイオードであり、アノード側は、コンデンサーＣ２の高圧側端子（Ａ点）と接続され、カソード側は充電側トランジスタＱ１のコレクタと接続されている。
【０１０３】
第２実施形態において電圧制御回路６７のトランジスタＱ５のベース電圧は２１Ｖであったのに対し、第３実施形態では、トランジスタＱ５のベース電圧は、スイッチＳＷ５がオンの場合は２１Ｖとなり、スイッチＳＷ５がオフの場合はＣ点の電圧（コンデンサＣ４の高圧側端子の電圧）となる。なお、トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が高ければ、トランジスタＱ５はオフになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、制御信号とほぼ同じ電圧の信号が印加される。一方トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が低ければ、トランジスタＱ５はオンになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ほぼ原駆動信号ＯＣＯＭと同じ電圧の信号が印加される。
【０１０４】
図１５Ａは、第３実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化の説明図である。また、図１５Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。なお、第３実施形態では時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間（例えば時刻Ｔ４の直前）に、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。すなわち、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にする。また、スイッチＳＷ５がオフになることにより、トランジスタＱ５のベース電圧は、Ｃ点の電圧（１０．５Ｖ）になる。
図１５Ａにおいて、原駆動信号ＯＣＯＭと制御信号の時間変化については第２実施形態と同じであるので説明を省略する。
【０１０５】
Ｅ点電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）は、時刻Ｔ５までは第２実施形態と同じように変化する。但し、第３実施形態では、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａにおいても原駆動信号ＯＣＯＭに沿って変化し、原駆動信号ＯＣＯＭが１０．５Ｖになる時刻Ｔａで制御信号と同じになる。つまり、時刻ＴａまではＥ点電圧は１０．５Ｖ以上である。
また、図１５Ｂにおいて、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ４までは第２実施形態と同じである。
【０１０６】
第３実施形態では、時刻Ｔ４の直前に、Ｂ点電圧が１０．５Ｖになり、時刻Ｔａまで１０．５Ｖが維持される。このとき、本実施形態では、Ｅ点電圧が１０．５Ｖ以上になっている（図１５Ａ参照）。このため、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。この結果、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷は、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されず、ダイオードＤ２を介して並列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に回生される。そして、時刻ＴａでＥ点電圧が１０．５Ｖよりも低く（ＧＮＤ電圧に）なることによってＰ型ＦＥＴＱ４がオンし、Ｂ点電圧がＧＮＤ電圧になる。なお、Ａ点電圧はＢ点電圧＋２１Ｖである。この場合、充電側トランジスタＱ１のベース電圧（ＯＣＯＭ）の方がコレクタ電圧（Ａ点の電圧）よりも高くなるポイントが発生するが、ダイオードＤ４によって逆電流が防止される。
なお、時刻ｔａ以降については、第２実施形態と同じである。
【０１０７】
このように、第３実施形態では、時刻Ｔ４〜時刻Ｔａの期間に、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にして、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷の回生を行なっている。また、この期間（時刻Ｔ４〜時刻Ｔａ）にＰ型ＦＥＴＱ４がオンにならないので、回生を効率良く行うことができる。
【０１０８】
また、第３実施形態では、スイッチの切り替えタイミングに十分な余裕をとることができる。前述の実施形態では、時刻Ｔ５のタイミングでスイッチの切り替え（コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を直列から並列に切り替え）を行なっていた。このため、少しのタイミングのずれが生じると駆動信号ＣＯＭの波形に影響が出るおそれがあった。これに対し、第３実施形態では、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４（ホールド時）の期間にスイッチの切り替えを行なうので、スイッチの切り替えによるノイズが影響しない（駆動信号ＣＯＭの波形に影響を与えない）。ただし、第３実施形態では、放電側トランジスタＱ２の電荷の回生時の駆動信号ＣＯＭとコンデンサーとの電位差が大きいので、その間の経路で熱が発生しやすくなる。
【０１０９】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１１０】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態のプリンターは、ヘッドが移動方向に移動するドット形成動作（パス）と、用紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返すプリンター（いわゆるシリアルプリンター）であった。しかし、プリンターの種類は、これに限られるものではない。例えば、ヘッドを固定して、ヘッドと対向させて用紙を搬送させながらヘッドからインクを吐出させて印刷を行うプリンター（いわゆるラインプリンター）であっても良い。
【０１１１】
＜液体噴射装置について＞
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体噴射装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む）や液体以外の流体（流体として噴射できる固体、例えば粉体）を噴射する流体噴射装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを噴射する噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を噴射する噴射装置に、前述の実施形態を適用しても良い。
【０１１２】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから噴射しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから噴射する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから噴射しても良い。
【０１１３】
＜ピエゾ素子について＞
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを吐出していた。しかし、駆動される素子が容量性負荷の機能があれば、ピエゾ素子に限られず、他の圧電素子でも良い。
【０１１４】
＜ＤＡＣについて＞
前述の実施形態では、原駆動信号ＯＣＯＭや制御信号を、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバーター）を用いて生成したが、これに限られない。デジタルデータからアナログ信号に変換することなく、直接アナログ信号として原駆動信号ＯＣＯＭや制御信号を出力しても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１ プリンター、
２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラー、２２ 搬送モーター（ＰＦモーター）、
２３ 搬送ローラー、２４ プラテン、２５ 排紙ローラー、
３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、
３２ キャリッジモーター（ＣＲモーター）、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ データ受信部、４３ 駆動信号生成部、
５０ センサー群、５１ リニア式エンコーダー、５２ ロータリー式エンコーダー、
５３ 紙検出センサー、５４ 光学センサー、
６０ コントローラー、６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
６５ 駆動信号生成部、６５１ ＤＡＣ、６５２ 電流増幅回路、
６６ チャージポンプ回路、６６１ 電圧調整部、６７ 電圧制御回路、
Ｑ１ 充電用トランジスタ、Ｑ２ 放電用トランジスタ、
Ｑ３ Ｎ型ＦＥＴ、Ｑ４ Ｐ型ＦＥＴ、Ｑ５ トランジスタ、
Ｃ１ ピエゾ素子、Ｃ２〜Ｃ５ コンデンサー、
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ、Ｖ１ ２１Ｖ電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動信号生成回路、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを噴射して画像を印刷するインクジェットプリンターでは、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いてインクを噴射するものが知られている。圧電素子は、電気的にはコンデンサーのような容量性負荷となる。圧電素子はノズル毎に設けられており、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。このため、原駆動信号を電流増幅回路で増幅し、増幅された駆動信号をヘッドに供給している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電流増幅回路では、電流増幅回路の高圧側電源電圧端子が電源に接続され、低圧側電源電圧端子が接地されている。このような電流増幅回路で原駆動信号の電流増幅を行う場合、充電用トランジスタにおける消費電力は、高圧側電源電圧と駆動信号との電圧差に電流を乗じた量になり、放電用トランジスタにおける消費電力は、低圧側電源電圧と駆動信号との電圧差に電流を乗じた量になるため、各トランジスタにおける消費電力は大きくなる。
そこで、本発明は、消費電力を低減する構成を提供することを目的とする。加えて、本発明では、消費電力を低減するためにチャージポンプ回路を採用した構成において放電時の電荷を回生する際に、回生できる電荷を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させることを特徴とする駆動信号生成回路である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プリンター１の全体構成のブロック図である。
