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JP2019162845A - Liquid discharge device - Google Patents

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JP2019162845A
JP2019162845A JP2018140428A JP2018140428A JP2019162845A JP 2019162845 A JP2019162845 A JP 2019162845A JP 2018140428 A JP2018140428 A JP 2018140428A JP 2018140428 A JP2018140428 A JP 2018140428A JP 2019162845 A JP2019162845 A JP 2019162845A
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Abstract

【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18An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus capable of reducing a displacement generated in a piezoelectric element and a diaphragm due to an unintended voltage applied to the piezoelectric element. A drive circuit that outputs a drive signal from a drive signal output terminal, a reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal, a first electrode to which the drive signal is supplied, and the reference voltage A piezoelectric element having a second electrode to which a signal is supplied, the piezoelectric element being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode; And a diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element, wherein the reference voltage circuit is configured to generate the reference voltage signal; A voltage detection unit that detects a voltage value of the reference voltage signal, when the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold, the voltage detection unit stops the operation of the voltage generation unit, and the reference Voltage signal output The terminal and the ground terminal are electrically connected, a liquid ejecting apparatus. [Selection diagram] FIG.

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejection apparatus.

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。   As an ink jet printer (liquid ejecting apparatus) that ejects a liquid such as ink to print an image or a document, a printer using a piezoelectric element such as a piezoelectric element is known. Piezoelectric elements are provided in a print head corresponding to a plurality of nozzles that eject ink and cavities that store ink ejected from the nozzles. Then, when the piezoelectric element is displaced according to the drive signal, the diaphragm provided between the piezoelectric element and the cavity is bent, and the volume of the cavity is changed. As a result, a predetermined amount of ink is ejected from the nozzles at a predetermined timing, and dots are formed on the medium.

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。   In Patent Document 1, a drive signal generated based on print data is supplied to the upper electrode and a reference voltage is supplied to the lower electrode for a piezoelectric element that is displaced based on a potential difference between the upper electrode and the lower electrode. A liquid ejecting apparatus is disclosed that ejects ink by controlling the displacement of a piezoelectric element by controlling whether or not a drive signal is supplied by a selection circuit (switch circuit).

特開2017−43007号公報JP 2017-43007 A

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。   In a liquid ejecting apparatus that ejects ink based on the displacement of a piezoelectric element as described in Patent Document 1, when an unintended voltage is supplied to the piezoelectric element, an unintended displacement occurs in the piezoelectric element. When an unintended displacement occurs in the piezoelectric element, the diaphragm is also displaced based on the displacement. As a result, a larger displacement than expected occurs in the diaphragm, and an unintended stress is applied to the diaphragm.

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。   When such unintentional stress generated in the diaphragm is continuously applied for a long time, the stress concentrates around the contact point between the diaphragm and the cavity, and there is a possibility that a crack or the like is generated in the diaphragm.

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。   Furthermore, when a transition is made from a state in which an unintentional displacement has occurred in the diaphragm to a discharge operation, an unnecessary load is applied to the diaphragm, and the load may cause cracks or the like in the diaphragm.

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。   If a crack occurs in the diaphragm, the ink stored in the cavity leaks from the crack, and the amount of ink ejected varies with the change in the volume of the cavity. As a result, the ink ejection accuracy deteriorates.

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。   In particular, the reference voltage supplied to the lower electrode may be supplied in common to a plurality of piezoelectric elements in the print head. Therefore, when the reference voltage becomes an unintended potential, the displacement of the plurality of piezoelectric elements 60 and the diaphragm 621 is affected. That is, cracks may occur in the plurality of diaphragms 621, which may affect the discharge accuracy of the entire liquid discharge apparatus.

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。   The problem with respect to the displacement generated in the piezoelectric element and the diaphragm due to the unintended voltage applied to the piezoelectric element is a new problem that is not disclosed in Patent Document 1.

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。   In one aspect of the liquid ejection apparatus according to the present invention, a drive circuit that outputs a drive signal from a drive signal output terminal, a reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal, and the drive signal are supplied. A piezoelectric element having a first electrode and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode, and accompanying the displacement of the piezoelectric element A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle, and a diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element, and the reference voltage circuit generates a voltage for generating the reference voltage signal And a voltage detector that detects a voltage value of the reference voltage signal, and when the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold, the voltage detector Stop operation And thereby electrically connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal.

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。   In one aspect of the liquid ejection apparatus, the reference voltage circuit electrically connects a first switch circuit that switches whether or not to supply a power supply voltage to the voltage generation unit, the reference voltage signal output terminal, and the ground terminal. A second switch circuit that switches whether or not to connect to the voltage, wherein the voltage detector outputs a stop signal when the voltage value of the reference voltage signal exceeds the first threshold, and the first The switch circuit stops the supply of the power supply voltage to the voltage generator based on the stop signal, and the second switch circuit connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal based on the stop signal. You may connect electrically.

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。   In one aspect of the liquid ejecting apparatus, the voltage generator includes a first comparator that compares a first reference voltage and a signal based on the reference voltage signal, and a power supply terminal based on a comparison result of the first comparator. And a first transistor for switching whether or not to electrically connect the reference voltage signal output terminal, and when the voltage value of the reference voltage signal exceeds the first threshold value, the first switch The circuit may stop supplying the power supply voltage to the first comparator based on the stop signal.

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。   In one aspect of the liquid ejection apparatus, the reference voltage circuit includes a clamp circuit, and the clamp circuit has a voltage value of the reference voltage signal that exceeds a second threshold value that is lower than the first threshold value. The reference voltage signal output terminal and the ground terminal may be electrically connected.

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。   In one aspect of the liquid ejection apparatus, the clamp circuit includes a second comparator that compares a second reference voltage and a signal based on the reference voltage signal, and the reference voltage based on a comparison result of the second comparator. A second transistor for switching whether or not to electrically connect a signal output terminal and the ground terminal, and when the voltage value of the reference voltage signal exceeds the second threshold, the second transistor May electrically connect the reference voltage signal output terminal and the ground terminal.

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。
In one aspect of the liquid ejection apparatus according to the present invention, a drive circuit that outputs a drive signal from a drive signal output terminal, a reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal, and the drive signal are supplied. A piezoelectric element having a first electrode and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode, and accompanying the displacement of the piezoelectric element A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle, a diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element, a first terminal to which the drive signal is supplied, and the first electrode; And a switch circuit for controlling supply of the drive signal to the first electrode, and the reference voltage circuit generates the reference voltage signal. And the reference voltage A voltage detector that detects a voltage value of the signal, and if the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold, the voltage detector stops the operation of the voltage generator, and The charge of the first node where the first electrode and the second terminal are electrically connected is discharged through the parasitic diode of the switch circuit.

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。   In one aspect of the liquid ejecting apparatus, when the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold value, a charge at a second node where the drive signal output terminal and the first terminal are electrically connected is discharged. You may let them.

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。   In one aspect of the liquid ejection apparatus according to the present invention, a drive circuit that outputs a drive signal from a drive signal output terminal, a reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal, and the drive signal are supplied. A piezoelectric element having a first electrode and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode, and accompanying the displacement of the piezoelectric element A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle, and a diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element, wherein the reference voltage circuit includes a first discharge transistor, and the first discharge transistor. A second discharge transistor having a larger rated capacity than one discharge transistor, wherein one end of the first discharge transistor and one end of the second discharge transistor are connected to the reference voltage signal. Connected power terminal and electrically, the other end of the first discharge transistor, and the other end of the second discharge transistor is electrically connected to the ground terminal.

液体吐出装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of a liquid discharge apparatus. 液体吐出装置の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of a liquid discharge apparatus. 駆動信号生成回路の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of a drive signal generation circuit. 給電切替回路の電気構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric constitution of a feed switching circuit. 駆動信号COMの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive signal COM. 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。It is a block diagram which shows the electrical structure of a discharge module and drive IC. 選択回路の電気構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric constitution of a selection circuit. デコーダーにおけるデコード内容を示す図である。It is a figure which shows the decoding content in a decoder. 駆動ICの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of drive IC. 吐出モジュールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a discharge module. 吐出部の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a discharge part. 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。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the several nozzle provided in the discharge module and the discharge module. 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。It is a figure for demonstrating the relationship between the displacement of a piezoelectric element and a diaphragm, and discharge. 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。It is a figure for demonstrating the stress which arises in the displacement of a piezoelectric element and a diaphragm when the voltage value of the electrode of a piezoelectric element rises, and a diaphragm. 振動板を方向Zから見た場合の平面図である。FIG. 6 is a plan view when the diaphragm is viewed from a direction Z. 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。It is the figure which illustrated the case where the primary natural vibration arose in a diaphragm. 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。It is the figure which illustrated the case where the tertiary natural vibration arose in a diaphragm. 基準電圧回路の電気構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric constitution of a reference voltage circuit. 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。It is a figure for demonstrating operation | movement when the reference voltage signal VBS of a predetermined voltage is produced | generated. 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。It is a figure for demonstrating operation | movement in the case of controlling the said voltage value, when the voltage of the reference voltage signal VBS rises. 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。It is a figure for demonstrating operation | movement in case the voltage of the reference voltage signal VBS is discharge | released when the voltage of the reference voltage signal VBS rises more than predetermined value. 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。It is a figure for demonstrating the discharge means for discharging the electric charge of the electrode 611 of a piezoelectric element. 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。It is sectional drawing which shows typically the transistor which comprises a transfer gate.

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。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used are for convenience of explanation. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

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。   Hereinafter, the liquid ejection apparatus according to the present invention will be described by taking an inkjet printer as an example of a printing apparatus that ejects ink as a liquid.

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。   As the liquid ejection device, for example, a printing device such as an ink jet printer, a color material ejection device used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejection used for forming an electrode such as an organic EL display or a surface emitting display. Examples thereof include a device and a bio-organic discharge device used for biochip production.

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。
1. Configuration of Liquid Ejecting Apparatus A printing apparatus as an example of a liquid ejecting apparatus according to the present embodiment ejects ink in accordance with image data supplied from an external host computer, thereby forming dots on a printing medium such as paper. It is an ink jet printer that forms and prints an image including characters, figures, and the like according to the image data.

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。   FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the liquid ejection apparatus 1. FIG. 1 illustrates a direction X in which the medium P is transported, a direction Y in which the moving body 2 reciprocates across the direction X, and a direction Z in which ink is ejected. In the present embodiment, the direction X, the direction Y, and the direction Z are described as axes orthogonal to each other.

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。   As shown in FIG. 1, the liquid ejection apparatus 1 includes a moving body 2 and a moving mechanism 3 that reciprocates the moving body 2 along the direction Y.

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。   The moving mechanism 3 includes a carriage motor 31 that is a driving source of the moving body 2, a carriage guide shaft 32 that is fixed at both ends, and a timing belt 33 that extends substantially parallel to the carriage guide shaft 32 and is driven by the carriage motor 31. And having.

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。   The carriage 24 included in the moving body 2 is supported by the carriage guide shaft 32 so as to be reciprocally movable, and is fixed to a part of the timing belt 33. Therefore, by driving the timing belt 33 by the carriage motor 31, the movable body 2 is guided by the carriage guide shaft 32 and reciprocates along the direction Y.

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。   A head unit 20 is provided in a portion of the moving body 2 that faces the medium P. The head unit 20 has a large number of nozzles, and ink is ejected along the direction Z from each of the nozzles. Further, a control signal or the like is supplied to the head unit 20 via the flexible cable 190.

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。   The liquid ejection apparatus 1 includes a transport mechanism 4 that transports the medium P on the platen 40 along the direction X. The transport mechanism 4 includes a transport motor 41 that is a driving source, and a transport roller 42 that is rotated by the transport motor 41 and transports the medium P along the direction X.

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。   Then, at the timing when the medium P is transported by the transport mechanism 4, the head unit 20 ejects ink onto the medium P, whereby an image is formed on the surface of the medium P.

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。   FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the liquid ejection apparatus 1.

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。   As shown in FIG. 2, the liquid ejection apparatus 1 includes a control unit 10 and a head unit 20. The control unit 10 and the head unit 20 are connected via a flexible cable 190.

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。   The control unit 10 includes a control circuit 100, a carriage motor driver 35, a transport motor driver 45, and a voltage generation circuit 90.

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。   The control circuit 100 supplies a plurality of control signals and the like for controlling various configurations based on image data supplied from the host computer.

