KR100289608B1 - Power switching circuit for actuator in inkjet printer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기적으로 도통되며 접지단에 연결되어 있는 금속의 진동판 위에 소정갯수의 PZT 액츄에이터가 도전성 전착제로 접합되고, 각 액츄에이터의 상부전극은 개별적인 전극이 형성되어지며, 상기 PZT 액츄에이터의 구동을 제어하는 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호에 따라 각각의 PZT 액츄에이터에 구동전압을 전달하는 전압경로를 개폐시키는 스위칭 회로에 관한 것으로 특히, 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호의 상태에 따라 온오프동작하는 제 1스위칭 수단, 및 상기 제 1스위칭 수단의 온/오프 동작에 반동하여 오프/온 동작하며 온동작시 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 구동전압을 공급하는 제 2스위칭 수단을 포함하는 액츄에이터 스위칭 회로를 제공하여 액츄에이터 하부전극을 금속 진동판으로 사용하고 있는 잉크젯 프린터에서 각각의 액츄에이터를 구동할 수 있다.According to the present invention, a predetermined number of PZT actuators are bonded to a conductive plate on a metal diaphragm electrically connected to the ground terminal, and upper electrodes of each actuator are formed with individual electrodes, and control the driving of the PZT actuators. The switching circuit for opening and closing the voltage path for transmitting the driving voltage to each PZT actuator in accordance with the control pulse signal generated in the actuator switching control circuit, in particular, according to the state of the control pulse signal generated in the actuator switching control circuit. An actuator including a first switching means which is turned off and a second switching means which turns off / on in response to an on / off operation of the first switching means and supplies a driving voltage to an upper electrode of the PZT actuator during the on operation. To provide a switching circuit that It is possible to drive the individual actuators in the ink jet printer, which uses a copper plate.

Description

잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로{Power switching circuit for actuator in inkjet printer}Power switching circuit for actuator in inkjet printer

본 발명은 잉크젯 프린터 헤드를 구성하는 각 셀들의 액츄에이터 구동회로의 구동전압 스위칭 회로에 관한 것으로 특히, 액츄에이터 하부전극의 스위칭 방식에서 탈피하여 상부전극에 걸리는 전압을 직접적으로 스위칭하도록 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving voltage switching circuit of an actuator driving circuit of each cell constituting an inkjet printer head. In particular, the present invention relates to an actuator switching in an inkjet printer which directly switches a voltage applied to an upper electrode by deviating from a switching method of an actuator lower electrode. It is about a circuit.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 프린트 헤드에 저장된 잉크에 열을 가하면 비누 거품과 같은 기포(Bubble)가 발생되고, 이때 발생된 기포(Bubble)를 노즐을 통하여 분사시켜 글자를 구성하여 인쇄 용지에 부착시켜 인쇄를 하는 방식을 갖는다.In general, an inkjet printer generates bubbles such as soap bubbles when heat is applied to ink stored in a print head, and sprays the bubbles generated through a nozzle to form letters and attach them to printing paper for printing. It has a way to.

이러한 인쇄 방법을 통해서 인자 또는 그래픽파일(File)의 형태를 인쇄 용지 위에 나타내며, 기포를 이용한다는 의미에서 잉크 버블 젯(Ink Bubble Jet) 방식이라고도 한다.This printing method shows the form of a print or graphic file on a printing paper, and is also called an ink bubble jet method in the sense of using bubbles.

이러한 프린트 헤드에 형성된 노즐의 개수는 일반적으로 56∼64개 정도를 사용하며, 홀수 노즐과 짝수 노즐 사이에 일정한 간격을 유지한다. 또한, 폰트(Font) 형태는 프로그램에 의해서 다운 로드(Down Load) 할 수 있으며 사진이나 그림의 인쇄도 가능하다. 이러한 잉크젯 프린터의 폰트(Font)나 그림의 해상도는 통상적으로 360∼400 DPI(Dot Per Inch) 정도이고, 설치하는 프린트 헤드의 종류에 따라서 컬러(Color) 잉크를 사용하여 컬러(Color) 인쇄를 실시하게 된다.The number of nozzles formed in such a print head is generally about 56 to 64, and maintains a constant distance between odd and even nozzles. In addition, the font type can be downloaded by a program (Down Load), it is also possible to print a picture or a picture. The resolution of a font or a picture of such an inkjet printer is generally about 360 to 400 DPI (Dot Per Inch), and color printing is performed using color ink according to the type of print head to be installed. Done.