【図２】図２Ａは、プリンター１の全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、プリンター１の全体構成の横断面図である。
【図３】駆動信号ＣＯＭの説明図である。
【図４】第１参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。
【図５】第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作の説明図である。
【図６】第２参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。
【図７】第２参考例の原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号及び各ポイントでの電圧の時間変化の説明図である。
【図８】第１実施形態の駆動信号生成回路６５の説明図である。
【図９】駆動信号及び各ポイントでの電位の時間変化の説明図である。
【図１０】各スイッチのオン／オフ制御の説明図である。
【図１１】第２実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
【図１２】図１２Ａは、第２実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧の時間変化の説明図である。図１２Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。
【図１３】図１３Ａは、時刻Ｔ０のときの電流の説明図である。図１３Ｂは、時刻Ｔｂ〜Ｔ２での電流の説明図である。図１３Ｃは、時刻Ｔ４〜Ｔ５での電流の説明図である。
【図１４】第３実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
【図１５】図１５Ａは、第３実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧の時間変化の説明図である。図１５Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させることを特徴とする駆動信号生成回路が明らかとなる。
このような駆動信号生成回路によれば、容量性負荷の放電時に、より多くの電荷の回生させることができる。
【００１０】
かかる駆動信号生成回路であって、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端の間に設けられた第１スイッチと、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と接地との間に設けられた第２スイッチと、前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第１蓄電用コンデンサーの他端との間に設けられた第３スイッチとを有し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続する際には、前記第１スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにし、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを並列接続する際には、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする、ことが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、第１スイッチ〜第３スイッチのオン／オフの制御によって、容易に第１蓄電用コンデンサーと第２蓄電用コンデンサーの接続状態を直列接続と並列接続とに容易に切り替えることができる。
【００１１】
かかる駆動信号生成回路であって、前記所定電圧の電源と、前記電源と第１蓄電用コンデンサーの前記他端との間に設けられた第４スイッチとを有し、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする際に、前記第４スイッチをオフにすることが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、電荷の回生時に電源から第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーが充電されてしまうことを回避できる。
【００１２】
かかる駆動信号生成回路であって、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにする第１状態と、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする第２状態との間に、全てのスイッチをオフにすることが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、第１スイッチ及び第４スイッチと、第２スイッチ及び第３スイッチが同時にオンとなることを回避できる。
【００１３】
かかる駆動信号生成回路であって、一端が前記第１蓄電用コンデンサーの前記他端に接続され、他端が接地された第３蓄電用コンデンサーを有することが望ましい。
このような駆動信号生成回路によれば、各スイッチが同時にオフになったときに、電圧が不定にならないようにすることができる。
【００１４】
また、ノズルから流体を噴射させるため電圧変化に応じて変位する圧電素子と、原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて前記圧電素子を充放電する電流増幅回路と、前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記圧電素子の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、前記圧電素子の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、を備えた駆動信号生成回路であって、前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに対して前記所定電圧で充電し、前記圧電素子の放電時に、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる、ことを特徴とする流体噴射装置が明らかとなる。
【００１５】
以下の実施形態では、インクジェットプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。
【００１６】
＝＝＝プリンターの構成＝＝＝
＜インクジェットプリンターの構成について＞
図１は、プリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２Ａは、プリンター１の全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、プリンター１の全体構成の横断面図である。以下、プリンターの基本的な構成について説明する。
【００１７】
プリンター１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００１８】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラー２１と、搬送モーター２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラー２３と、プラテン２４と、排紙ローラー２５とを有する。給紙ローラー２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー２３は、給紙ローラー２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラー２５は、紙Ｓをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
【００１９】
キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモーター３２（ＣＲモーターとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター３２によって駆動される。また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
【００２０】
ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１を備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられているため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。ヘッド４１の各ノズルにはピエゾ素子が設けられており、ピエゾ素子が駆動信号ＣＯＭ（後述）で駆動されることによって、ノズルからインクが噴射する。
【００２１】
検出器群５０には、リニア式エンコーダー５１、ロータリー式エンコーダー５２、紙検出センサー５３、光学センサー５４等が含まれる。リニア式エンコーダー５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー５２は、搬送ローラー２３の回転量を検出する。紙検出センサー５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。
【００２２】
コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、駆動信号生成回路６５を有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２３】
また、駆動信号生成回路６５は、ヘッドユニット４０のピエゾ素子を駆動させるための駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号生成回路６５で生成された駆動信号ＣＯＭは、フレキシブルケーブル７１を介してヘッドユニット４０のヘッド４１に伝送される。
なお、駆動信号生成回路６５の詳細については後述する。
【００２４】
図３は駆動信号ＣＯＭの説明図である。駆動信号生成回路６５で生成された駆動信号ＣＯＭはピエゾ素子に印加される。駆動信号ＣＯＭの電圧の上昇している期間にピエゾ素子が充電される。また、駆動信号ＣＯＭの電圧が下降している期間にピエゾ素子が放電される。図は、媒体上の１画素にドットを形成する期間の駆動信号ＣＯＭを示している。媒体に印刷を行う際には、各画素にドットを形成するごとに、図の駆動信号ＣＯＭが繰り返し生成される。そして、この駆動信号ＣＯＭの変化に応じてピエゾ素子の充電と放電が行なわれる。このように駆動信号ＣＯＭによってピエゾ素子が充放電され、ピエゾ素子が駆動信号ＣＯＭの電圧変化に応じて変位することによってインクチャンバーが膨張・収縮し、対応するノズルからインクが吐出される。
【００２５】
＜印刷手順について＞
コントローラー６０は、コンピューター１１０から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
【００２６】