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。   Specifically, the control circuit 100 supplies a control signal CTR1 to the carriage motor driver 35. The carriage motor driver 35 drives the carriage motor 31 according to the control signal CTR1. Thereby, the movement in the direction Y of the carriage 24 shown in FIG. 1 is controlled.

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。   Further, the control circuit 100 supplies a control signal CTR2 to the transport motor driver 45. The transport motor driver 45 drives the transport motor 41 in accordance with the control signal CTR2. Thereby, the movement of the medium P in the direction X by the transport mechanism 4 shown in FIG. 1 is controlled.

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。   Further, the control circuit 100 supplies the head unit 20 with a clock signal SCK, a print data signal SI, a latch signal LAT, a change signal CH, a drive data signal DRV, and a select signal EN.

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。   The voltage generation circuit 90 generates a voltage VHV of, for example, DC42V and supplies it to the head unit 20. The voltage VHV may also be supplied to various components included in the control unit 10.

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。   The head unit 20 includes a drive signal generation circuit 50, a power supply switching circuit 70, a drive IC 80, and a discharge module 21.

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。   The drive signal generation circuit 50 is supplied with a voltage VHV, a drive data signal DRV, and a select signal EN.

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。   The drive signal generation circuit 50 amplifies a signal based on the drive data signal DRV into a voltage based on the voltage VHV, thereby generating a drive signal COM and supplying the drive signal COM to the drive IC 80. In addition, the drive signal generation circuit 50 generates a reference voltage signal VBS of, for example, DC5V obtained by stepping down the voltage VHV, and supplies it to the ejection module 21. The drive signal generation circuit 50 generates a power supply control signal CTVHV based on the drive data signal DRV and supplies the power supply control signal CTVHV to the power supply switching circuit 70. Here, the select signal EN indicates whether the drive data signal DRV supplied to the drive signal generation circuit 50 is a data signal for generating the drive signal COM or a data signal for generating the power supply control signal CTVHV. It is a signal for instructing.

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。   Further, the drive signal generation circuit 50 supplies an error signal ERR to the control circuit 100 when the generated drive signal COM is not normal.

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。
The power supply switching circuit 70 is supplied with a voltage VHV and a power supply control signal CTVHV. The power supply switching circuit 70 is supplied with a voltage VHV-T supplied to the drive IC 80 according to the power supply control signal CTVHV.
The G potential is switched between the potential based on the voltage VHV and the ground potential.

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。   The drive IC 80 is supplied with a clock signal SCK, a print data signal SI, a latch signal LAT, a change signal CH, a voltage VHV-TG, and a drive signal COM.

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。   The drive IC 80 switches whether the drive signal COM is selected or not selected in a predetermined period based on the clock signal SCK, the print data signal SI, the latch signal LAT, and the change signal CH. Then, the drive signal COM selected by the drive IC 80 is supplied to the ejection module 21 as the drive signal VOUT. The voltage VHV-TG is used, for example, to generate a high voltage logic signal for selecting the drive signal COM.

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。   The discharge module 21 includes a plurality of discharge units 600 including the piezoelectric element 60.

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。   The drive signal VOUT supplied to the ejection module 21 is supplied to one end of the piezoelectric element 60. The reference voltage signal VBS is supplied to the other end of the piezoelectric element 60. The piezoelectric element 60 is displaced according to the potential difference between the drive signal VOUT and the reference voltage signal VBS. Then, an amount of ink corresponding to the displacement is ejected from the ejection unit 600.

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。   The details of the drive signal generation circuit 50, the power supply switching circuit 70, the drive IC 80, and the ejection module 21 described above will be described later. In FIG. 2, the description has been made assuming that the liquid ejection apparatus 1 has one head unit 20, but a plurality of head units 20 may be provided. Further, in FIG. 2, the head unit 20 has been described as having one ejection module 21, but a plurality of ejection modules 21 may be provided.

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。
2 Configuration and Operation of Drive Signal Generation Circuit Next, the drive signal generation circuit 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the drive signal generation circuit 50. As shown in FIG. 3, the drive signal generation circuit 50 includes an integrated circuit 500, an output circuit 550, a first feedback circuit 570, a second feedback circuit 580, and a plurality of other circuit elements.

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。   Further, the drive signal generation circuit 50 is electrically connected to various external components such as terminals Drv-In, En-In, Err-Out, Vhv-In, Vbs-Out, Ctvh-Out, and Com-Out. , Gnd-In. Among these, the ground potential (for example, 0 V) of the liquid ejection apparatus 1 is supplied to the terminal Gnd-In.

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。   The integrated circuit 500 includes a GVDD generation circuit 410, a signal selection circuit 420, a power supply control signal generation circuit 430, a reference voltage circuit 450, a DAC (Digital to Analog Converter) circuit 310, a detection circuit 320, a determination circuit 350, a modulation circuit 510, and a gate. A drive circuit 520 and an LC discharge circuit 530 are included.

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。   Further, the integrated circuit 500 has terminals Drv, En, Err, Vhv, Vfb, Vbs, Ctvh, Bst, Hdr, Sw, Gvd, Ldr, Gnd for electrically connecting with various components of the drive signal generation circuit 50. Having a plurality of terminals.

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。   The voltage VHV is supplied to the GVDD generation circuit 410 via the terminal Vhv-In and the terminal Vhv. The GVDD generation circuit 410 transforms the voltage VHV to generate the voltage GVDD, and supplies the voltage GVDD to the reference voltage circuit 450 and the gate drive circuit 520.

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。
The GVDD generation circuit 410 is configured by, for example, a linear regulator circuit or a switching regulator circuit. Note that the GVDD generation circuit 410 may be provided outside the integrated circuit 500.

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。   The signal selection circuit 420 is supplied with the drive data signal DRV via the terminal Drv-In and the terminal Drv terminal, and with the select signal EN via the terminal En-In and the terminal En terminal. The signal selection circuit 420 determines whether the drive data signal DRV is a signal to be supplied to the DAC circuit 310 or a signal to be supplied to each of the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530. And supply to each of the components.

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。   Specifically, the signal selection circuit 420 includes a plurality of registers (not shown). When the drive data signal DRV is a signal to be supplied to the DAC circuit 310, the signal selection circuit 420 holds the drive data signal DRV in a plurality of registers corresponding to the DAC circuit 310 according to the select signal EN. Then, the signal selection circuit 420 supplies the held signal to the DAC circuit 310 as a digital original drive signal dA.

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。   On the other hand, when the drive data signal DRV is a signal supplied to each of the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530, the signal selection circuit 420 includes the power supply control signal generation circuit in the drive data signal DRV according to the select signal EN. Data corresponding to each of 430 and LC discharge circuit 530 is held in a predetermined register. Then, the signal selection circuit 420 supplies the held signal as the discharge control signals DIS1 and DIS2 to the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530, respectively.

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。   The signal selection circuit 420 is supplied with a control signal STOP from the reference voltage circuit 450. When the control signal STOP is supplied, the signal selection circuit 420 supplies predetermined data corresponding to each of the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530 to a predetermined value regardless of the drive data signal DRV and the select signal EN. Hold in register. Then, the signal selection circuit 420 supplies the held signal as the discharge control signals DIS1 and DIS2 to the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530, respectively. In addition, when the control signal STOP is supplied to the signal selection circuit 420, the drive signal generation circuit 50 stops generating the drive signal COM. Details of the control signal STOP will be described later.

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。   The power supply control signal generation circuit 430 is supplied with the discharge control signal DIS1. The power supply control signal generation circuit 430 includes an open drain circuit (not shown). Then, when the supplied discharge control signal DIS1 is an active signal, the power supply control signal generation circuit 430 controls the open drain circuit to turn off and sets the terminal Ctvh to high impedance.

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。   On the other hand, when the discharge control signal DIS1 is a signal indicating inactivity, the power supply control signal generation circuit 430 controls the open drain circuit to be on and sets the terminal Ctvh to the ground potential. At this time, the L level power supply control signal CTVHV is supplied to the power supply switching circuit 70 shown in FIG. 2 via the terminal Ctvh and the terminal Ctvh-Out.

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。   In the description of FIG. 22 and the like to be described later, the open drain circuit included in the power supply control signal generation circuit 430 will be described as being configured by an NMOS transistor. In the following description, it is assumed that the discharge control signal DIS1 is supplied to the gate terminal of the NMOS transistor via the inverter circuit. Therefore, in the present embodiment, it is assumed that the signal indicating that the discharge control signal DIS1 is active is an H level signal, and the signal indicating that the discharge control signal DIS1 is inactive is an L level signal. Note that the power supply control signal generation circuit 430 is not limited to an open drain circuit, and may be configured by a push-pull circuit, for example.

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。   A voltage GVDD is supplied to the reference voltage circuit 450. The reference voltage circuit 450 steps down the supplied voltage GVDD and generates a reference voltage signal VBS.

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。   The reference voltage signal VBS generated by the reference voltage circuit 450 is supplied to the ejection module 21 shown in FIG. 2 via the terminal Vbs and the terminal Vbs-Out. The reference voltage signal VBS functions as a reference voltage that serves as a reference for displacing the piezoelectric element 60.

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。   The DAC circuit 310 converts the original drive signal dA into an analog original drive signal aA and supplies it to the modulation circuit 510. Further, the DAC circuit 310 supplies a digital signal based on the original drive signal dA to the detection circuit 320.

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。   The detection circuit 320 detects whether or not a signal based on the original drive signal dA supplied from the DAC circuit 310 is within a predetermined range.

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。   The determination circuit 350 determines whether or not the original drive signal dA is normal according to the detection result of the detection circuit 320. If it is determined that the original drive signal dA is not normal, the determination circuit 350 generates an error signal ERR and supplies the error signal ERR to the control circuit 100 illustrated in FIG. 2 via the terminal Err and the terminal Err-Out.

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。   The modulation circuit 510 includes an adder 512, an adder 513, a comparator 514, an inverter 515, an integral attenuator 516 and an attenuator 517.

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。   The integral attenuator 516 attenuates and integrates the voltage signal of the drive signal COM supplied via the terminal Vfb, and supplies the voltage signal to the input terminal (−) of the adder 512.

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。   The original drive signal aA is supplied to the input terminal (+) of the adder 512. The adder 512 subtracts and integrates the voltage signal supplied from the integration attenuator 516 to the input terminal (−) of the adder 512 from the original drive signal aA supplied to the input terminal (+). Then, the subtracted and integrated voltage signal is supplied to the input terminal (+) of the adder 513.

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。   Here, the maximum voltage of the original drive signal aA is a low voltage of about 2V, for example, whereas the maximum voltage of the drive signal COM may be a high voltage of about 40V, for example. For this reason, the integral attenuator 516 attenuates the voltage of the drive signal COM in order to match the amplitude range of both voltages when obtaining the deviation.

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。   The attenuator 517 attenuates the high frequency component of the voltage signal of the drive signal COM input via the terminal Ifb, and supplies the voltage to the input terminal (−) of the adder 513.

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。   The adder 513 outputs to the comparator 514 a voltage signal As obtained by subtracting the voltage supplied from the attenuator 517 to the input terminal (−) from the voltage supplied from the adder 512 to the input terminal (+).

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。   The voltage signal As output from the adder 513 is a voltage obtained by subtracting the voltage supplied to the terminal Vfb from the voltage of the original drive signal aA and further subtracting the voltage supplied to the terminal Ifb. That is, the voltage signal As is a voltage signal obtained by correcting a deviation obtained by subtracting the attenuation voltage of the output drive signal COM from the target voltage of the original drive signal aA with the high frequency component of the drive signal COM.

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。
The comparator 514 generates a modulation signal Ms based on the voltage signal As supplied from the adder 513. Specifically, the comparator 514 generates an H-level modulation signal Ms when the voltage of the voltage signal As supplied from the adder 513 is rising and when the voltage becomes equal to or higher than a predetermined threshold Vth1. Further, the comparator 514 generates the L-level modulation signal Ms when the voltage of the voltage signal As is decreasing and when the voltage signal As is below a predetermined threshold value Vth2. Note that the threshold value Vth1 and the threshold value Vth2 are set such that threshold value Vth1> threshold value Vth2.