이때, 잉크젯 프린터 헤드는 미소 액츄에이터를 사용하여 잉크를 토출시키는 방식을 이용하고 있는데, 상기 액츄에이터를 구동하기 위해서는 수십볼트의 전압을 걸어주어야 한다.In this case, the inkjet printer head uses a method of discharging ink using a micro actuator, and in order to drive the actuator, a voltage of several tens of volts must be applied.

또한, 실제 인쇄 동작을 수행하는 가운데, 인쇄 내용에 따라 상기 액츄에이터에 걸어주는 구동전압이 변화되어야 하므로 이를 스위칭하는 수단이 필요한데, 액츄에이터 구동전압을 스위칭하는 방법으로 종래에는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 스위칭 회로를 사용하였다.In addition, since the driving voltage applied to the actuator needs to be changed according to the printing contents while performing the actual printing operation, a means for switching the actuator is required. As a method of switching the actuator driving voltage, it is conventionally illustrated in FIG. A switching circuit as was used.

첨부한 도 1은 액츄에이터의 하부전극에 걸리는 전압을 스위칭하는 종래 방식에 따른 스위칭 구동회로의 구성 예시도로서, 각각의 셀마다 동일한 구성을 갖는데, 하나의 셀은 액츄에이터인 PZT소자와, 상기 PZT소자의 하부 전극과 접지단사이에 연결구성되며 입력되는 제어신호에 따라 턴 온/오프 동작하는 스위칭 수단으로 구성된다. 또한, 상기 스위칭 수단에는 병렬로 역기전력 방지용 다이오드가 연결되어 있다.1 is a diagram illustrating a configuration of a switching driving circuit according to a conventional method of switching a voltage applied to a lower electrode of an actuator, wherein each cell has the same configuration, and one cell includes a PZT element that is an actuator and the PZT element. It is connected between the lower electrode and the ground terminal of the switching means consisting of switching on / off operation according to the input control signal. In addition, a counter electromotive force diode is connected to the switching means in parallel.

따라서, 프린터 헤드 구동용 드라이브(도시하지 않았음)에서 발생되는 구동신호용 전압은 구동앰프를 통해 증폭되어진 후 상기 PZT소자의 상부전극에 균등하게 걸리게 되며, 각각의 PZT소자의 하부 전극에 연결되어 있는 스위칭 수단의 온동시 해당 스위칭 소자를 통해 상기 PZT소자의 상부전극과 하부전극간의 전압차가 발생되고 그로인해 해당 PZT소자가 구동하게 된다.Therefore, the driving signal voltage generated in the drive for driving the print head (not shown) is amplified by the driving amplifier and is equally caught by the upper electrode of the PZT elements, and is connected to the lower electrode of each PZT element. When the switching means are turned on, a voltage difference is generated between the upper electrode and the lower electrode of the PZT element through the switching element, thereby driving the PZT element.

또한, 상기 스위칭 수단이 턴오프동작하면 해당 스위칭 수단에 연결되어 있는 PZT소자의 상부전극과 하부전극간에 전압차가 소멸되어 해당 PZT소자는 동작을 중지하게 된다.In addition, when the switching means is turned off, the voltage difference between the upper electrode and the lower electrode of the PZT element connected to the switching means disappears and the corresponding PZT element stops the operation.

그러나, 상술한 종래의 방식 즉, 액츄에이터의 하부전극에 걸리는 전압을 스위칭하는 방식은 각각의 셀마다 하부전극이 개별적인 경우에 한하여 사용할 수 있는 기술인데, 근래들어 개발되고 있는 잉크젯 프린터 헤드는 하부전극을 금속 진동판으로 사용하고 있으므로 모든 셀들의 하부전극이 서로 연결되어 있는 구조를 갖고 있어 액츄에이터 구동전압 스위칭 방식으로 상술한 종래 방식을 사용하지 못한다는 문제점이 발생되었다.However, the above-described conventional method, that is, a method of switching the voltage applied to the lower electrode of the actuator, is a technology that can be used only when the lower electrode is individual for each cell. Since it is used as a metal diaphragm, the lower electrodes of all the cells have a structure in which they are connected to each other, which causes a problem that the above-described conventional method cannot be used as an actuator driving voltage switching method.