まず、コントローラー６０は、給紙ローラー２１を回転させ、印刷すべき用紙Ｓを搬送ローラー２３の所まで送る。次に、コントローラー６０は、搬送モーター２２を駆動させることによって搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。
【００２７】
用紙Ｓがヘッドユニット４０の下部まで搬送されると、コントローラー６０は、印刷命令に基づいてキャリッジモーター３２を回転させる。このキャリッジモーター３２の回転に応じて、キャリッジ３１が移動方向に移動する。また、キャリッジ３１が移動することによって、キャリッジ３１に設けられたヘッドユニット４０も同時に移動方向に移動する。そして、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が移動方向に移動している間にヘッド４１から断続的にインク滴を噴射させる。このインク滴が、用紙Ｓにインク滴が着弾することによって、移動方向に複数のドットが並ぶドット列が形成される。なお、移動するヘッド４１からインクを噴射することによるドット形成動作のことをパスという。
【００２８】
また、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が往復移動する合間に搬送モーター２２を駆動させる。搬送モーター２２は、コントローラー６０からの指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーター２２は、この駆動力を用いて搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Ｓの搬送量は、搬送ローラー２３の回転量に応じて定まることになる。このように、パスと搬送動作を交互に繰り返して行い、用紙Ｓの各画素にドットを形成していく。こうして用紙Ｓに画像が印刷される。
そして、最後に、コントローラー６０は、搬送ローラー２３と同期して回転する排紙ローラー２５によって印刷が終了した用紙Ｓを排紙する。
【００２９】
＝＝＝第１実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
＜第１参考例＞
図４は第１参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。なお、ピエゾ素子は容量性負荷として機能するので、図ではピエゾ素子がコンデンサー（Ｃ１）として記載されている。また、プリンター１には、各ノズルに対してそれぞれピエゾ素子が設けられているが、図中ではピエゾ素子を示すコンデンサーを１個で省略記載している。
第１参考例の駆動信号生成回路６５は、Ｄ／Ａコンバータ（以下ＤＡＣともいう）６５１と電流増幅回路６５２を有している。
【００３０】
ＤＡＣ６５１には、ＣＰＵ６２から駆動信号データ（デジタルデータ）が入力される。ＤＡＣ６５１はこのデジタルデータをアナログ信号に変換し、駆動信号データに応じた原駆動信号ＯＣＯＭを出力する。なお、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化は、図３の駆動信号ＣＯＭとほぼ同じである。
【００３１】
電流増幅回路６５２は、多数のピエゾ素子が支障なく動作できるように、十分な電流を供給するための回路である。電流増幅回路６５２は、入力される原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化に応じてピエゾ素子Ｃ１を充放電するための駆動信号ＣＯＭを出力する。電流増幅回路６５２は、充電側トランジスタＱ１と放電側トランジスタＱ２を有する。充電側トランジスタＱ１はＮＰＮ型のトランジスタであり、放電側のトランジスタＱ２はＰＮＰ型のトランジスタである。すなわち、電流増幅回路６５２は、相補的に２個のトランジスタを接続したプッシュプル増幅回路である。
【００３２】
充電側トランジスタＱ１（ＮＰＮ型トランジスタ）のベースにはＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭが入力される。また、充電側トランジスタＱ１のコレクタは４２Ｖ電源と接続されており、充電側トランジスタＱ１のエミッタは放電側トランジスタＱ２のエミッタと接続されているとともに、ピエゾ素子Ｃ１への駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。なお、駆動信号ＣＯＭは、スイッチＳＷ１を介してピエゾ素子Ｃ１に印加される。
【００３３】
放電側トランジスタＱ２（ＰＮＰ型トランジスタ）のベースにはＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭが入力される。また、放電側トランジスタＱ２のコレクタはグランド（ＧＮＤ）と接続されており、放電側トランジスタＱ２のエミッタは、充電側トランジスタＱ１のエミッタと接続されている。
【００３４】
次に第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作について説明する。図５は、第１参考例の駆動信号生成回路６５の動作の説明図である。
【００３５】
（充電時）
ピエゾ素子Ｃ１の充電時には、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなる。これにより、充電側トランジスタＱ１がオンとなって、図に示すように電流Ｉ１が流れてピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの、充電側トランジスタＱ１の発熱量（消費電力）は、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧と電流Ｉ１との積で表される。つまり、図５の左側斜線部（右上がり線のハッチング部分）と電流Ｉ１の積になる。
【００３６】
（ホールド時）
ホールド時には、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が変化しない。これにより、充電側トランジスタＱ１と放電側トランジスタＱ２は共にオフとなる。よって、電流が流れず駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００３７】
（放電時）
ピエゾ素子Ｃ１の放電時には、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、放電側トランジスタＱ２がオンとなって、図に示すように電流Ｉ２が流れてピエゾ素子が放電される。このときの、放電側トランジスタＱ２の発熱量は、放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧と電流Ｉ２との積で表される。つまり、図５の右側斜線部（右下がり線のハッチング部分）と電流Ｉ２の積になる。
【００３８】
＜第２参考例＞
第１参考例では、斜線部の面積（コレクタ−エミッタ間の電圧差）が大きく、発熱量が大きい。これに対し、第２参考例では、コレクタ−エミッタ間の電圧差を小さくし、発熱量を低減させている。
また、第１参考例では、ピエゾ素子に充電された電荷が全てグランドに放電されてしまう。これに対し、第２参考例では、ピエゾ素子に充電された電荷の一部を放電時に回生している。
【００３９】
図６は、第２参考例の駆動信号生成回路６５の構成の説明図である。第２参考例の駆動信号生成回路６５は、ＤＡＣ６５１、電流増幅回路６５２、チャージポンプ回路６６、回生用のコンデンサーＣ３、及び、２１Ｖ電源Ｖ１を有している。電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子は、チャージポンプ回路６６の高圧側出力端子と接続している（Ａ点）。また、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子は、チャージポンプ回路６６の低圧側出力端子と接続している（Ｂ点）。チャージポンプ回路６６の充電用端子は、２１Ｖ電源Ｖ１とコンデンサーＣ３と接続している（Ｃ点）。チャージポンプ回路６６の放電用端子は、ＧＮＤと接続している（Ｄ点）。
【００４０】
ＤＡＣ６５１は、第１参考例と同様の構成である。但し、第２参考例のＤＡＣ６５１は、原駆動信号ＯＣＯＭだけでなく、制御信号も出力する。なお、制御信号については後述する。
【００４１】
電流増幅回路６５２は、第１参考例と同様の構成である。但し、第２参考例では、充電側トランジスタＱ１のコレクタの接続先は、４２Ｖ電源ではなく、後述するチャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の高圧側端子である。また、放電側トランジスタＱ２の接続先は、グランド（ＧＮＤ）ではなく、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の低圧側端子である。
【００４２】
チャージポンプ回路６６は、コンデンサーＣ２、電圧調整部６６１、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２を有している。チャージポンプ回路６６は、電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子に原駆動信号ＯＣＯＭよりも高い電圧を印加するとともに（Ａ点）、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子に原駆動信号ＯＣＯＭよりも低い電圧を印加する（Ｂ点）。
【００４３】
コンデンサーＣ２は、チャージポンプ用のコンデンサーであり、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計）よりも容量が大きい。コンデンサーＣ２の高圧側端子は、充電側トランジスタＱ１のコレクタと接続され、コンデンサーＣ２の低圧側端子は、放電側トランジスタＱ２のコレクタと接続されている。
【００４４】
電圧調整部６６１は、図中Ｂ点（コンデンサーＣ２の低圧側端子、すなわち、放電側トランジスタＱ２のコレクタ）の電圧を調整する。電圧調整部６６１は、ＤＡＣ６５１からの制御信号により動作が制御される。
【００４５】
第２参考例の電圧調整部６６１は、相補的に接続されたＮチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ３）と、Ｐチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ４）によるソースフォロア構成である。この構成により、電圧調整部６６１の出力電圧（Ｂ点電圧）が、入力電圧（制御信号の電圧）と同じになるように制御される。
【００４６】
Ｎチャンネル型ＦＥＴ（以下、Ｎ型ＦＥＴともいう）Ｑ３のゲートには、ＤＡＣ６５１からの制御信号が印加される。また、Ｎ型ＦＥＴＱ３のドレインは電源Ｖ１（２１Ｖ）に接続されており、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソースは、Ｐチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ４）のソースと接続されている。
【００４７】
Ｐチャンネル型ＦＥＴ（以下、Ｐ型ＦＥＴともいう）Ｑ４のゲートにはＤＡＣ６５１からの制御信号が印加される。Ｐ型ＦＥＴＱ４のドレインはグランド（ＧＮＤ）に接続されており、Ｐ型ＦＥＴＱ４のソースは、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソースと接続されている。また、Ｎ型ＦＥＴＱ３のソース及びＰ型ＦＥＴＱ４のソースは、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２のコレクタと、コンデンサーＣ２の低圧側端子に接続されている。