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。   The comparator 514 supplies the generated modulation signal Ms to the first gate driver 521 included in the gate drive circuit 520. The comparator 514 supplies the generated modulation signal Ms to the second gate driver 522 included in the gate drive circuit 520 via the inverter 515. Accordingly, the signal supplied from the comparator 514 to the first gate driver 521 and the signal supplied to the second gate driver 522 are in an exclusive relationship with each other.

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。   Here, the logic levels of the signals supplied to the first gate driver 521 and the second gate driver 522 are in an exclusive relationship. The logic of the signals supplied to the first gate driver 521 and the second gate driver 522 is the same. It includes the concept that the timing is controlled so that the level does not simultaneously become the H level.

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。   The gate drive circuit 520 includes a first gate driver 521 and a second gate driver 522.

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。   The first gate driver 521 shifts the level of the voltage of the modulation signal Ms output from the comparator 514 and outputs it as the first amplification control signal Hgd from the terminal Hdr.

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。   Specifically, of the power supply voltage of the first gate driver 521, a voltage is supplied to the high potential side via the terminal Bst and to the low potential side via the terminal Sw. The terminal Bst is connected in common with one end of a capacitor 541 provided outside the integrated circuit 500 and a cathode terminal of a backflow preventing diode 542. The other end of the capacitor 541 is connected to the terminal Sw. The anode terminal of the diode 542 is connected to the terminal Gvd to which the voltage GVDD is supplied. Therefore, the potential difference between the terminal Bst and the terminal Sw is approximately equal to the potential difference between both ends of the capacitor 541, that is, the voltage GVDD. The first gate driver 521 generates a first amplification control signal Hgd having a voltage larger than the terminal Sw by the voltage GVDD according to the input modulation signal Ms, and outputs the first amplification control signal Hgd from the terminal Hdr.

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。   The second gate driver 522 operates on the lower potential side than the first gate driver 521. The second gate driver 522 level-shifts the voltage of the signal obtained by inverting the modulation signal Ms output from the comparator 514 by the inverter 515, and outputs the result as the second amplification control signal Lgd from the terminal Ldr.

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。   Specifically, the voltage GVDD is supplied to the high potential side of the power supply voltage of the second gate driver 522, and the ground potential is supplied to the low potential side. The second gate driver 522 generates a second amplification control signal Lgd having a voltage larger than the terminal Gnd by the voltage GVDD in accordance with the inverted signal of the modulation signal Ms supplied, and outputs the second amplification control signal Lgd from the terminal Ldr.

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。   The LC discharge circuit 530 includes a resistor 531 and a transistor 532. In the following description, it is assumed that the transistor 532 is an NMOS transistor.

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。   One end of the resistor 531 is connected to the terminal Vfb. The other end of the resistor 531 is connected to the drain terminal of the transistor 532.

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。   A discharge control signal DIS2 is supplied to the gate terminal of the transistor 532. A ground potential is supplied to the source terminal of the transistor 532.

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。   When the H level discharge control signal DIS2 is supplied to the gate terminal of the transistor 532, the transistor 532 is controlled to be turned on. At this time, the ground potential is supplied to the terminal Com-Out from which the drive signal COM is output via the resistors 531 and 571 and the transistor 532. In other words, the transistor 532 is provided so that the electrical connection between the terminal Com-Out and the ground potential can be switched.

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。   The output circuit 550 includes transistors 551 and 552, resistors 553 and 554, and a low pass filter 560 (Low Pass Filter). In the following description, the transistors 551 and 552 are assumed to be NMOS transistors.

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。   A voltage VHV is supplied to the drain terminal of the transistor 551. The gate terminal of the transistor 551 is connected to one end of the resistor 553. The source terminal of the transistor 551 is connected to the terminal Sw. The other end of the resistor 553 is connected to the terminal Hdr. Therefore, the first amplification control signal Hgd is supplied to the gate terminal of the transistor 551.

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。   A drain terminal of the transistor 552 is connected to a source terminal of the transistor 551. The gate terminal of the transistor 552 is connected to one end of the resistor 554. A ground potential is supplied to the source terminal of the transistor 552. The other end of the resistor 554 is connected to the terminal Ldr. Therefore, the second amplification control signal Lgd is supplied to the gate terminal of the transistor 552.

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。   In the transistors 551 and 552 connected as described above, when the transistor 551 is controlled to be turned off and the transistor 552 is controlled to be turned on, a connection point to which the terminal Sw is connected is a ground potential, and a voltage is applied to the terminal Bst. GVDD is supplied. On the other hand, when the transistor 551 is controlled to be on and the transistor 552 is controlled to be off, the voltage VHV is supplied to the connection point to which the terminal Sw is connected. Therefore, the voltage VHV + voltage GVDD is supplied to the terminal Bst. In other words, the first gate driver 521 that drives the transistor 551 uses the capacitor 541 as a floating power supply, and the voltage of the terminal Sw changes to the ground potential or the voltage VHV according to the operation of the transistors 551 and 552. A first amplification control signal Hgd having an L level of voltage VHV and an H level of voltage VHV + voltage GVDD is supplied to the gate terminal. The transistor 551 performs a switching operation based on the first amplification control signal Hgd.

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。   The second gate driver 522 for driving the transistor 552 outputs the second amplification control signal Lgd whose L level is the ground potential and H level is the voltage GVDD regardless of the operation of the transistors 551 and 552. The transistor 552 performs a switching operation based on the second amplification control signal Lgd.

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。   As described above, an amplified modulated signal obtained by amplifying the modulated signal Ms based on the voltage VHV is generated at the connection point between the source terminal of the transistor 551 and the drain terminal of the transistor 552. That is, the transistors 551 and 552 function as an amplifier circuit that amplifies the voltage of the modulation signal Ms. As described above, the first amplification control signal Hgd and the second amplification control signal Lgd that drive the transistors 551 and 552 are in an exclusive relationship. That is, the transistor 551 and the transistor 552 are controlled so as not to be turned on simultaneously.

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。   Low pass filter 560 includes an inductor 561 and a capacitor 562.

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。   One end of the inductor 561 is connected in common with the source terminal of the transistor 551 and the drain terminal of the transistor 552. The other end of the inductor 561 is connected in common with a terminal Com-Out from which the drive signal COM is output and one end of the capacitor 562. A ground potential is supplied to the other end of the capacitor 562.

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。   As described above, the inductor 561 and the capacitor 562 smooth the amplified modulation signal supplied to the connection point between the transistor 551 and the transistor 552. As a result, the amplified modulation signal is demodulated to generate the drive signal COM.

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。   The first feedback circuit 570 includes a resistor 571 and a resistor 572. One end of the resistor 571 is connected to the terminal Com-Out. The other end of the resistor 571 is connected in common with the terminal Vfb and one end of the resistor 572. A voltage VHV is supplied to the other end of the resistor 572. As a result, the drive signal COM that has passed through the first feedback circuit 570 is pulled up and fed back to the terminal Vfb from the terminal Com-Out.

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。   Second feedback circuit 580 includes resistors 581, 582 and capacitors 583, 584, 585.

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。   One end of the capacitor 583 is connected to the terminal Com-Out. The other end of the capacitor 583 is connected in common with one end of the resistor 581 and one end of the resistor 582. A ground potential is supplied to the other end of the resistor 581. Thereby, the capacitor 583 and the resistor 581 function as a high pass filter. Note that the cutoff frequency of the high-pass filter including the capacitor 583 and the resistor 581 is set to, for example, about 9 MHz.

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。   The other end of the resistor 582 is connected in common with one end of the capacitor 584 and one end of the capacitor 585. A ground potential is supplied to the other end of the capacitor 584. Thereby, the resistor 582 and the capacitor 584 function as a low pass filter. Note that the cutoff frequency of the low-pass filter including the resistor 582 and the capacitor 584 is set to, for example, about 160 MHz.

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。   Thus, since the second feedback circuit 580 is composed of a high-pass filter and a low-pass filter, the second feedback circuit 580 functions as a band pass filter that passes a predetermined frequency range of the drive signal COM. To do.

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。   The other end of the capacitor 585 is connected to the terminal Ifb. As a result, the DC component of the high frequency component of the drive signal COM that has passed through the second feedback circuit 580 is cut back to the terminal Ifb.

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。
By the way, the drive signal COM is a signal obtained by smoothing the amplified modulation signal by the low-pass filter 560. This drive signal COM is integrated / subtracted via the terminal Vfb and then fed back to the adder 512. Therefore, self-excited oscillation occurs at a frequency determined by the feedback delay and the transfer function of the feedback. However, since the delay amount of the feedback path via the terminal Vfb is large, there is a case where the frequency of the self-oscillation cannot be made high enough to ensure the accuracy of the drive signal COM only by the feedback via the terminal Vfb. . Therefore, by providing a path for feeding back the high-frequency component of the drive signal COM via the terminal Ifb in addition to the path via the terminal Vfb, the delay when viewed from the entire circuit can be reduced. As a result, the voltage signal As
Is higher than the case where there is no path through the terminal Ifb so that the accuracy of the drive signal COM can be sufficiently secured.

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。   Of the drive signal generation circuit 50 described above, the configuration including the modulation circuit 510, the gate drive circuit 520, the LC discharge circuit 530, the output circuit 550, the capacitor 541, and the diode 542 generates the drive signal COM. 51. The terminal Com-Out is a terminal that outputs the drive signal COM generated by the drive circuit 51, and is an example of a “drive signal output terminal”.

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。
3 Configuration and Operation of Power Supply Switching Circuit Next, the configuration and operation of the power supply switching circuit 70 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the power supply switching circuit 70.

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。   The power supply switching circuit 70 includes transistors 471, 472, 473 and resistors 474, 475. In the following description, it is assumed that the transistor 471 is a PMOS transistor and the transistors 472 and 473 are NMOS transistors.

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。   The source terminal of the transistor 471 is connected to one end of the resistor 474 and supplied with the voltage VHV. The gate terminal of the transistor 471 is connected in common with the other end of the resistor 474 and the drain terminal of the transistor 472. Further, the drain terminal of the transistor 471 is connected to one end of the resistor 475.

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。   A voltage Vdd1 is supplied to a gate terminal of the transistor 472. The source terminal of the transistor 472 is connected to the gate terminal of the transistor 473 and is supplied with a power supply control signal CTVHV. Here, the voltage Vdd1 is a DC voltage signal having an arbitrary voltage.

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。   A drain terminal of the transistor 473 is connected to the other end of the resistor 475. A ground potential is supplied to the source terminal of the transistor 473.

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。   The power supply switching circuit 70 configured as described above switches whether to supply the voltage VHV to the drive IC 80 as the voltage VHV-TG in accordance with the power supply control signal CTVHV supplied from the drive signal generation circuit 50.

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。   Specifically, when the discharge control signal DIS1 indicating inactivity is supplied to the power supply control signal generation circuit 430, the power supply control signal generation circuit 430 sets the terminal Ctvh-Out to the ground potential. Therefore, the power supply control signal CTVHV is an L level signal. Accordingly, the transistor 473 is controlled to be off and the transistor 472 is controlled to be on. Therefore, the ground potential is supplied to the gate terminal of the transistor 471 through the transistor 472. Accordingly, the transistor 471 is controlled to be on.

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。   As described above, when the power supply control signal CTVHV is an L level signal, the transistor 471 is controlled to be on and the transistor 473 is controlled to be off. Therefore, the power supply switching circuit 70 supplies the voltage VHV supplied via the transistor 471 to the drive IC 80 as the voltage VHV-TG.

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。
On the other hand, when the discharge control signal DIS1 indicating active is supplied to the power supply control signal generation circuit 430, the power supply control signal generation circuit 430 sets the terminal Ctvh-Out to high impedance. At this time, the voltage at the terminal Ctvh-Out becomes the voltage Vdd1 supplied via the transistor 472. In other words, the power supply control signal CTVHV is an H level signal. Accordingly, the transistor 473 is controlled to be on. At this time, the voltage VHV is supplied to the drain terminal of the transistor 472 and the gate terminal of the transistor 471 through the resistor 474. Accordingly, the transistor 471 is controlled to be turned off.

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。   As described above, when the power supply control signal CTVHV is an H level signal, the transistor 471 is controlled to be off and the transistor 473 is controlled to be on. Accordingly, the power supply switching circuit 70 supplies the ground potential supplied via the resistor 475 and the transistor 472 to the drive IC 80 as the voltage VHV-TG.

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。
4. Configuration and Operation of Drive IC Next, the configuration and operation of the drive IC 80 will be described.