상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 액츄에이터 하부전극을 금속 진동판으로 사용하고 있는 잉크젯 프린터에 적용할 수 있도록 액츄에이터 하부전극의 스위칭 방식에서 탈피하여 상부전극에 걸리는 전압을 직접적으로 스위칭하도록 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to move the actuator lower electrode from the switching method of the actuator lower electrode so that it can be applied to the inkjet printer using the actuator lower electrode as a metal diaphragm to directly switch the voltage applied to the upper electrode To provide an actuator switching circuit.

도 1은 액츄에이터의 하부전극에 걸리는 전압을 스위칭하는 종래 방식에 따른 스위칭 구동회로의 구성 예시도,1 is an exemplary configuration diagram of a switching driving circuit according to a conventional method of switching a voltage applied to a lower electrode of an actuator;

도 2는 본 발명에 따른 액츄에이터 스위칭 회로의 구성 예시도,2 is an exemplary configuration diagram of an actuator switching circuit according to the present invention;

도 3은 도 2와 다른 본 발명에 따른 실시예의 회로 구성 예시도.3 is an exemplary circuit configuration of an embodiment according to the present invention different from FIG.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전기적으로 도통되며 접지단에 연결되어 있는 금속의 진동판 위에 소정갯수의 PZT 액츄에이터가 도전성 전착제로 접합되고, 각 액츄에이터의 상부전극은 개별적인 전극이 형성되어지며, 상기 PZT 액츄에이터의 구동을 제어하는 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호에 따라 각각의 PZT 액츄에이터에 구동전압을 전달하는 전압경로를 개폐시키는 스위칭 회로에 있어서: 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호의 상태에 따라 온오프동작하는 제 1스위칭 수단, 및 상기 제 1스위칭 수단의 온/오프 동작에 반동하여 오프/온 동작하며 온동작시 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 구동전압을 공급하는 제 2스위칭 수단을 포함하는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is that a predetermined number of PZT actuators are electrically conductively bonded to a ground plate of a metal connected to a ground terminal, and the upper electrodes of each actuator are formed with individual electrodes. And a switching circuit for opening and closing a voltage path for transmitting a driving voltage to each of the PZT actuators according to a control pulse signal generated by an actuator switching control circuit for controlling the driving of the PZT actuator: control generated by the actuator switching control circuit. A first switching means for turning on / off in accordance with the state of the pulse signal, and a first switching means for turning off / on in response to an on / off operation of the first switching means and supplying a driving voltage to the upper electrode of the PZT actuator during the on operation. Two switching means.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징으로는 상기 제 2스위칭 수단으로 소정의 양전압(+Vcc)을 게이트 단자에 입력받고 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 소오스 단자가 연결되어 있으며 온동작시 드레인 단자에 걸리는 구동전압을 상기 PZT 액츄에이터의 상부 전극측으로 공급하는 제 2NMOS FET를 사용하고, 상기 제 1스위칭 수단으로 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호를 게이트 단자에 입력받고 드레인 단자가 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 연결되어 있어 온동작시 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 걸리는 전압을 접지전위로 천이시키는 제 1NMOS FET를 사용하는 데 있다.An additional feature of the present invention for achieving the above object is that a predetermined positive voltage (+ Vcc) is input to the gate terminal by the second switching means, and a source terminal is connected to the upper electrode of the PZT actuator. A second NMOS FET for supplying a driving voltage applied to a drain terminal to the upper electrode side of the PZT actuator is used, and a control pulse signal generated from the actuator switching control circuit is input to the gate terminal by the first switching means, and the drain terminal is connected to the gate terminal. The first NMOS FET is connected to the gate terminal of the second NMOS FET and transitions the voltage applied to the gate terminal of the second NMOS FET to the ground potential during an on operation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 다른 특징으로 상기 소정 양전압(+Vcc)을 입력받아 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 제공하는 FET 보호용 저항을 더 포함하는 데 있다.An additional feature of the present invention for achieving the above object is to further include a FET protection resistor for receiving the predetermined positive voltage (+ Vcc) provided to the gate terminal of the second NMOS FET.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 또 다른 특징으로는 상기 제 1스위칭 수단으로 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 드레인 단자가 연결되고 접지단에 소오스 단자가 접지단에 연결되며 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호를 게이트 단자에 입력받아 동작하며 온동작시 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 접지전위를 걸어주는 제 1NMOS 트랜지스터를 사용하고, 상기 제 2 스위칭 수단으로 1차측 입력단에 소정의 양전압(+5V)를 입력받고 1차측 출력단이 상기 제 1NMOS 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되어 상기 제 1NMOS 트랜지스터의 턴오프 동작시 온동작함으로써 액츄에니터 구동전압을 2차측 입력단에 입력받아 2차측 출력단에 연결되어 있는 상기 PZT 액츄에이터의 상부 전극측으로 공급하는 포토 커플러를 사용하는 데 있다.An additional feature of the present invention for achieving the above object is a drain terminal is connected to the upper electrode of the PZT actuator by the first switching means, a source terminal is connected to the ground terminal to the ground terminal and the actuator switching control circuit Is operated by receiving the control pulse signal generated from the gate terminal and applying the ground potential to the upper electrode of the PZT actuator during the on operation, and using the second switching means, a predetermined positive voltage at the primary input terminal. When (+ 5V) is input and the primary output terminal is connected to the gate terminal of the first NMOS transistor to be turned on during the turn-off operation of the first NMOS transistor, the actuator driving voltage is input to the secondary input terminal and connected to the secondary output terminal. Using a photo coupler for supplying to the upper electrode side of the PZT actuator There is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 또 다른 특징으로 상기 포토 커플러의 2차측 입출력단에 연결되어 있는 역기전력 방지용 다이오드를 더 포함하는 데 있다.Another additional feature of the present invention for achieving the above object is to further include a back EMF prevention diode is connected to the secondary input and output terminal of the photo coupler.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 액츄에이터 스위칭 회로의 구성 예시도로서, 하나의 셀에 대해서만 도시한 것이다.FIG. 2 is an exemplary configuration diagram of an actuator switching circuit according to the present invention and shows only one cell.