【００４８】
Ｂ点の電圧が制御信号の電圧よりも低くなる場合にはＮ型ＦＥＴＱ３がオンし、Ｂ点の電圧が制御信号の電圧よりも高くなる場合にはＰ型ＦＥＴＱ４がオンする。こうして、電圧調整部６６１は、制御信号と同じ電圧になるようにＢ点の電圧を調整する。
【００４９】
ダイオードＤ１は逆流防止用のダイオードであり、ダイオードＤ１のカソード側は電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ及びコンデンサーＣ２の高圧側端子と接続されており、アノード側は電源Ｖ１及びＮ型ＦＥＴＱ３のドレインと接続されている。
【００５０】
ダイオードＤ２は、回生用のダイオードであり、放電側トランジスタＱ２からコンデンサーＣ３へ電流が流れることを許容するためのものである。ダイオードＤ１のカソード側は、コンデンサーＣ３の高圧側端子と接続されており、アノード側は放電側トランジスタＱ２のコレクタに接続されている。
【００５１】
コンデンサーＣ３は、回生される電荷を蓄積するためのものである。ピエゾ素子Ｃ１の放電時に放電側トランジスタＱ２から放出された電荷がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３に回生される。このコンデンサーＣ３の容量は、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計）及びコンデンサーＣ２の容量よりも大きい。コンデンサーＣ３の低圧側端子はグランドに接続されており、高圧側端子は電源Ｖ１、ダイオードＤ１のアノード側、ダイオードＤ２のカソード側に接続されている。
【００５２】
電源Ｖ１は、２１Ｖの電源である。つまり、第２参考例の電源電圧は、第１参考例での電源電圧（４２Ｖ）よりも低い電圧である。
【００５３】
次に第２参考例の駆動信号生成回路６５の動作について説明する。
図７は、第２参考例の原駆動信号ＯＣＯＭ（駆動信号ＣＯＭ）、制御信号及び各ポイントでの電圧の時間変化の説明図である。
まず、時刻Ｔ０では、原駆動信号ＯＣＯＭに変化がなく、充電側トランジスタＱ１、放電側トランジスタＱ２は共にオフである。Ａ点電圧（コンデンサーＣ２の高圧側端子、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ）は電源Ｖ１により２１Ｖになる。また、このとき制御信号はＧＮＤ電圧であり、これにより、Ｂ点電圧（コンデンサーＣ２の低圧側端子）は、ＧＮＤ電圧になる。よって、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電される。
【００５４】
時刻Ｔ１〜Ｔ２（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。原駆動信号が高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は２１Ｖなので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧（図のＴ１〜Ｔ２のハッチング部分）となる。これは第１参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第１参考例よりも小さくなる。
【００５５】
また、このとき、制御信号はＧＮＤ電圧である。つまり、図のＢ点の電圧がＧＮＤ電圧になっている。
【００５６】
時刻Ｔ２において、原駆動信号ＯＣＯＭ（駆動信号ＣＯＭ）が２１Ｖになる。このとき、ＤＡＣ６５１は、制御信号をＧＮＤ電圧から２１Ｖに変化させる。これにより、Ｎ型ＦＥＴＱ３がオンし、電源Ｖ１（２１Ｖ）からＢ点に電流が流れる。この結果、Ｂ点の電圧がＧＮＤ電圧から２１Ｖになる。また、コンデンサーＣ２は時刻Ｔ２の直前に２１Ｖで充電されているため、時刻Ｔ２で低電圧側の電圧（Ｂ点電圧）がＧＮＤ電圧から２１Ｖになることにより、高電圧側の電圧（Ａ点電圧）が４２Ｖ（２１Ｖ＋２１Ｖ）になる。
【００５７】
時刻Ｔ２〜Ｔ３（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、充電側トランジスタＱ１がオンであり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。なお、この期間の充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、Ａ点電圧が４２Ｖなので、４２Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧（図のＴ２〜Ｔ３のハッチング部分）となる。
【００５８】
時刻Ｔ３〜Ｔ４（ホールド時）では、原駆動信号ＯＣＯＭが一定になる。これにより充電側トランジスタＱ１が（及び放電側トランジスタＱ２も）オフとなり、ピエゾ素子Ｃ１には電流が流れず、駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００５９】
時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。なお、制御信号は２１Ｖのままである。また、放電側トランジスタＱ２がオンになった時、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンになり、放電側トランジスタＱ２からの電荷をＧＮＤに放出する。こうして、Ｂ点の電圧は２１Ｖ（制御信号と同じ電圧）に調整される。なお、放電側トランジスタＱ２がオンになった時、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部は、ダイオードＤ２を介して、コンデンサーＣ３に回生される。コンデンサーＣ３に回生された電荷は、次にピエゾ素子Ｃ１に充電を行うときに用いられることになる。
【００６０】
よって、この期間の放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、駆動信号ＣＯＭの電圧−２１Ｖ（図７のＴ４〜Ｔ５のハッチング部分）である。これは、第１参考例の場合よりも小さい。つまり、第１参考例の場合よりも放電側トランジスタＱ２の発熱を小さくすることができる。
【００６１】
時刻Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖになったとき）に、ＤＡＣ６５１は制御信号を２１ＶからＧＮＤ電圧に変化させる。
ここでも、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンになり、グランド（ＧＮＤ）に電流が流れる。ただし、制御信号がＧＮＤ電圧になるので、Ｂ点の電圧が２１ＶからＧＮＤ電圧になる。また、Ｂ点の電圧が２１ＶからＧＮＤ電圧になることによって、Ａ点の電圧は４２Ｖから２１Ｖになる。
【００６２】
時刻Ｔ５〜Ｔ６（原駆動信号が２１Ｖ以下でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）においても、放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。なお、Ｂ点の電圧がＧＮＤ電圧になっているので、放電側トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、駆動信号ＣＯＭの電圧−ＧＮＤ（図７のＴ５〜Ｔ６のハッチング部分）である。
以下、同じ動作を繰り返す。
【００６３】
＜第１実施形態＞
第２参考例では、コンデンサーＣ３への電荷の回生は、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでのピエゾ素子Ｃ１の放電時でしか行なわれない。これは、電荷の回生時にコンデンサーＣ３が２１Ｖで充電されているためである。
これに対し、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖよりも低い電圧でも電荷の回生を行なえるようにしている。
【００６４】
図８は、第１実施形態の駆動信号生成回路６５の説明図である。第２参考例と比較すると、第２参考例では回生用のコンデンサーＣ３が設けられていたのに対し、本実施形態では、回生用のコンデンサーとして、コンデンサーＣ３（第１蓄電用コンデンサーに相当する）とコンデンサーＣ４（第２蓄電用コンデンサーに相当する）が設けられている。さらに、本実施形態ではコンデンサーＣ５（第３蓄電用コンデンサーに相当する）、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５が追加されている。
以下、第２参考例と異なる構成について説明する。
【００６５】
コンデンサーＣ３及びコンデンサーＣ４は、回生用のコンデンサーであり、ピエゾ素子Ｃ１の放電時の電荷を蓄積する。このコンデンサーＣ３、Ｃ４の各容量は、コンデンサーＣ１（全てのピエゾ素子の容量の合計、例えば１μＦ）及びコンデンサーＣ２の容量（例えば２０μＦ）よりも大きい（例えば４０μＦ）。本実施形態のコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、後述するスイッチＳＷ２〜ＳＷ４によって、接続関係（直列接続及び並列接続）が切り替えられる。なお、コンデンサーＣ３の図中下側端子は、グランド（ＧＮＤ）と接続され、コンデンサーＣ４の図中上側端子は、チャージポンプ回路６６の充電用端子と接続されている（Ｃ点）。
【００６６】
コンデンサーＣ５は、後述する全スイッチ（スイッチＳＷ２〜ＳＷ５）がオフになったときに、電位が不定とならないようにさせるためのものである。このコンデンサーＣ５には、小容量（例えば、０．０１μＦ）のものが用いられる。コンデンサーＣ５の図中上側端子は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と接続され、コンデンサーＣ５の図中下側端子は、グランド（ＧＮＤ）と接続されている。
【００６７】
スイッチＳＷ２〜ＳＷ５は、コントローラー６０によりオン／オフが制御される。
スイッチＳＷ２は、コンデンサーＣ３の図中上側端子と、コンデンサーＣ４の図中下側端子との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ２は第１スイッチに相当する。
スイッチＳＷ３は、コンデンサーＣ４の図中下側端子とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ３は第２スイッチに相当する。
スイッチＳＷ４は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と、コンデンサーＣ３の図中上側端子との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ４は第３スイッチに相当する。
スイッチＳＷ５は、コンデンサーＣ４の図中上側端子と、電源Ｖ１（２１Ｖ）との間に設けられている。また、スイッチＳＷ５は、スイッチＳＷ４を介してコンデンサーＣ３の図中上側端子と電源Ｖ１との間に設けられている。なお、スイッチＳＷ５は第４スイッチに相当する。
【００６８】
図９は、駆動信号及び各ポイントでの電位の時間変化の説明図である。また、図１０は、各スイッチのオン／オフ制御の説明図である。