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。   First, an example of the drive signal COM supplied to the drive IC 80 will be described with reference to FIG. Thereafter, the configuration and operation of the drive IC 80 will be described with reference to FIGS.

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。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the drive signal COM. FIG. 5 shows a period T1 from when the latch signal LAT rises until the change signal CH rises, a period T2 after the period T1, until the next rise of the change signal CH, and after the period T2, the latch signal LAT A period T3 until rising is shown. Note that the period formed by the periods T1, T2, and T3 is a period Ta for forming a new dot on the medium P.

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。   As shown in FIG. 5, the drive signal generation circuit 50 generates the voltage waveform Adp in the period T1. When the voltage waveform Adp1 is supplied to the piezoelectric element 60, a predetermined amount, specifically, a medium amount of ink is ejected from the corresponding ejection unit 600.

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。   Further, the drive signal generation circuit 50 generates the voltage waveform Bdp in the period T2. When the voltage waveform Bdp is supplied to the piezoelectric element 60, a small amount of ink smaller than the predetermined amount is ejected from the corresponding ejection unit 600.

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。   Further, the drive signal generation circuit 50 generates the voltage waveform Cdp in the period T3. When the voltage waveform Cdp is supplied to the piezoelectric element 60, the piezoelectric element 60 is displaced to the extent that ink is not ejected from the corresponding ejection unit 600. Accordingly, no dots are formed on the medium P. This voltage waveform Cdp is a voltage waveform for preventing the viscosity of the ink from increasing by causing the ink in the vicinity of the nozzle opening of the ejection unit 600 to vibrate. In the following description, in order to prevent the viscosity of ink from increasing, displacing the piezoelectric element 60 to the extent that ink is not ejected from the ejection unit 600 is referred to as “microvibration”.

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。   Here, the voltage Vc at the start timing and the voltage at the end timing of the voltage waveform Adp, the voltage waveform Bdp, and the voltage waveform Cdp are all the same as the voltage Vc. That is, the voltage waveforms Adp, Bdp, and Cdp are voltage waveforms that start with the voltage Vc and end with the voltage Vc. Therefore, the drive signal generation circuit 50 outputs the drive signal COM having a voltage waveform in which the voltage waveforms Adp, Bdp, Cdp are continuous in the period Ta.

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。
Then, the voltage waveform Adp is supplied to the piezoelectric element 60 in the period T1, and the voltage waveform Bdp is supplied in the period T2, so that a medium amount of ink and a small amount of ink are discharged from the ejection unit 600 in the period Ta. And are discharged. As a result, “large dots” are formed on the medium P. In addition, since the voltage waveform Adp is supplied to the piezoelectric element 60 in the period T1 and the voltage waveform Bdp is not supplied in the period T2, a medium amount of ink is ejected from the ejection unit 600 in the period Ta. As a result, “medium dots” are formed on the medium P. In addition, since the voltage waveform Adp is not supplied to the piezoelectric element 60 in the period T1, and the voltage waveform Bdp is supplied in the period T2, a small amount of ink is ejected from the ejection unit 600 in the period Ta. As a result, “small dots” are formed on the medium P. Further, since the voltage waveforms Adp and Bdp are not supplied to the piezoelectric element 60 in the periods T1 and T2, and the voltage waveform Cdp is supplied in the period T3, the ink is not ejected from the ejection unit 600 in the period Ta, and the micro vibration is generated. To do. In this case, no dots are formed on the medium P.

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。   FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the discharge module 21 and the drive IC 80. As shown in FIG. 6, the drive IC 80 includes a selection control circuit 210 and a plurality of selection circuits 230.

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。   The selection control circuit 210 is supplied with a clock signal SCK, a print data signal SI, a latch signal LAT, a change signal CH, and a voltage VHV-TG. The selection control circuit 210 is provided with a set of a shift register 212 (S / R), a latch circuit 214, and a decoder 216 corresponding to each of the ejection units 600. That is, the head unit 20 is provided with a set of shift registers 212, latch circuits 214, and decoders 216 as many as the total number n of the ejection units 600.

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。   The shift register 212 temporarily holds 2-bit print data [SIH, SIL] included in the print data signal SI for each corresponding ejection unit 600.

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。   Specifically, the number of stages of shift registers 212 corresponding to the ejection unit 600 are cascade-connected to each other, and the serially supplied print data signal SI is sequentially transferred to the subsequent stage according to the clock signal SCK. In FIG. 6, in order to distinguish the shift register 212, the first stage, the second stage,..., And the nth stage are shown in order from the upstream side to which the print data signal SI is supplied.

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。   Each of the n latch circuits 214 latches the print data [SIH, SIL] held in the corresponding shift register 212 at the rising edge of the latch signal LAT.

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。   Each of the n decoders 216 decodes the 2-bit print data [SIH, SIL] latched by the corresponding latch circuit 214 to generate a selection signal S and supplies the selection signal S to the selection circuit 230.

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。   The selection circuit 230 is provided corresponding to each of the ejection units 600. That is, the number of selection circuits 230 included in one head unit 20 is the same as the total number n of ejection units 600 included in the head unit 20. The selection circuit 230 controls the supply of the drive signal COM to the piezoelectric element 60 based on the selection signal S supplied from the decoder 216.

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。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the selection circuit 230 corresponding to one ejection unit 600.

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。   As illustrated in FIG. 7, the selection circuit 230 includes an inverter 232 (NOT circuit) and a transfer gate 234. The transfer gate 234 includes a transistor 235 that is an NMOS transistor and a transistor 236 that is a PMOS transistor.

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。   The selection signal S is supplied from the decoder 216 to the gate terminal of the transistor 235. The selection signal S is logically inverted by the inverter 232 and supplied to the gate terminal of the transistor 236.

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。
The drain terminal of the transistor 235 and the source terminal of the transistor 236 are connected to the terminal TG-In. A drive signal COM is supplied to the terminal TG-In. Then, the transistor 235 and the transistor 236 are controlled to be turned on or off according to the selection signal S, so that the drive signal VOUT is output from the terminal TG-Out to which the source terminal of the transistor 235 and the drain terminal of the transistor 236 are connected in common. And supplied to the discharge module 21. The terminal TG-In is an example of a “first terminal”, and the terminal TG-Out is an example of a “second terminal”. The transfer gate 234 is an example of a “switch circuit”. In the following description, the case where the transistor 235 and the transistor 236 of the transfer gate 234 are controlled to be in a conductive state is referred to as controlling the transfer gate 234 to be on, and the transistor 235 and the transistor 236 are in a non-conductive state. The controlled case may be referred to as controlling the transfer gate 234 off.

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。   Next, the decoding contents of the decoder 216 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the decoding contents in the decoder 216.

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。   The decoder 216 receives 2-bit print data [SIH, SIL], a latch signal LAT, and a change signal CH. The decoder 216 outputs a logic level selection signal S based on the print data [SIH, SIL] in each of the periods T1, T2, and T3 defined by the latch signal LAT and the change signal CH.

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。   Specifically, when the print data [SIH, SIL] is [1, 1] defining “large dots”, the decoder 216 is at the H level in the period T1, the H level in the period T2, and the L level in the period T3. A selection signal S is output.

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。   In addition, when the print data [SIH, SIL] is [1, 0] that defines “medium dot”, the decoder 216 selects the H level in the period T1, the L level in the period T2, and the L level in the period T3. The signal S is output.

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。   In addition, when the print data [SIH, SIL] is [0, 1] that defines “small dots”, the decoder 216 selects L level in the period T1, H level in the period T2, and L level in the period T3. The signal S is output.

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。   In addition, when the print data [SIH, SIL] is [0, 0] that defines “fine vibration”, the decoder 216 selects the L level in the period T1, the L level in the period T2, and the H level in the period T3. The signal S is output.

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。   Here, the logic level of the selection signal S is level-shifted to a high amplitude logic based on the voltage VHV-TG by a level shifter (not shown).

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。   An operation in which the drive signal VOUT based on the drive signal COM is generated in the drive IC 80 described above and supplied to the ejection unit 600 included in the ejection module 21 will be described with reference to FIG.

図9は、駆動IC80の動作を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the drive IC 80.

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。   The print data signal SI is supplied serially in synchronization with the clock signal SCK, and sequentially transferred in the shift register 212 corresponding to the ejection unit 600. When the supply of the clock signal SCK is stopped, the print data [SIH, SIL] corresponding to the ejection unit 600 is held in each of the shift registers 212. The print data signal SI is supplied in the order corresponding to the last n stages,..., 2 stages, and 1 stage of the ejection unit 600 in the shift register 212.

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。   Here, when the latch signal LAT rises, each of the latch circuits 214 latches the print data [SIH, SIL] held in the corresponding shift register 212 at the same time. In FIG. 9, LT1, LT2,..., LTn indicate print data [SIH, SIL] latched by the latch circuit 214 corresponding to the first, second,.

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。   The decoder 216 outputs a logic level selection signal S according to the contents shown in FIG. 8 in each of the periods T1, T2, and T3 in accordance with the dot size defined by the latched print data [SIH, SIL]. To do.

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。   When the print data [SIH, SIL] is [1, 1], the selection circuit 230 selects the voltage waveform Adp in the period T1, selects the voltage waveform Bdp in the period T2, and selects the voltage waveform Bdp in the period T3. The voltage waveform Cdp is not selected. As a result, the drive signal VOUT corresponding to the large dot shown in FIG.

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。   When the print data [SIH, SIL] is [1, 0], the selection circuit 230 selects the voltage waveform Adp in the period T1 according to the selection signal S, does not select the voltage waveform Bdp in the period T2, and The voltage waveform Cdp is not selected at T3. As a result, the drive signal VOUT corresponding to the medium dot shown in FIG.

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。   When the print data [SIH, SIL] is [0, 1], the selection circuit 230 does not select the voltage waveform Adp in the period T1 and selects the voltage waveform Bdp in the period T2 according to the selection signal S. The voltage waveform Cdp is not selected at T3. As a result, the drive signal VOUT corresponding to the small dots shown in FIG.

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。   When the print data [SIH, SIL] is [0, 0], the selection circuit 230 does not select the voltage waveform Adp in the period T1 and selects the voltage waveform Bdp in the period T2, according to the selection signal S. The voltage waveform Cdp is not selected at T3. As a result, the drive signal VOUT corresponding to the slight vibration shown in FIG.

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。
5. Configuration and Operation of Discharge Unit Next, the configuration and operation of the discharge module 21 and the discharge unit 600 will be described. FIG. 10 is an exploded perspective view of the discharge module 21. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.

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。   As shown in FIGS. 10 and 11, the discharge module 21 includes a substantially rectangular channel substrate 670 elongated in the direction X. On one surface side in the direction Z of the flow path substrate 670, a pressure chamber substrate 630, a vibration plate 621, a plurality of piezoelectric elements 60, a housing portion 640, and a sealing body 610 are provided. A nozzle plate 632 and a vibration absorber 633 are provided on the other surface side in the direction Z of the flow path substrate 670. Each configuration of the discharge module 21 is a substantially rectangular member that is long in the direction X like the flow path substrate 670, and is bonded to each other using an adhesive or the like.

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。   As shown in FIG. 10, the nozzle plate 632 is a plate-like member in which a plurality of nozzles 651 arranged in the direction X are formed. Such a nozzle 651 is provided in the nozzle plate 632 and is an opening portion communicating with a cavity 631 described later.

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。
The flow path substrate 670 is a plate-like member for forming an ink flow path. As shown in FIGS. 10 and 11, the channel substrate 670 includes an opening 671, a supply channel 672, and a communication channel 67.
3 is formed. The opening 671 is a long through hole extending along the direction X that penetrates in the direction Z and is formed in common in the plurality of nozzles 651. The supply flow path 672 and the communication flow path 673 are through holes formed corresponding to the plurality of nozzles 651. Further, as shown in FIG. 11, a relay channel 674 formed in common in the plurality of supply channels 672 is provided on one surface in the direction Z of the channel substrate 670. The relay channel 674 communicates the opening 671 and the plurality of supply channels 672.

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。   The housing portion 640 is a structure manufactured by, for example, injection molding of a resin material, and is fixed to the other surface in the direction Z of the flow path substrate 670. As shown in FIG. 11, a supply channel 641 and a supply port 661 are formed in the housing portion 640. The supply channel 641 is a recess corresponding to the opening 671 of the channel substrate 670, and the supply port 661 is a through hole communicating with the supply channel 641. A space in which the opening 671 of the flow path substrate 670 and the supply flow path 641 of the casing 640 communicate with each other functions as a reservoir that stores ink supplied from the supply port 661.