最初の時刻Ｔ０〜時刻Ｔ５直前までは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。このように、時刻Ｔ５直前まで、スイッチＳＷ２スとスイッチＳＷ５がオン、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４がオフという状態が維持されて、前述の第２参考例と同様の動作を行う。
なお、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の充電時に、直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に電源Ｖ１の２１Ｖの電源電圧が印加され、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、それぞれ１０．５Ｖに充電される。
時刻Ｔ５で、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００６９】
時刻Ｔ５〜時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が並列接続になる。よって、大きな容量Ｃ（Ｃ３＋Ｃ４）に充電することができる。なお、コンデンサーＣ３及びＣ４のそれぞれの高電位側の電圧は１０．５Ｖである。
これにより、駆動信号ＣＯＭが１０．５Ｖになるまでの間においても、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、Ｃ４に移動する（回生）。つまり、本実施形態では、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５までの間だけでなく、時刻Ｔ５〜Ｔａまでの間も、放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生することができる。
【００７０】
これに対し、第２参考例では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでの間（時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５）しか回生できなかった。よって、本実施形態の方が、より多くの電荷を回生させることができる。
なお、この期間においてスイッチＳＷ５がオフなので、２１Ｖ電源からコンデンサーＣ３、Ｃ４が充電されてしまうことを回避できる。
時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００７１】
時刻Ｔａ〜時刻Ｔ６は、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。なお、この時の動作は、前述の第２参考例と同様である。
【００７２】
＜第１実施形態の変形例＞
前述の実施形態では、時刻Ｔ５〜Ｔａにおいて、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を同時にオンにして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にしていたが、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４の何れか一方のみをオンにして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４のどちらかに放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生させてもよい。
【００７３】
以上説明した本実施形態の駆動信号生成回路６５は、電流増幅回路６５２と、チャージポンプ用のコンデンサーＣ２と、ピエゾ素子Ｃ１の放電時の電荷を蓄積するコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を備えている。電流増幅回路６５２は、原駆動信号ＯＣＯＭが入力され、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化に追従した駆動信号ＣＯＭを出力することによって、容量性負荷であるピエゾ素子Ｃ１を充放電する。コンデンサーＣ２は、電流増幅回路６５２の高圧側電源電圧端子（充電側トランジスタＱ１のコレクタ）に高圧側端子が接続され、電流増幅回路６５２の低圧側電源電圧端子（放電側トランジスタＱ２のコレクタ）に低圧側端子が接続されている。そして、コンデンサーＣ２は、ピエゾ素子Ｃ１の充電時に２１Ｖで充電されたコンデンサーＣ２の低圧側端子の電圧を上げることによって、コンデンサーＣ２の高圧側端子の電圧を２１Ｖよりも高い電圧にさせる。コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は放電側トランジスタＱ２の放電の電荷を蓄積する。
【００７４】
このような構成の駆動信号生成回路６５において、本実施形態では、チャージポンプ回路６６のコンデンサーＣ２の充電時には、コンデンサーＣ３の図中上側端子とコンデンサーＣ４の図中下側端子とを電気的に接続することにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を直列接続にする。このとき、コンデンサーＣ４の図中上側端子には、電源Ｖ１から２１Ｖが印加され、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４はそれぞれ１０.５Ｖに充電される。また、ピエゾ素子Ｃ１の放電時には図中上側端子とコンデンサーＣ４の図中下側端子を電気的に切断する。そして、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４の少なくとも一方に、放電側トランジスタＱ２からの電荷を蓄積させる。このとき、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は１０.５Ｖに充電されているので、１０.５Ｖまで放電側トランジスタＱ２からの電荷を回生することができる。つまり、２１Ｖまでしか回生できなかった第２参考例と比べて、より多くの電荷を回生させることができる。
【００７５】
＝＝＝第２実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
第１実施形態では、時刻Ｔ４〜Ｔ５の回生時に、ピエゾ素子Ｃ１から放電された電荷の大部分はＰ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに流れてしまい、ダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３及びコンデンサーＣ４に回生される電荷が少ない。
これは、Ｐ型ＦＥＴＱ４のソース側電圧（Ｂ点電圧）がゲート側電圧よりも高電圧になるとＰ型ＦＥＴＱ４がオンになるためである。このため、第１実施形態では、回生の効率が悪い。
そこで、第２実施形態では、コンデンサーＣ１の放電時にＰ型ＦＥＴＱ４がオンになりにくくなるように、電圧調整部６６１のＰ型ＦＥＴＱ４を制御する。
【００７６】
図１１は、第２実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。第１実施形態と比較すると、第２実施形態では電圧制御回路６７が追加されている。ここでは電圧制御回路６７について主に説明を行い、第１実施形態と共通する内容については説明を省略する。
【００７７】
電圧制御回路６７は、以下に説明するとおり、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号と原駆動信号ＯＣＯＭとに基づいて、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧（図のＥ点電圧）を制御する。
【００７８】
電圧制御回路６７は、トランジスタＱ５と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、ダイオードＤ３を有している。トランジスタＱ５のコレクタは、抵抗Ｒ１を介して、ＤＡＣ６５１が制御信号を出力する伝送線に接続されている。また、トランジスタＱ５のエミッタは、抵抗Ｒ２を介して、ＤＡＣ６５１が原駆動信号ＯＣＯＭを出力する伝送線に接続されている。また、トランジスタＱ５のベースは、抵抗Ｒ３及びダイオードＤ３を介して、２１Ｖ電源Ｖ１に接続されている。電圧制御回路６７は、ＤＡＣ６５１の出力する制御信号を、Ｎ型ＦＥＴＱ３のゲートに印加する。また、電圧制御回路６７は、トランジスタＱ５のコレクタ電圧（図のＥ点の電圧）を、Ｐ型ＦＥＴＱ４に印加する。
【００７９】
電圧制御回路６７のトランジスタＱ５のベース電圧は、ほぼ２１Ｖになっている。このため、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下であれば、トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が高くなり、トランジスタＱ５はオフになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号とほぼ同じ電圧の信号が印加される。一方、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上であれば、トランジスタＱ５がオンになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ＤＡＣ６５１が出力する制御信号と原駆動信号ＯＣＯＭを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧した信号が印加される。本実施形態では、このとき、原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧の信号が印加されるように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗の値が定められている。
【００８０】
図１２Ａは、第２実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化の説明図である。
【００８１】
まず、原駆動信号ＯＣＯＭの時間変化について説明する。時刻Ｔ０において、原駆動信号ＯＣＯＭは最低電圧の約３Ｖである。時刻Ｔ１〜Ｔ３では、原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。なお、途中の時刻Ｔ２において、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達する。時刻Ｔ３において、原駆動信号ＯＣＯＭは最高電圧になる。時刻Ｔ３〜Ｔ５では、原駆動信号ＯＣＯＭは一定電圧である。この時間をホールド時間と呼ぶ。時刻Ｔ４〜Ｔ６では、原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に低くなる。なお、途中の時刻Ｔ５において、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達する。時刻Ｔ６において、原駆動信号ＯＣＯＭは最低電圧の約３Ｖになる。このような原駆動信号ＯＣＯＭをＤＡＣ６５１は出力する。なお、駆動信号生成回路６５から出力される駆動信号ＣＯＭは、原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧変化になる。
【００８２】
次に、制御信号の時間変化について説明する。第１実施形態では制御信号は矩形形状であったのに対し、第２実施形態では制御信号は台形形状である。時刻Ｔ０において、制御信号はＧＮＤ電圧である。原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなった時刻Ｔ１の後の時刻Ｔｂから、制御信号の電圧は、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化と同じ傾きで、徐々に高くなる。時刻Ｔ３〜Ｔ４では、制御信号は一定電圧である。時刻Ｔ４〜Ｔｃでは、制御信号の電圧は、原駆動信号ＯＣＯＭの電圧変化と同じ傾きで、徐々に低くなる。時刻Ｔｃにおいて、制御信号はＧＮＤ電圧になる。このような制御信号をＤＡＣ６５１は出力する。
【００８３】
さらに、Ｅ点電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化について説明する。原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖよりも低いときには、前述したように電圧制御回路６７のトランジスタＱ５はオフになる。これによりＥ点電圧は制御信号とほぼ同じになる。一方、原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖよりも高いときには、電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオンになる。これにより、Ｅ点電圧は原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じになる。このため、時刻Ｔ０において、Ｅ点電圧はＧＮＤ電圧である。原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に高くなった後の時刻Ｔｂから、Ｅ点電圧は、制御信号と共に、徐々に高くなる。時刻Ｔ２において原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖに達したら、Ｅ点電圧が原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じ電圧（２１Ｖ）になる。時刻Ｔ２〜Ｔ５では、Ｅ点電圧は原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じである。すなわち、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ２〜Ｔ３では徐々に高くなり、時刻Ｔ３〜Ｔ４では一定電圧になり、時刻Ｔ４〜Ｔ５では徐々に低くなる。時刻Ｔ５において原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖになったら、Ｅ点電圧は制御信号と同じになる。そして、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ５〜Ｔｃでは徐々に低くなり、時刻ＴｃにおいてＧＮＤ電圧になる。
【００８４】
次に、これらの信号（原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号）による回路の動作を説明する。
図１２Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。図１３Ａは、時刻Ｔ０のときの電流の説明図である。図１３Ｂは、時刻Ｔｂ〜Ｔ２での電流の説明図である。図１３Ｃは、時刻Ｔ４〜Ｔ５での電流の説明図である。なお、第１実施形態と同様に、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ５までは、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５がオンであり、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４がオフである。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。また、図１３Ａ〜図１３Ｃでは、説明の簡略化のため、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５及びコンデンサーＣ５の記載を省略している。
【００８５】
時刻Ｔ０では、Ａ点電圧（コンデンサーＣ２の高圧側端子、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１のコレクタ）は電源Ｖ１により２１Ｖになる。また、このとき制御信号はＧＮＤ電圧であり、Ｅ点電圧もＧＮＤ電圧である。これにより、Ｂ点電圧（コンデンサーＣ２の低圧側端子）は、ＧＮＤ電圧になる。よって、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電される（図１３Ａ参照）。
【００８６】
時刻Ｔ１〜Ｔｂ（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下、制御信号がＧＮＤ電圧でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電位が徐々に高くなる。原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は２１Ｖなので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧となる。これは第１参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第１参考例よりも小さくなる。
【００８７】
また、このとき、制御信号、及びＥ点電圧はＧＮＤ電圧である。つまり、図のＢ点の電圧がＧＮＤ電圧になっている。
【００８８】
時刻Ｔｂ〜Ｔ２（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以下、制御信号がＧＮＤ電圧以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、制御信号の電圧が徐々に高くなることによって、電圧調整部６６１のＮ型ＦＥＴＱ３がオンになる。Ｎ型ＦＥＴＱ３がオンすることにより、２１Ｖ電源Ｖ１からＢ点に電流が流れ、Ｂ点電圧が制御信号と同じ電圧になる。また、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電されているため、Ａ点電圧が制御信号＋２１Ｖになる（図１３Ｂ参照）。また、原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は「制御信号＋２１Ｖ」なので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、「制御信号＋２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧」となる。これは第２参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第２参考例よりも小さくなる。
【００８９】
時刻Ｔ２〜Ｔ３（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の充電時）では、電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオンし、Ｅ点電圧が原駆動信号ＯＣＯＭとほぼ同じになる。これ以外は、時刻Ｔｂ〜Ｔ２のときと同様である。つまり、制御信号の電圧が徐々に高くなることによって、電圧調整部６６１のＮ型ＦＥＴＱ３がオンになる。これにより、２１Ｖ電源Ｖ１からＢ点に電流が流れ、Ｂ点電圧が制御信号と同じ電圧になり、コンデンサーＣ２が２１Ｖで充電されているため、Ａ点電圧が制御信号＋２１Ｖになる（図１３Ｂ参照）。また、原駆動信号ＯＣＯＭが高くなることによって、電流増幅回路６５２の充電側トランジスタＱ１がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が充電される。このときの充電側トランジスタＱ１のコレクタ電圧は「制御信号＋２１Ｖ」なので、充電側トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧差は、「制御信号＋２１Ｖ−駆動信号ＣＯＭの電圧」となる。これは第２参考例の場合よりも小さい。すなわち、充電側トランジスタＱ１の発熱が第２参考例よりも小さくなる。
【００９０】
時刻Ｔ３〜Ｔ４（ホールド時）では、原駆動信号ＯＣＯＭが一定になる。これにより充電側トランジスタＱ１が（及び放電側トランジスタＱ２も）オフとなり、ピエゾ素子Ｃ１には電流が流れず、駆動信号ＣＯＭは同じ電圧を維持する。
【００９１】
時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる。これにより、電流増幅回路６５２の放電側トランジスタＱ２がオンとなり、ピエゾ素子Ｃ１が放電される。このときＢ点電圧が２１Ｖまで上昇し、Ａ点電圧が４２Ｖになる。
【００９２】
このとき、本実施形態では、Ｅ点電圧が２１Ｖ以上になっている（図１２Ａ参照）。このため、本実施形態では、放電側トランジスタＱ２がオンとなりＢ点電圧が上昇しても、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。この結果、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷は、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されず、ダイオードＤ２を介して直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に回生される（図１３Ｃ参照）。このため、本実施形態では、第２参考例の場合よりも、回生される電荷が大きい。
なお、Ｂ点電圧が２１Ｖであるので、直列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４は、それぞれ１０．５Ｖに充電される。
【００９３】
時刻Ｔ５で、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。また、時刻Ｔ５で原駆動信号ＯＣＯＭがほぼ２１Ｖになることにより電圧制御回路６７のトランジスタＱ５がオフとなり、Ｅ点電圧が制御電圧とほぼ同じになる。
時刻Ｔ５〜時刻Ｔｃでは制御信号が徐々に低くなり、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンする。このため、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷が、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してグランド（ＧＮＤ）に放出されるようになる。
時刻Ｔｃ〜Ｔａでは制御電圧はほぼＧＮＤ電圧になる。
【００９４】
なお、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が並列接続になる。よって大きな容量Ｃ（Ｃ３＋Ｃ４）に充電することができる。なお、コンデンサーＣ３及びＣ４の高電位側の電圧は１０．５Ｖである。
【００９５】
これにより、駆動信号ＣＯＭが１０．５Ｖになるまでの間（時刻Ｔａまで）、放電側トランジスタＱ２からの電荷の一部がダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、Ｃ４に移動する（回生）。