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。   The vibration absorber 633 is configured to absorb pressure fluctuations that occur inside the reservoir. Specifically, the vibration absorber 633 is configured so that the opening 671, the relay flow path 674, and the plurality of supply flow paths 672 formed in the flow path substrate 670 are closed to form the bottom surface of the reservoir. It is fixed to one surface side in the direction Z of 670. Such a vibration absorber 633 includes, for example, a compliance substrate that is a flexible sheet member capable of elastic deformation.

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。   As shown in FIGS. 10 and 11, the pressure chamber substrate 630 is a plate-like member in which a plurality of cavities 631 corresponding to the plurality of nozzles 651 are formed. The plurality of cavities 631 have a long shape along the direction Y, and are provided side by side along the direction X. One end portion in the direction Y of the cavity 631 communicates with the supply flow path 672, and the other end portion in the direction Y of the cavity 631 communicates with the communication flow path 673.

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。   As shown in FIGS. 10 and 11, the diaphragm 621 is fixed to the surface of the pressure chamber substrate 630 opposite to the surface to which the flow path substrate 670 is connected. The diaphragm 621 is an elastically deformable plate member. Specifically, as shown in FIG. 11, the flow path substrate 670 and the vibration plate 621 face each other with an interval inside each cavity 631. That is, the diaphragm 621 constitutes an upper surface that is a part of the wall surface of the cavity 631. That is, the cavity 631 is located between the flow path substrate 670 and the vibration plate 621 and functions as a pressure chamber that applies pressure to the ink filled in the cavity 631.

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。   As shown in FIGS. 10 and 11, a plurality of piezoelectric elements 60 are provided on the surface of the diaphragm 621 opposite to the cavity 631. In other words, the diaphragm 621 is provided between the cavity 631 and the piezoelectric element 60. The plurality of piezoelectric elements 60 are provided side by side in the direction X so as to correspond to the plurality of cavities 631. Then, the diaphragm 621 vibrates in conjunction with the deformation of the piezoelectric element 60, whereby the pressure inside the cavity 631 fluctuates and ink is ejected from the nozzles 651. Specifically, the piezoelectric element 60 is an actuator that is deformed by the supply of the drive signal VOUT, and the piezoelectric element 60 has a structure in which the piezoelectric body 601 is sandwiched between a pair of electrodes 611 and 612 as shown in FIG. . Then, the drive signal VOUT is supplied to the electrode 611, and the reference voltage signal VBS is supplied to the electrode 612. In this case, in the piezoelectric element 60, the central portion of the piezoelectric body 601 is deformed in the vertical direction with respect to both end portions together with the diaphragm 621 in accordance with the potential difference between the electrode 611 and the electrode 612. Then, ink is ejected from the nozzle 651 as the piezoelectric element 60 is deformed. That is, the vibration plate 621 functions as a diaphragm that is displaced by the piezoelectric element 60 and expands / reduces the internal volume of the cavity 631 filled with ink. Here, the electrode 611 included in the piezoelectric element 60 is an example of the first electrode, and the electrode 612 is an example of the second electrode.

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。   10 and 11 is a structure that protects the plurality of piezoelectric elements 60 and reinforces the mechanical strength of the pressure chamber substrate 630 and the vibration plate 621. For example, the sealing member 610 is attached to the vibration plate 621 with an adhesive. Fixed. A plurality of piezoelectric elements 60 are housed inside a recess formed in a surface of the sealing body 610 facing the diaphragm 621.

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。   In the discharge module 21 configured as described above, a configuration including the piezoelectric element 60, the cavity 631, the diaphragm 621, and the nozzle 651 is the discharge unit 600.

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。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the discharge module 21 and the plurality of nozzles 651 provided in the discharge module 21 when the liquid discharge apparatus 1 is viewed in plan along the direction Z. In FIG. 12, the head unit 20 is described as including four ejection modules 21.

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。   As shown in FIG. 12, each ejection module 21 is formed with a nozzle row L composed of a plurality of nozzles 651 provided in a row in a predetermined direction. Each nozzle row L is formed by n nozzles 651 arranged in a row along the direction X.

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。   The nozzle row L shown in FIG. 12 is an example and may have a different configuration. For example, in each nozzle row L, n nozzles 651 may be arranged in a staggered manner so that the even-numbered nozzles 651 and odd-numbered nozzles 651 from the end have different positions in the direction Y. Further, each nozzle row L may be formed in a direction different from the direction X. In the first embodiment, the number of nozzle rows L provided in each ejection module 21 is exemplified as “1”, but each ejection module 21 is formed with nozzle rows L of “2” or more. May be.

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。   Here, in the present embodiment, the n nozzles 651 forming the nozzle row L are provided in the discharge module 21 at a high density of 300 or more per inch. Therefore, in the discharge module 21, n piezoelectric elements 60 are also provided at a high density corresponding to the n nozzles 651.

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。   In the present embodiment, the piezoelectric body 601 used for the piezoelectric element 60 is preferably a thin film having a thickness of 1 μm or less, for example. Thereby, the displacement amount of the piezoelectric element 60 with respect to the potential difference between the electrode 611 and the electrode 612 can be increased.

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。   Here, the operation of discharging ink discharged from the nozzles 651 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between displacement and ejection of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 when the drive signal VOUT is supplied to the piezoelectric element 60. FIG. 13 (1) schematically shows the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 when the voltage Vc is supplied as the drive signal VOUT. Further, (2) in FIG. 13 shows the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 when the voltage of the drive signal VOUT supplied to the piezoelectric element 60 is controlled so as to approach the reference voltage signal VBS from the voltage Vc. The displacement is shown schematically. In FIG. 13 (3), the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 in the case where the voltage of the drive signal VOUT supplied to the piezoelectric element 60 is controlled to be farther from the reference voltage signal VBS than the voltage Vc. The displacement is schematically shown.

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。   In the state of (1) in FIG. 13, the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 are bent in the direction Z according to the potential difference between the drive signal VOUT supplied to the electrode 611 and the reference voltage signal VBS supplied to the electrode 612. It is. At this time, the voltage Vc is supplied to the electrode 611 as the drive signal VOUT. The voltage Vc is a voltage at the start timing and end timing of the voltage waveforms Adp, Bdp, Cdp, as described above.

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。   Then, when the voltage of the drive signal VOUT is controlled so as to approach the voltage of the reference voltage signal VBS, as shown in (2) of FIG. 13, the displacement that occurs along the direction Z of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621. Is reduced. At this time, the internal volume of the cavity 631 increases, and ink is drawn into the cavity 631.

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。   Thereafter, the voltage of the drive signal VOUT is controlled so as to be separated from the voltage of the reference voltage signal VBS. At this time, as shown in (3) of FIG. 13, the displacement along the direction Z of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 increases. At this time, the internal volume of the cavity 631 is reduced, and the ink filled in the cavity 631 is ejected from the nozzle 651.

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。   In the present embodiment, when the drive signal VOUT is supplied to the piezoelectric element 60, the states (1) to (3) in FIG. 13 are repeated. As a result, ink is ejected from the nozzles 651 and dots are formed on the medium P. Note that the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 shown in (1) to (3) of FIG. 13 is caused by a potential difference between the drive signal VOUT supplied to the electrode 611 and the reference voltage signal VBS supplied to the electrode 612. As it increases, it increases along the direction Z. In other words, the ejection amount of ink ejected from the nozzles 651 is controlled according to the potential difference between the drive signal VOUT and the reference voltage signal VBS.

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。   Note that the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 with respect to the drive signal VOUT shown in FIG. 13 is merely an example. For example, when the potential difference between the drive signal VOUT and the reference voltage signal VBS is large, ink is supplied to the cavity 631. Is drawn, and ink filled in the cavity 631 may be ejected from the nozzle 651 when the potential difference between the drive signal VOUT and the reference voltage signal VBS becomes small.

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。
6 Influence of Voltage Variation of Reference Voltage Signal VBS As described above, the piezoelectric element 60 is displaced by the potential difference between the electrodes 611 and 612 and ejects ink. However, when an unintended voltage is supplied to either the electrode 611 or the electrode 612, an unintended displacement occurs in the piezoelectric element 60. Therefore, unintended stress may occur in the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621.

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。   FIG. 14 is a diagram for explaining the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 and the stress generated in the diaphragm 621 when the voltage value of the electrode of the piezoelectric element 60 increases. 14 is a cross-sectional view when two of the plurality of piezoelectric elements 60, the cavities 631, and the nozzles 651 included in the discharge module 21 are viewed from the direction Y. FIG. 14 (1) illustrates the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 when a predetermined voltage is supplied to both the electrodes 611 and 612. FIG. 14B illustrates the displacement of the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 when an unintended voltage is supplied to either the electrode 611 or the electrode 612.

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。   As shown in FIG. 14 (1), when a predetermined voltage is supplied to both the electrode 611 and the electrode 612, a potential difference within an expected range is generated between the electrode 611 and the electrode 612. Therefore, the piezoelectric element 60 is displaced within the assumed range, and similarly, the diaphragm 621 is displaced within the assumed range. At this time, a stress F1 within an assumed range is generated at the contact α between the diaphragm 621 and the cavity 631.

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。
On the other hand, as shown in FIG. 14 (2), when an unintended voltage is supplied to either the electrode 611 or the electrode 612, the electrode 611 and the electrode 612 are outside the expected range. Potential difference may occur. Therefore, the piezoelectric element 60 may be displaced outside the expected range, and similarly, the diaphragm 621 may be displaced outside the assumed range. At this time, a stress F2 larger than expected may be concentrated at the contact α between the diaphragm 621 and the cavity 631.

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。   Further, the stress generated at the contact point between the diaphragm 621 and the cavity 631 may vary depending on the position of the contact point between the diaphragm 621 and the cavity 631 in the direction Y. Specifically, the stress generated at the contact point between the vibration plate 621 and the cavity 631 is a contact point between the vibration plate 621 and the cavity 631, and is larger at a point where the displacement in the direction Z of the vibration plate 621 becomes maximum. Stress is generated.

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。   As a factor of the displacement that occurs in the diaphragm 621, for example, natural vibration that occurs in the diaphragm 621 can be cited. FIG. 15 is a plan view when the diaphragm 621 is viewed from the direction Z. FIG. As shown in FIG. 15, the cavity 631 in the present embodiment has a long shape along the direction Y, and the vibration plate 621 may generate a natural vibration along the direction Y. Such natural vibration occurs in a vibration region D between the first contact DL where the diaphragm 621 and the cavity 631 are in contact with the second contact DR.

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。   FIG. 16 is a diagram illustrating a case where primary natural vibration is generated in the diaphragm 621. As shown in FIG. 16, when primary natural vibration occurs in the vibration plate 621, the displacement ΔD of the vibration plate 621 caused by the natural vibration becomes maximum at the central portion of the vibration region D. Specifically, in the vibration region D, when the distance from the first contact DL to the second contact DR is d, the distance from the first contact DL is d / 2 and the distance from the second contact DR is The displacement ΔD of the diaphragm 621 is maximized at a point where d / 2.

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。   FIG. 17 is a diagram illustrating a case where tertiary natural vibration is generated in the diaphragm 621. As shown in FIG. 17, when tertiary natural vibration is generated in the diaphragm 621, the displacement ΔD of the diaphragm 621 caused by the natural vibration is the second distance from the first contact DL and d 2. It becomes the maximum at a point where the contact DR is d / 2, a point where the distance from the first contact DL is d / 6, and a distance where the distance from the second contact DR is d / 6.

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。   As described above, in the direction Y, a larger stress F2 may be applied to the contact α between the diaphragm 621 and the cavity 631 at the point where the displacement ΔD of the diaphragm 621 becomes maximum.

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。   When the stress F2 larger than expected is concentrated at the contact α between the diaphragm 621 and the cavity 631, there is a possibility that the diaphragm 621 may crack. Furthermore, when a drive signal COM is applied to the electrode 611 in a state where a larger displacement than expected is generated in the vibration plate 621, an unnecessary load may be applied to the vibration plate 621 with the displacement of the piezoelectric element 60. As a result, the diaphragm 621 may be cracked.