これに対し、第２参考例では、駆動信号ＣＯＭが２１Ｖになるまでの間しか回生できなかった。よって、本実施形態の方がより効率的に回生を行なうことができる。
なお、この期間においてスイッチＳＷ５がオフなので、２１Ｖ電源からコンデンサーＣ３、Ｃ４が充電されてしまうことを回避できる。
【００９６】
時刻Ｔａでは、コントローラー６０は、一旦スイッチＳＷ２〜ＳＷ５を全てオフにする。これは、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５と、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４が同時オンとなるのを回避するためである。
【００９７】
時刻Ｔａ〜時刻Ｔ６は、コントローラー６０は、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオンにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオフにする。これにより、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４が直列接続になる。なお、この時の動作は、前述の実施形態と同様である。
【００９８】
このように、第２実施形態では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる時刻Ｔ４〜Ｔ５（原駆動信号ＯＣＯＭが２１Ｖ以上でのピエゾ素子Ｃ１の放電時）で、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。
【００９９】
第１実施形態（及び第２参考例）では、ＤＡＣ６５１からの原駆動信号ＯＣＯＭの電圧が徐々に低くなる時刻Ｔ４〜Ｔ５にＰ型ＦＥＴＱ４がオンとなり、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷の大部分が、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されていた。これに対し、第２実施形態では、時刻Ｔ４〜Ｔ５にＰ型ＦＥＴＱ４がオンにならないので、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷が、ダイオードＤ２を介してコンデンサーＣ３、及びコンデンサーＣ４に回生される。よって、第１実施形態よりも電荷の回生をより効率良く行うことができる。
【０１００】
なお、第２実施形態では、ＤＡＣ６５１は原駆動信号ＯＣＯＭと制御信号を生成しているが、これに限られるものではなく、ＤＡＣ６５１が原駆動信号ＯＣＯＭのみを生成するだけでも良い。そして、ＤＡＣ６５１から出力された原駆動信号ＯＣＯＭを所定電圧（例えば１４Ｖ）だけ降下させる回路を設け、この回路で生成した信号をＮ型ＦＥＴＱ３のゲートに印加しても良い。この場合、この回路で生成した信号と原駆動信号ＯＣＯＭとに基づいて、第２実施形態の電圧制御回路６７により生成した信号をＰ型ＦＥＴＱ４に印加すると良い。
また、ＤＡＣ６５１が、Ｐ型ＦＥＴＱ４に印加する信号を別途生成するようにしてもよい。この場合、電圧制御回路６７は不要である。
【０１０１】
＝＝＝第３実施形態の駆動信号生成回路＝＝＝
前述の実施形態では、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にしているのは、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａの間だけであった。第３実施形態では、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にする時間を増やしている。
【０１０２】
図１４は、第３実施形態の駆動信号生成回路の説明図である。
第２実施形態（図１１）と比べると、スイッチＳＷ５の位置が異なっている。また、Ａ点と充電側トランジスタＱ１のコレクタとの間にダイオードＤ４が設けられている。
第３実施形態では、スイッチＳＷ５は、電源Ｖ１とダイオードＤ３のカソード側との間に設けられている。
また、ダイオードＤ４は、逆流防止用のダイオードであり、アノード側は、コンデンサーＣ２の高圧側端子（Ａ点）と接続され、カソード側は充電側トランジスタＱ１のコレクタと接続されている。
【０１０３】
第２実施形態において電圧制御回路６７のトランジスタＱ５のベース電圧は２１Ｖであったのに対し、第３実施形態では、トランジスタＱ５のベース電圧は、スイッチＳＷ５がオンの場合は２１Ｖとなり、スイッチＳＷ５がオフの場合はＣ点の電圧（コンデンサＣ４の高圧側端子の電圧）となる。なお、トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が高ければ、トランジスタＱ５はオフになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、制御信号とほぼ同じ電圧の信号が印加される。一方トランジスタＱ５のコレクタ電圧よりもベース電圧の方が低ければ、トランジスタＱ５はオンになる。この結果、Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲートには、ほぼ原駆動信号ＯＣＯＭと同じ電圧の信号が印加される。
【０１０４】
図１５Ａは、第３実施形態における原駆動信号ＯＣＯＭ、制御信号、Ｅ点の電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）の時間変化の説明図である。また、図１５Ｂは、原駆動信号ＯＣＯＭ、Ａ点及びＢ点の電圧の時間変化の説明図である。なお、第３実施形態では時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間（例えば時刻Ｔ４の直前）に、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ５をオフにし、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４をオンにする。すなわち、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にする。また、スイッチＳＷ５がオフになることにより、トランジスタＱ５のベース電圧は、Ｃ点の電圧（１０．５Ｖ）になる。
図１５Ａにおいて、原駆動信号ＯＣＯＭと制御信号の時間変化については第２実施形態と同じであるので説明を省略する。
【０１０５】
Ｅ点電圧（Ｐ型ＦＥＴＱ４のゲート電圧）は、時刻Ｔ５までは第２実施形態と同じように変化する。但し、第３実施形態では、Ｅ点電圧は、時刻Ｔ５〜時刻Ｔａにおいても原駆動信号ＯＣＯＭに沿って変化し、原駆動信号ＯＣＯＭが１０．５Ｖになる時刻Ｔａで制御信号と同じになる。つまり、時刻ＴａまではＥ点電圧は１０．５Ｖ以上である。
また、図１５Ｂにおいて、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ４までは第２実施形態と同じである。
【０１０６】
第３実施形態では、時刻Ｔ４の直前に、Ｂ点電圧が１０．５Ｖになり、時刻Ｔａまで１０．５Ｖが維持される。このとき、本実施形態では、Ｅ点電圧が１０．５Ｖ以上になっている（図１５Ａ参照）。このため、Ｐ型ＦＥＴＱ４がオンにならない。この結果、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷は、Ｐ型ＦＥＴＱ４を介してＧＮＤに放出されず、ダイオードＤ２を介して並列接続されたコンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４に回生される。そして、時刻ＴａでＥ点電圧が１０．５Ｖよりも低く（ＧＮＤ電圧に）なることによってＰ型ＦＥＴＱ４がオンし、Ｂ点電圧がＧＮＤ電圧になる。なお、Ａ点電圧はＢ点電圧＋２１Ｖである。この場合、充電側トランジスタＱ１のベース電圧（ＯＣＯＭ）の方がコレクタ電圧（Ａ点の電圧）よりも高くなるポイントが発生するが、ダイオードＤ４によって逆電流が防止される。
なお、時刻ｔａ以降については、第２実施形態と同じである。
【０１０７】
このように、第３実施形態では、時刻Ｔ４〜時刻Ｔａの期間に、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を並列接続にして、放電側トランジスタＱ２から放出される電荷の回生を行なっている。また、この期間（時刻Ｔ４〜時刻Ｔａ）にＰ型ＦＥＴＱ４がオンにならないので、回生を効率良く行うことができる。
【０１０８】
また、第３実施形態では、スイッチの切り替えタイミングに十分な余裕をとることができる。前述の実施形態では、時刻Ｔ５のタイミングでスイッチの切り替え（コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４を直列から並列に切り替え）を行なっていた。このため、少しのタイミングのずれが生じると駆動信号ＣＯＭの波形に影響が出るおそれがあった。これに対し、第３実施形態では、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４（ホールド時）の期間にスイッチの切り替えを行なうので、スイッチの切り替えによるノイズが影響しない（駆動信号ＣＯＭの波形に影響を与えない）。ただし、第３実施形態では、放電側トランジスタＱ２の電荷の回生時の駆動信号ＣＯＭとコンデンサーとの電位差が大きいので、その間の経路で熱が発生しやすくなる。
【０１０９】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１１０】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態のプリンターは、ヘッドが移動方向に移動するドット形成動作（パス）と、用紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返すプリンター（いわゆるシリアルプリンター）であった。しかし、プリンターの種類は、これに限られるものではない。例えば、ヘッドを固定して、ヘッドと対向させて用紙を搬送させながらヘッドからインクを吐出させて印刷を行うプリンター（いわゆるラインプリンター）であっても良い。
【０１１１】
＜液体噴射装置について＞
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体噴射装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む）や液体以外の流体（流体として噴射できる固体、例えば粉体）を噴射する流体噴射装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを噴射する噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を噴射する噴射装置に、前述の実施形態を適用しても良い。
【０１１２】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから噴射しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから噴射する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから噴射しても良い。
【０１１３】
＜ピエゾ素子について＞
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを吐出していた。しかし、駆動される素子が容量性負荷の機能があれば、ピエゾ素子に限られず、他の圧電素子でも良い。
【０１１４】
＜ＤＡＣについて＞
前述の実施形態では、原駆動信号ＯＣＯＭや制御信号を、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバーター）を用いて生成したが、これに限られない。デジタルデータからアナログ信号に変換することなく、直接アナログ信号として原駆動信号ＯＣＯＭや制御信号を出力しても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１ プリンター、
２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラー、２２ 搬送モーター（ＰＦモーター）、
２３ 搬送ローラー、２４ プラテン、２５ 排紙ローラー、
３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、
３２ キャリッジモーター（ＣＲモーター）、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ データ受信部、４３ 駆動信号生成部、
５０ センサー群、５１ リニア式エンコーダー、５２ ロータリー式エンコーダー、
５３ 紙検出センサー、５４ 光学センサー、
６０ コントローラー、６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
６５ 駆動信号生成部、６５１ ＤＡＣ、６５２ 電流増幅回路、
６６ チャージポンプ回路、６６１ 電圧調整部、６７ 電圧制御回路、
Ｑ１ 充電用トランジスタ、Ｑ２ 放電用トランジスタ、
Ｑ３ Ｎ型ＦＥＴ、Ｑ４ Ｐ型ＦＥＴ、Ｑ５ トランジスタ、
Ｃ１ ピエゾ素子、Ｃ２〜Ｃ５ コンデンサー、
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ、Ｖ１ ２１Ｖ電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、
前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、
を備えた駆動信号生成回路であって、
前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、
前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動信号生成回路であって、
前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端の間に設けられた第１スイッチと、
前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と接地との間に設けられた第２スイッチと、
前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第１蓄電用コンデンサーの他端との間に設けられた第３スイッチとを有し、
前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続する際には、前記第１スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにし、
前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを並列接続する際には、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動信号生成回路であって、
前記所定電圧の電源と、
前記電源と第１蓄電用コンデンサーの前記他端との間に設けられた第４スイッチと
を有し、
前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする際に、前記第４スイッチをオフにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動信号生成回路であって、
前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにする第１状態と、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする第２状態との間に、全てのスイッチをオフにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動信号生成回路であって、
一端が前記第１蓄電用コンデンサーの前記他端に接続され、他端が接地された第３蓄電用コンデンサーを有する、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項６】
ノズルから流体を噴射させるため電圧変化に応じて変位する圧電素子と、
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて前記圧電素子を充放電する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記圧電素子の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、
前記圧電素子の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、
を備えた駆動信号生成回路であって、
前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに対して前記所定電圧で充電し、
前記圧電素子の放電時に、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる、
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項１】
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて容量性負荷を充放電する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記容量性負荷の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、
前記容量性負荷の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、
を備えた駆動信号生成回路であって、
前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、直列接続された前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに前記所定電圧が印加され、
前記容量性負荷の放電時には、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動信号生成回路であって、
前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端の間に設けられた第１スイッチと、
前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と接地との間に設けられた第２スイッチと、
前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第１蓄電用コンデンサーの他端との間に設けられた第３スイッチとを有し、
前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続する際には、前記第１スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにし、
前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを並列接続する際には、前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動信号生成回路であって、
前記所定電圧の電源と、
前記電源と第１蓄電用コンデンサーの前記他端との間に設けられた第４スイッチと
を有し、
前記第１スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする際に、前記第４スイッチをオフにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動信号生成回路であって、
前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオフにする第１状態と、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチと前記第３スイッチをオンにする第２状態との間に、全てのスイッチをオフにする、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動信号生成回路であって、
一端が前記第１蓄電用コンデンサーの前記他端に接続され、他端が接地された第３蓄電用コンデンサーを有する、
ことを特徴とする駆動信号生成回路。
【請求項６】
ノズルから流体を噴射させるため電圧変化に応じて変位する圧電素子と、
原駆動信号が入力され、前記原駆動信号の電圧変化に応じて前記圧電素子を充放電する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路の高圧側電源電圧端子に一端が接続され、前記電流増幅回路の低圧側電源電圧端子に他端が接続されたチャージポンプ用コンデンサーであって、前記圧電素子の充電時に前記所定電圧で充電された前記チャージポンプ用コンデンサーの前記他端側の電圧を上げることによって前記電流増幅回路の前記高圧側電源電圧端子の電圧を前記所定電圧よりも高い電圧にさせるためのチャージポンプ用コンデンサーと、
前記圧電素子の放電時の電荷を蓄積する第１蓄電用コンデンサー及び第２蓄電用コンデンサーと、
を備えた駆動信号生成回路であって、
前記チャージポンプ用コンデンサーを前記所定電圧で充電する際に、前記第１蓄電用コンデンサーの一端と前記第２蓄電用コンデンサーの一端とを電気的に接続することによって前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーを直列接続し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーに対して前記所定電圧で充電し、
前記圧電素子の放電時に、前記第１蓄電用コンデンサーの前記一端と前記第２蓄電用コンデンサーの前記一端とを電気的に切断し、前記第１蓄電用コンデンサー及び前記第２蓄電用コンデンサーのうちの少なくとも一方に、前記電流増幅回路の前記低圧側電源電圧端子からの電荷を蓄積させる、
ことを特徴とする流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２５３６９８（Ｐ２０１０−２５３６９８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３２７９（Ｐ２００９−１０３２７９）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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