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。   If a crack occurs in the vibration plate 621, ink filled in the cavity 631 leaks from the crack. For this reason, there is a possibility that variations in the amount of ink ejected with respect to changes in the internal volume of the cavity 631 occur. As a result, the ink ejection accuracy deteriorates.

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。   In particular, the reference voltage signal VBS supplied to the electrode 612 is supplied in common to the plurality of piezoelectric elements 60 provided in the ejection module 21. Therefore, when the reference voltage signal VBS becomes an unintended voltage, the displacement of the plurality of piezoelectric elements 60 and the diaphragm 621 is affected. As a result, cracks may occur in the plurality of diaphragms 621, and the ejection accuracy of the entire liquid ejection apparatus 1 may be affected.

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。   Furthermore, when the voltage of the reference voltage signal VBS supplied to the electrode 612 increases and becomes higher than the voltage of the drive signal VOUT supplied to the electrode 611, the function of the piezoelectric element 60 may be impaired.

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。   Since it is difficult to form the piezoelectric body 601 of the piezoelectric element 60 as a single crystal body, the piezoelectric body 601 is formed as a polycrystalline body that is an aggregate of ferroelectric microcrystals. At the time of manufacture, since the direction of spontaneous polarization of each microcrystal is spontaneously dissociated, the piezoelectric characteristics of the piezoelectric body 601 do not appear. Therefore, before the piezoelectric element 60 is incorporated into the head unit 20, a polarization process (poling) is performed in which a predetermined DC electric field is applied to the piezoelectric body 601 to align the polarization direction. The piezoelectric characteristics of the piezoelectric body 601 are expressed by the polarization process.

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。   In the present embodiment, when the potential of the electrode 611 of the piezoelectric element 60 is higher than the potential of the electrode 612, an electric field having the same polarity as that during the polarization treatment of the piezoelectric body 601 is applied to the piezoelectric element 60. Further, when the potential of the electrode 611 of the piezoelectric element 60 is lower than the potential of the electrode 612, an electric field having a reverse polarity (hereinafter referred to as “reverse polarity electric field”) is applied to the piezoelectric element 60 when the piezoelectric body 601 is polarized. The

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。   When a reverse polarity electric field is applied to the piezoelectric element 60, the polarization direction aligned by the polarization process in the piezoelectric body 601 is disturbed. Such disturbance of the polarization direction deteriorates the piezoelectric characteristics, and may cause malfunction of the piezoelectric element 60.

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。   Since the piezoelectric body 601 is a polycrystalline body, partial stress concentration or the like occurs in the manufacturing process or the polarization process, and there are potential minute cracks. The application of the reverse polarity electric field to the piezoelectric element 60 not only disturbs the polarization direction of the piezoelectric body 601, but also grows micro cracks due to the fact that the way of changing the polarization direction differs for each microcrystal. The body 601 may be destroyed. In particular, in the thin film piezoelectric body 601 having a thickness of 1 μm or less as shown in the present embodiment, the grown cracks easily penetrate in the thickness direction. If the crack penetrates in the thickness direction, an electrical short circuit occurs between the electrode 611 and the electrode 612, and the function of the piezoelectric element 60 may be impaired.

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。
7 Configuration and operation of reference voltage generation circuit When the voltage of the reference voltage signal VBS fluctuates as described above, unintended displacement may occur in the piezoelectric element 60, which may deteriorate the discharge accuracy. The function of the piezoelectric element 60 may be impaired.

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。   Therefore, in the present embodiment, in the reference voltage circuit 450 that generates the reference voltage signal VBS, the configuration for improving the accuracy of the reference voltage signal VBS and the liquid ejection device when an abnormality occurs in the voltage of the reference voltage signal VBS 1 is provided.

図18は、基準電圧回路450の電気構成を示す回路図である。   FIG. 18 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the reference voltage circuit 450.

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。   The reference voltage circuit 450 includes a voltage generation unit 451, a voltage detection unit 455, a clamp circuit 459, resistors 462, 463, 464, and a transistor 465. The reference voltage circuit 450 includes a terminal 466 to which a voltage GVDD as a power supply voltage is supplied, a terminal 467 for outputting a reference voltage signal VBS, and a terminal 468 connected to the ground potential. That is, the terminal 466 is an example of a “power supply terminal”, the terminal 467 is an example of a “reference voltage signal output terminal”, and the terminal 468 is an example of a “ground terminal”.

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。
One end of the resistor 462 is connected to the terminal 467, and the other end of the resistor 462 is connected to one end of the resistor 463. The other end of the resistor 463 is connected to one end of the resistor 464. The other end of the resistor 464 is connected to the terminal 468. That is, the resistors 462, 463, and 464 are connected to the terminal 46.
7 and a terminal 468 are connected in series.

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。   The voltage generation unit 451 includes transistors 452 and 454 and a comparator 453. In the following description, the transistors 452 and 454 are described as PMOS transistors.

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。   The input terminal (+) of the comparator 453 is connected to the other end of the resistor 462 and one end of the resistor 463. Further, the first reference voltage Vref <b> 1 is supplied to the input terminal (−) of the comparator 453. The output terminal of the comparator 453 is connected to the gate terminal of the transistor 452.

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。   A source terminal of the transistor 452 is connected to the terminal 466. The drain terminal of the transistor 452 is connected to the terminal 467.

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。   A control signal STOP output from a voltage detection unit 455 described later is supplied to the gate terminal of the transistor 454. The source terminal of the transistor 454 is connected to the terminal 466. The drain terminal of the transistor 454 is connected to a power supply terminal (not shown) of the comparator 453.

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。   The clamp circuit 459 includes a comparator 461 and a transistor 460.

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。   The input terminal (+) of the comparator 461 is connected to the other end of the resistor 463 and one end of the resistor 464. The second reference voltage Vref2 is supplied to the input terminal (−) of the comparator 461. The output terminal of the comparator 461 is connected to the gate terminal of the transistor 460.

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。   A drain terminal which is an example of one end of the transistor 460 is connected to the terminal 467. A source terminal which is an example of the other end of the transistor 460 is connected to the terminal 468. This transistor 460 is an example of a “first discharge transistor”.

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。   The voltage detection unit 455 includes resistors 457 and 458 and a comparator 456.

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。   One end of the resistor 457 is connected to the terminal 467. The other end of the resistor 457 is connected to one end of the resistor 458. The other end of the resistor 458 is connected to the terminal 468. That is, the resistors 457 and 458 are connected in series between the terminal 467 and the terminal 468.

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。   The input terminal (+) of the comparator 456 is connected to the other end of the resistor 457 and one end of the resistor 458. The third reference voltage Vref3 is supplied to the input terminal (−) of the comparator 456. The output terminal of the comparator 456 is connected to the gate terminal of the transistor 465.

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。   Hereinafter, the transistor 465 is described as an NMOS transistor. A control signal STOP is supplied to the gate terminal of the transistor 465. In addition, a drain terminal which is an example of one end of the transistor 465 is connected to the terminal 467. A source terminal which is an example of the other end of the transistor 465 is connected to the terminal 468. This transistor 465 is an example of a “second discharge transistor”.

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。   The operation of the reference voltage circuit 450 configured as described above will be described with reference to FIGS.

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。   FIG. 19 is a diagram for explaining the operation in the case where the reference voltage signal VBS having a predetermined voltage is generated in the reference voltage circuit 450.

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。   As shown in FIG. 19, a voltage obtained by dividing the reference voltage signal VBS by a resistor 462 and a combined resistor of the resistor 463 and the resistor 464 is supplied to the input end (+) of the comparator 453, and the input end (−). Is supplied with the first reference voltage Vref1. Specifically, when the voltage of the reference voltage signal VBS is a predetermined value, the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 453 and the first reference voltage supplied to the input terminal (−) The resistance values of the resistors 462, 463, and 464 and the voltage of the first reference voltage Vref1 are determined so as to be the same.

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。   When the voltage of the reference voltage signal VBS is smaller than a predetermined value, the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 453 is smaller than the first reference voltage Vref1. At this time, the comparator 453 outputs an L level signal. Accordingly, the transistor 452 is controlled to be on. Accordingly, a current is supplied to the terminal 467 through a path indicated by a solid arrow in FIG. 19, electric charges are accumulated in the terminal 467, and the voltage of the reference voltage signal VBS increases.

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。   Further, when the voltage of the reference voltage signal VBS is larger than a predetermined value, the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 453 is larger than the first reference voltage Vref1. At this time, the comparator 453 outputs an H level signal. Accordingly, the transistor 452 is controlled to be turned off. Accordingly, the charge accumulated in the terminal 467 is released through the path indicated by the dashed arrow in FIG. 19, and the voltage of the reference voltage signal VBS is lowered.

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。   As described above, the voltage generation unit 451 compares the first reference voltage Vref1 with the voltage based on the reference voltage signal VBS in the comparator 453, and the transistor 452 is turned on or off according to the comparison result. A reference voltage signal VBS having a constant voltage is generated. That is, the comparator 453 compares the first reference voltage Vref1 with a signal based on the reference voltage signal VBS, and is an example of a “first comparator”. The transistor 452 switches whether to electrically connect the terminal 466 and the terminal 467 based on the comparison result of the comparator 453, and is an example of a “first transistor”.

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。   However, the voltage of the reference voltage signal VBS generated by the voltage generator 451 rises above a predetermined value in accordance with changes in the surrounding environment such as the temperature of the liquid ejection device 1 and the load state to which the reference voltage signal VBS is supplied. There is a risk. In that case, the charge accumulated in the terminal 467 may not be sufficiently discharged to the terminal 468 through the resistors 462, 463, and 464.

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。   Therefore, the reference voltage circuit 450 in the present embodiment includes a clamp circuit 459 that discharges the charge accumulated in the terminal 467 when the voltage of the reference voltage signal VBS increases.

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。   FIG. 20 is a diagram for explaining an operation in the case where the voltage value of the reference voltage signal VBS is controlled in the reference voltage circuit 450 when the voltage value is controlled.

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。   As shown in FIG. 20, the voltage obtained by dividing the reference voltage signal VBS by the combined resistance of the resistor 462 and the resistor 463 and the resistor 464 is supplied to the input end (+) of the comparator 461, and the input end (−). Is supplied with the second reference voltage Vref2. Specifically, when the voltage of the reference voltage signal VBS becomes about 1 V higher than a predetermined value, the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 461 and the input terminal (-) are supplied. The resistance values of the resistors 462, 463, and 464 and the voltage of the second reference voltage Vref2 are determined so that the second reference voltage becomes the same. Note that “when the voltage of the reference voltage signal VBS is about 1 V higher than a predetermined value” is an example, and when the reference voltage signal VBS of the voltage is supplied to the electrode 612, the piezoelectric element Any voltage that does not affect the displacement and characteristics of 60 may be used.

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。   When the voltage of the reference voltage signal VBS increases and the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 461 becomes larger than the second reference voltage Vref2, the comparator 461 outputs an H level signal. Output. Therefore, the transistor 460 is controlled to be on. In this case, as indicated by the broken-line arrows in FIG. 20, the charge of the terminal 467 is discharged through the path through the transistor 460 in addition to the path through the resistors 462, 463, and 464.

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。   Therefore, even when there is a possibility that the voltage of the reference voltage signal VBS may fluctuate, such as a change in the surrounding environment such as the temperature of the liquid ejecting apparatus 1 or a change in the load state to which the reference voltage signal VBS is supplied, It is possible to reduce the possibility that the voltage of VBS fluctuates.

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。   That is, the comparator 461 compares the second reference voltage Vref2 with a signal based on the reference voltage signal VBS, and is an example of a “second comparator”. The transistor 465 switches whether or not the terminal 467 and the terminal 468 are electrically connected based on the comparison result of the comparator 461, and is also an example of a “second transistor”.

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。   Further, a part of the ink ejected in the liquid ejecting apparatus 1 floats inside the liquid ejecting apparatus 1. When the floating ink adheres to the reference voltage circuit 450 or the vicinity thereof, the terminal 467 and a different wiring pattern may be short-circuited through the ink, and the terminal 467 may become an unintended voltage. When such an unintended voltage is supplied to the terminal 467, not only the ink ejection characteristics but also the ejection module 21 may be abnormal.

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。   Therefore, the reference voltage circuit 450 in the present embodiment stops the operation of the voltage generation unit 451 and instructs the discharge of the charge from the terminal 467 when the voltage of the reference voltage signal VBS rises above a predetermined value. A portion 455.

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。   FIG. 21 is a diagram for explaining an operation in the reference voltage circuit 450 when the charge of the reference voltage signal VBS is discharged when the voltage of the reference voltage signal VBS rises above a predetermined value.

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。   As shown in FIG. 21, a voltage obtained by dividing the reference voltage signal VBS by a resistor 457 and a resistor 458 is supplied to the input terminal (+) of the comparator 456, and the third reference is supplied to the input terminal (−). The voltage Vref3 is supplied. Specifically, when the voltage of the reference voltage signal VBS is about 3V higher than a predetermined value, the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 456 and the input terminal (−) are supplied. The resistance values of the resistors 457 and 458 and the voltage of the third reference voltage Vref3 are determined so that the third reference voltage Vref3 becomes the same. Note that “when the voltage of the reference voltage signal VBS is about 3 V higher than a predetermined value” is an example, and when the reference voltage signal VBS of the voltage is supplied to the electrode 612, the piezoelectric element 60 and the voltage that does not cause a failure in the discharge module 21 may be used.

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。   When the voltage of the reference voltage signal VBS increases and the voltage supplied to the input terminal (+) of the comparator 456 becomes larger than the third reference voltage Vref3, the comparator 456 STOP is output. The H-level control signal STOP output from the comparator 456 is an example of a “stop signal”.

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。   The control signal STOP output from the comparator 456 is supplied to the gate terminal of the transistor 454 and the gate terminal of the transistor 465.

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。   When an H-level control signal STOP is supplied to the gate terminal of the transistor 454, the transistor 454 is controlled to be turned off. Accordingly, the supply of the voltage GVDD to the comparator 453 is stopped. Thus, the voltage generation unit 451 stops operating and does not supply current from the terminal 466 to the terminal 467.

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。   Note that when the L-level control signal STOP is supplied to the gate terminal of the transistor 454, the transistor 454 is controlled to be on. Therefore, the voltage GVDD is supplied to the comparator 453. In other words, the transistor 454 switches whether to supply the voltage GVDD to the voltage generation unit 451 and the comparator 453, and is an example of a “first switch circuit”.

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。   In addition, when an H-level control signal STOP is supplied to the gate terminal of the transistor 465, the transistor 465 electrically connects the terminal 467 and the terminal 468. As a result, as indicated by the broken-line arrows in FIG. 21, the charge of the terminal 467 is released not only through the path via the resistors 462, 463 and 464 and the path via the transistor 460, but also via the path via the transistor 465. .

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。   Note that when the L-level control signal STOP is supplied to the gate terminal of the transistor 465, the terminal 467 and the terminal 468 are not electrically connected. In other words, the transistor 465 switches whether or not the terminal 467 and the terminal 468 are electrically connected, and is an example of a “second switch circuit”.

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。   As described above, the reference voltage circuit 450 according to the present embodiment includes a voltage generation unit 451 that generates the reference voltage signal VBS, a clamp circuit 459 that suppresses fluctuations in the reference voltage signal VBS, and an abnormality in the reference voltage signal VBS. When this occurs, a voltage detector 455 for protecting the piezoelectric element 60 and the ejection module 21 is provided. In other words, the voltage generator 451 that generates the reference voltage signal VBS is configured to generate the reference voltage signal VBS at the terminal 467, and the clamp circuit 459 stabilizes the reference voltage signal VBS generated by the voltage generator 451. The voltage detection unit 455 is configured to discharge the electric charge stored in the terminal 467 when an abnormality occurs in the voltage value of the reference voltage signal VBS. Therefore, the transistor 460 included in the clamp circuit 459 is a transistor that operates with low power consumption, and the voltage detection unit 455 is a transistor with a large rated capacity that can rapidly discharge a large amount of charge. In other words, the rated capacity of the transistor 465 is larger than that of the transistor 460. As a result, the accuracy of the reference voltage signal VBS can be improved, and even when an abnormal voltage is generated at the terminal 467, the possibility that an unintended voltage is supplied to the piezoelectric element 60 can be reduced. .

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。   Here, the rated capacity of the transistor 465 is larger than the rated capacity of the transistor 460. The voltage value that can be supplied between the drain and the source is larger than that of the transistor 460, and the current that can be supplied to the drain is larger than that of the transistor 460. This means that the transistor 465 is large, or the safe operation region is wider than the transistor 460. For example, the transistor 465 has a larger W / L ratio than the transistor 460.

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。
Here, in the voltage detection unit 455, the voltage divided by the resistor 457 and the resistor 458 supplied to the input end (+) of the comparator 456 and the input end (−
The voltage of the reference voltage signal VBS when the third reference voltage Vref3 supplied to the second reference voltage Vref3 becomes equal is an example of the “first threshold value”. Specifically, a voltage in which the voltage of the reference voltage signal VBS is about 3 V higher than a predetermined value is an example of the “first threshold value”.

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。   In the clamp circuit 459, the voltage divided by the combined resistance of the resistor 462 and the resistor 463 and the resistor 464 supplied to the input end (+) of the comparator 461, and the input end (−) of the comparator 461. The voltage of the reference voltage signal VBS when the second reference voltage Vref2 supplied to is equal is an example of the “second threshold value”. Specifically, a voltage in which the voltage of the reference voltage signal VBS is about 1 V higher than a predetermined value is an example of the “second threshold value”.

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。
8 Discharge of Piezoelectric Element When Reference Voltage Signal is Abnormal As described above, when the voltage of the reference voltage signal VBS rises and the voltage detection unit 455 outputs an H level control signal STOP, the reference voltage signal VBS is The charge of the terminal 467 to be output is released. That is, the electric charge of the electrode 612 of the piezoelectric element 60 is released.

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。   When the drive signal VOUT is supplied to the electrode 611 or when the voltage is held in the electrode 611, the potential difference between the electrode 611 and the electrode 612 is released when the charge of the electrode 612 of the piezoelectric element 60 is released. May increase and an unintended displacement may occur in the piezoelectric element 60. In order to reduce such an unintended displacement that occurs in the piezoelectric element 60, the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment includes two discharge units that discharge the charge of the electrode 611 based on the control signal STOP.

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。   As shown in FIG. 3, the control signal STOP is also supplied to the signal selection circuit 420 of the drive signal generation circuit 50. When the H-level control signal STOP is supplied, the signal selection circuit 420 holds predetermined data in predetermined registers corresponding to the power supply control signal generation circuit 430 and the LC discharge circuit 530, and the discharge control signal DIS1. , DIS2 is output. Specifically, when the H level control signal STOP is supplied, the signal selection circuit 420 holds the H level data in a predetermined register corresponding to the power supply control signal generation circuit 430, and the H level discharge control signal. Output as DIS1. Similarly, when the H level control signal STOP is supplied, the signal selection circuit 420 holds the H level data in a predetermined register corresponding to the power supply control signal generation circuit 430, and serves as the H level discharge control signal DIS2. Output.

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。   FIG. 22 is a diagram for explaining a discharging unit for discharging the electric charge of the electrode 611 of the piezoelectric element 60. In FIG. 22, the parasitic diodes 241, 242, 243, and 244 formed on the transfer gate 234 are indicated by broken lines. In FIG. 22, the charge discharge path of the electrode 612 is shown as a third discharge path C.

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。   The first discharge means discharges electric charge through the first discharge path A shown in FIG. Specifically, in the first discharging means, the electric charge stored between the terminal TG-Out and the electrode 611 through the plurality of parasitic diodes formed in the transfer gate 234, and the terminal Com-Out and the terminal TG -Releases the charge stored between In.

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。   Here, details of the parasitic diodes 241, 242, 243, and 244 formed in the transfer gate 234 will be described with reference to FIG.

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。   FIG. 23 is a cross-sectional view schematically showing the transistors 235 and 236 constituting the transfer gate 234.

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。
As shown in FIG. 23, the transistor 235 includes a polysilicon 252 and an N-type diffusion layer 25.
3,254 and a plurality of electrodes.

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。   N-type diffusion layers 253 and 254 are formed on P substrate 251 so as to be separated from each other. The polysilicon 252 is formed between the N-type diffusion layer 253 and the N-type diffusion layer 254 via an insulating layer (not shown).

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。   An electrode 255 is formed on the polysilicon 252. An electrode 256 is formed on the N-type diffusion layer 253. An electrode 257 is formed on the N-type diffusion layer 254.

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。   The electrode 255 functions as a gate terminal, one of the electrodes 256 and 257 functions as a drain terminal, and the other functions as a source terminal. In the present embodiment, the electrode 256 is described as a drain terminal, and the electrode 257 is described as a source terminal.

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。   In the transistor 235 configured as described above, a PN junction is formed on each of the contact surface between the P substrate 251 and the N type diffusion layer 253 and the contact surface between the P substrate 251 and the N type diffusion layer 254. Therefore, the transistor 235 is formed with a parasitic diode 243 having the P substrate 251 as an anode and the N-type diffusion layer 253 as a cathode, and a parasitic diode 244 having the P substrate 251 as an anode and the N-type diffusion layer 254 as a cathode. .

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。   An electrode 258 is formed on the P substrate 251. Since the transistor 235 is formed on the P substrate 251, the electrode 258 functions as a back gate terminal of the transistor 235. Note that a ground potential is supplied to the electrode 258.

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。   The transistor 236 includes an N-well 261, polysilicon 262, P-type diffusion layers 263 and 264, and a plurality of electrodes.

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。   The P-type diffusion layers 263 and 264 are formed on the N well 261 formed on the P substrate 251 so as to be separated from each other. The polysilicon 262 is formed between the P-type diffusion layer 263 and the P-type diffusion layer 264 with an insulating layer (not shown) interposed therebetween.

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。   An electrode 265 is formed on the polysilicon 262. An electrode 266 is formed on the P-type diffusion layer 263. An electrode 267 is formed on the P-type diffusion layer 264.

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。   The electrode 265 functions as a gate terminal, one of the electrodes 266 and 267 functions as a drain terminal, and the other functions as a source terminal. In this embodiment, the electrode 266 is described as a drain terminal, and the electrode 267 is described as a source terminal.

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。   In the transistor 236 configured as described above, a PN junction is formed on each of the contact surface between the N well 261 and the P type diffusion layer 263 and the contact surface between the N well 261 and the P type diffusion layer 264. Therefore, the transistor 236 is formed with a parasitic diode 242 having the P-type diffusion layer 263 as an anode and the N-well 261 as a cathode, and a parasitic diode 241 having the P-type diffusion layer 264 as an anode and the N-well 261 as a cathode. .

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。   An electrode 268 is formed in the N well 261. Since the transistor 236 is formed in the N well 261, the electrode 268 functions as a back gate terminal of the transistor 236. Note that the voltage VHV-TG is supplied to the electrode 268.

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。   Returning to FIG. 22, the first discharging means through the first discharging path A including the parasitic diodes 241, 242, 243, and 244 described above will be described.

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。   In the first discharging means, first, the H level discharge control signal DIS 1 is supplied to the power supply control signal generation circuit 430.

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。   The discharge control signal DIS1 supplied to the power supply control signal generation circuit 430 is supplied to the transistor 432 via the inverter 431. Thereby, the transistor 432 is controlled to be turned off.

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。   As described above, when the transistor 432 is controlled to be turned off, the transistor 473 of the power supply switching circuit 70 is controlled to be turned on. When the transistor 473 is controlled to be on, the voltage VHV-TG becomes a ground potential supplied through the resistor 475. As a result, the electrode 268 of the transistor 236 constituting the transfer gate 234 becomes the ground potential. Therefore, the potential of the node a to which the terminal COM-Out and the terminal TG-In are connected becomes the ground potential via the parasitic diode 241. Similarly, the potential of the node b where the terminal TG-Out and the electrode 611 are connected becomes the ground potential via the parasitic diode 242. This node b is an example of a “first node”, and the node a is an example of a “second node”.

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。   In other words, the electric charge stored in the node a is discharged through the parasitic diode 241, the resistor 475, and the transistor 473. Similarly, the electric charge stored in the node b passes through the parasitic diode 242, the resistor 475, and the transistor 473. Is released through.

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。   As described above, in the first discharging means, the power supply switching circuit 70 sets the potential of the voltage VHV-TG to the ground potential based on the discharge control signal DIS1. Thereby, the electric charge stored in the node a and the node b is discharged through the parasitic diodes 241 and 242.

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。   Further, the charges at the node a and the node b released by the first discharge means are the charges at the terminals TG-In and TG-Out of the transfer gate 234. Therefore, the discharge of electric charge by the first discharge means is possible regardless of whether the transfer gate 234 is controlled to be on or off.

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。   Note that the configuration of the power supply switching circuit 70 is not limited to the above-described configuration, and may be any configuration that can switch the potential of the electrode 268 of the transistor 236 to the ground potential.

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。   Next, the second discharging means will be described. In the second discharge means, the electric charge stored in the node a is discharged through the second discharge path B including the LC discharge circuit 530.

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。   When discharging electric charges by the second discharge means, first, the H level discharge control signal DIS2 is supplied to the transistor 532 of the LC discharge circuit 530. Thereby, the transistor 532 is controlled to be turned on. Therefore, the potential of the node a becomes a ground potential supplied through the resistors 571 and 531 and the transistor 532. In other words, the electric charge stored in the node a is discharged through the resistors 571 and 531 and the transistor 532.

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。   When the operation of the drive signal generation circuit 50 is stopped, the voltage VHV may be supplied to the node a via the resistors 572 and 571. In the second discharge means, the charge of the node a can be released, so that the charge caused by the voltage VHV can be reduced in the node a.

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。
As described above, since the second discharging means can discharge the charge of the node a, the potential of the node a can be lowered. Therefore, the terminal TG of the transfer gate 234
Leakage current generated from -In to the terminal TG-Out is reduced. That is, an increase in the voltage at the node b due to the leakage current can be reduced. Therefore, the possibility that unintended charges are stored in the electrode 611 can be further reduced.

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。   Note that the LC discharge circuit 530 may have any structure that can discharge the charge of the node a. For example, the LC discharge circuit 530 is provided at a connection point where the source terminal of the transistor 551 and the drain terminal of the transistor 552 are connected in common. Also good.

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。   As described above, when the voltage of the reference voltage signal VBS rises, the voltage of the electrode 611 is discharged by the first discharge unit and the second discharge unit, so that both the electrode 611 and the electrode 612 of the piezoelectric element 60 are discharged. Electric charges can be discharged, and unintended displacement of the piezoelectric element 60 is reduced.

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。
9 Operational Effects In the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment described above, when the voltage of the reference voltage signal VBS supplied to the electrode 612 of the piezoelectric element 60 rises and exceeds a predetermined threshold, the reference voltage signal VBS The terminal that stops generation and outputs the reference voltage signal VBS is connected to the ground terminal. As a result, the occurrence of unintended displacement in the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 due to the increase in the voltage of the reference voltage signal VBS is reduced.

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。   Further, in the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment, the voltage detection included in the reference voltage circuit 450 that generates the reference voltage signal VBS is performed to detect whether or not the voltage of the reference voltage signal VBS has increased and exceeded a predetermined threshold value. Part 455 is implemented. Therefore, when the voltage of the reference voltage signal VBS rises, it is possible to reduce a delay that occurs until the generation of the reference voltage signal VBS is stopped. Therefore, it is possible to further reduce the occurrence of unintended displacement in the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 due to the increase in the voltage of the reference voltage signal VBS.

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。   In the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment, when the voltage of the reference voltage signal VBS increases and exceeds a predetermined threshold, the voltage detection unit 455 outputs an H level control signal STOP. Then, based on the H level control signal STOP, the generation of the reference voltage signal VBS in the voltage generation unit 451 is stopped, and the electric charge of the electrode 611 is released. Therefore, both the voltages of the electrodes 611 and 612 gradually decrease toward the ground potential. Therefore, the potential difference generated between the electrodes 611 and 612 is reduced, and unintended displacement of the piezoelectric element 60 is reduced.

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。   Further, in the liquid ejection device 1 according to the present embodiment, the reference voltage circuit 450 includes a clamp circuit 459 that reduces the voltage fluctuation of the reference voltage signal VBS. Accordingly, the clamp circuit 459 can reduce the voltage fluctuation of the reference voltage signal VBS, and the supply of voltage without intention to the electrode 612 of the piezoelectric element 60 is reduced. Therefore, it is possible to further reduce the occurrence of unintended displacement in the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621 due to the fluctuation of the voltage of the reference voltage signal VBS.

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。   As described above, in the liquid ejection device 1 according to the present embodiment, it is possible to reduce the possibility of unintentional displacement occurring in the piezoelectric element 60 and the diaphragm 621, so that stress concentrates on the diaphragm 621. It is possible to reduce the risk of cracking.

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。
10 Modification In the above embodiment, when the voltage detection unit 455 outputs the control signal STOP at the H level, the operation of the voltage generation unit 451 is stopped, and the transistor 465 electrically connects the terminal 467 and the terminal 468. However, at least one of the control of electrically connecting the terminal 467 and the terminal 468 by the transistor 465 and the control of discharging the charge of the electrode 611 is described. It only has to be implemented. Even in this case, the same effect can be obtained.

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。   In the above-described embodiment, a serial scan type (serial printing type) ink jet printer in which the head unit 20 moves and prints on the medium P is taken as an example of the liquid ejecting apparatus. The present invention is also applicable to a line head type ink jet printer that prints on a print medium without moving.

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。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid discharge apparatus, 2 ... Moving body, 3 ... Movement mechanism, 4 ... Conveyance mechanism, 10 ... Control unit, 20 ... Head unit, 21 ... Discharge module, 24 ... Carriage, 31 ... Carriage motor, 32 ... Carriage guide shaft , 33 ... Timing belt, 35 ... Carriage motor driver, 40 ... Platen, 41 ... Conveyance motor, 42 ... Conveyance roller, 45 ... Conveyance motor driver, 50 ... Drive signal generation circuit, 51 ... Drive circuit, 55 ... Transistor, 60 ... Piezoelectric element, 70 ... feed switching circuit, 80 ... driving IC, 90 ... voltage generation circuit, 100 ... control circuit, 190 ... flexible cable, 210 ... selection control circuit, 212 ... shift register, 214 ... latch circuit, 216 ... decoder, 230 ... selection circuit, 232 ... inverter, 234 ... transfer -Gate, 235, 236 ... Transistor, 241, 242, 243, 244 ... Parasitic diode, 251 ... P substrate, 252 ... Polysilicon, 253, 254 ... N-type diffusion layer, 255, 256, 257, 258 ... Electrode, 261 ... N-well, 262 ... polysilicon, 263,264 ... P-type diffusion layer, 265,266,267,268 ... electrode, 310 ... DAC circuit, 320 ... detection circuit, 350 ... determination circuit, 410 ... GVDD generation circuit, 420 ... Signal selection circuit, 430 ... feed control signal generation circuit, 431 ... inverter, 432 ... transistor, 450 ... reference voltage circuit, 451 ... voltage generation unit, 452 ... transistor, 453 ... comparator, 454 ... transistor, 455 ... voltage detection unit 456: Comparator 457, 458: Resistance 45 ... Clamp circuit, 460 ... Transistor, 461 ... Comparator, 462, 463, 464 ... Resistance, 465 ... Transistor, 466, 467, 468 ... Terminal, 471, 472, 473 ... Transistor, 474, 475 ... Resistance, 500 ... Integrated Circuit 510, Modulation circuit 512, 513 Adder 514 Comparator 515 Inverter 516 Integral attenuator 517 Attenuator 520 Gate drive circuit 521 First gate driver 522 First 2 gate drivers, 530 ... LC discharge circuit, 531 ... resistor, 532 ... transistor, 541 ... capacitor, 542 ... diode, 550 ... output circuit, 551,552 ... transistor, 553,554 ... resistor, 560 ... low pass filter, 561 ... Inductor, 5 62 ... Condenser, 570 ... First feedback circuit, 571,572 ... Resistance, 580 ... Second feedback circuit, 581,582 ... Resistance, 583,584,585 ... Condenser, 600 ... Discharge part, 601 ... Piezoelectric body, 610 ... Sealed body, 611, 612 ... electrode, 621 ... diaphragm, 630 ... pressure chamber substrate, 631 ... cavity, 632 ... nozzle plate, 633 ... vibration absorber, 640 ... casing, 641 ... supply flow path, 651 ... Nozzle, 661 ... supply port, 670 ... flow path substrate, 671 ... opening, 672 ... supply flow path, 673 ... communication flow path, 674 ... relay flow path, 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 ... Terminal, P ... Medium

Claims (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、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。
A drive circuit for outputting a drive signal from a drive signal output terminal;
A reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal;
A piezoelectric element having a first electrode to which the drive signal is supplied and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode;
A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle in accordance with the displacement of the piezoelectric element;
A diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element;
With
The reference voltage circuit includes a voltage generation unit that generates the reference voltage signal, and a voltage detection unit that detects a voltage value of the reference voltage signal,
When the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold, the voltage detection unit stops the operation of the voltage generation unit and electrically connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal. ,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
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。
The reference voltage circuit switches a first switch circuit for switching whether or not to supply a power supply voltage to the voltage generator, and a switch for electrically connecting the reference voltage signal output terminal and the ground terminal. A two-switch circuit,
The voltage detector outputs a stop signal when the voltage value of the reference voltage signal exceeds the first threshold,
The first switch circuit stops the supply of the power supply voltage to the voltage generation unit based on the stop signal,
The second switch circuit electrically connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal based on the stop signal.
The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein
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。
The voltage generator includes a first comparator that compares a first reference voltage with a signal based on the reference voltage signal, and a power supply terminal and the reference voltage signal output terminal based on a comparison result of the first comparator. A first transistor that switches whether or not to electrically connect,
When the voltage value of the reference voltage signal exceeds the first threshold, the first switch circuit stops the supply of the power supply voltage to the first comparator based on the stop signal;
The liquid discharge apparatus according to claim 2, wherein
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。
The reference voltage circuit includes a clamp circuit;
The clamp circuit electrically connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal when the voltage value of the reference voltage signal exceeds a second threshold lower than the first threshold.
The liquid discharge apparatus according to claim 1, wherein the liquid discharge apparatus is a liquid discharge apparatus.
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。
The clamp circuit includes: a second comparator that compares a second reference voltage with a signal based on the reference voltage signal; and the reference voltage signal output terminal and the ground terminal based on a comparison result of the second comparator. A second transistor for switching whether or not to electrically connect,
When the voltage value of the reference voltage signal exceeds the second threshold, the second transistor electrically connects the reference voltage signal output terminal and the ground terminal.
The liquid ejecting apparatus according to claim 4, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
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。
A drive circuit for outputting a drive signal from a drive signal output terminal;
A reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal;
A piezoelectric element having a first electrode to which the drive signal is supplied and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode;
A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle in accordance with the displacement of the piezoelectric element;
A diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element;
A switch circuit having a first terminal to which the drive signal is supplied and a second terminal electrically connected to the first electrode, and controlling supply of the drive signal to the first electrode;
With
The reference voltage circuit includes a voltage generation unit that generates the reference voltage signal, and a voltage detection unit that detects a voltage value of the reference voltage signal,
When the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold value, the voltage detection unit stops the operation of the voltage generation unit, and the first electrode and the second terminal are electrically connected. Discharging the charge of the first node via the parasitic diode of the switch circuit,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
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。
When the voltage value of the reference voltage signal exceeds a first threshold value, the charge of the second node to which the drive signal output terminal and the first terminal are electrically connected is discharged;
The liquid ejecting apparatus according to claim 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、
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。
A drive circuit for outputting a drive signal from a drive signal output terminal;
A reference voltage circuit that outputs a reference voltage signal from a reference voltage signal output terminal;
A piezoelectric element having a first electrode to which the drive signal is supplied and a second electrode to which the reference voltage signal is supplied, and being displaced by a potential difference generated between the first electrode and the second electrode;
A cavity filled with a liquid discharged from a nozzle in accordance with the displacement of the piezoelectric element;
A diaphragm provided between the cavity and the piezoelectric element;
With
The reference voltage circuit includes a first discharge transistor and a second discharge transistor having a larger rated capacity than the first discharge transistor,
One end of the first discharge transistor and one end of the second discharge transistor are electrically connected to the reference voltage signal output terminal;
The other end of the first discharge transistor and the other end of the second discharge transistor are electrically connected to a ground terminal;
A liquid discharge apparatus characterized by that.
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