도 2를 참조하여 액츄에이터의 상부 전극에 걸리는 전압의 스위칭을 수행하는 본 발명에 따른 액츄에이터 스위칭 회로의 구성을 살펴보면, 상부전극과 하부전극을 가지며 하부전극은 접지와 연결되어 있는 압전소자인 셀 액츄에이터(PZT)와, 상기 셀 액츄에이터(PZT)의 상부전극에 소오스 단자가 연결되어 있으며 온동작시 드레인 단자에 걸리는 도시하지 않은 구동앰프를 통해 증폭되어진 구동신호용 전압을 상기 셀 액츄에이터(PZT)의 상부 전극측으로 공급하는 제 2NMOS FET(Q2)와, 소정의 양전압(+Vcc)을 입력받아 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 게이트 단자에 제공하는 저항(참조번호 미부여), 및 액츄에이터 스위칭 제어회로(미도시)에서 발생되는 온/오프 신호를 게이트 단자에 입력받고 드레인 단자가 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 게이트 단자에 연결되어 있어 온동작시 상기 제 2NMOS FET(Q2)를 오프동작시키는 제 1NMOS FET(Q1)로 구성된다.Referring to the configuration of the actuator switching circuit according to the present invention for performing the switching of the voltage applied to the upper electrode of the actuator with reference to Figure 2, having a top electrode and a lower electrode, the lower electrode is a piezoelectric element of the cell actuator (connected to ground) PZT) and a source terminal connected to the upper electrode of the cell actuator PZT, and a driving signal voltage amplified by a driving amplifier (not shown) applied to the drain terminal during the on operation to the upper electrode side of the cell actuator PZT. A second NMOS FET Q2 to be supplied, a resistor (not given a reference number) for receiving a predetermined positive voltage (+ Vcc) and providing it to the gate terminal of the second NMOS FET Q2, and an actuator switching control circuit (not shown) The on / off signal generated by the input signal is input to the gate terminal, and the drain terminal is connected to the gate terminal of the second NMOS FET Q2. The 2NMOS consists of the FET (Q2) by the 1NMOS FET (Q1) for turning off operation.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 액츄에이터의 스위칭 회로의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the switching circuit of the actuator according to the present invention configured as described above in detail as follows.

우선, 도시하지 않은 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 오프신호가 발생되면 이 신호를 게이트 단자에 입력받는 제 1NMOS FET(Q1)는 턴오프 상태가 된다. 이에따라 상기 제 1NMOS FET(Q1)의 드레인 단자에 걸리던 접지신호는 저항에 걸리는 소정의 양전압(+Vcc)상태로 천이되고 상기 제 1NMOS FET(Q1)의 드레인 단자에 걸리는 전압을 게이트 제어신호로 입력받는 제 2NMOS FET(Q2)는 온동작한다.First, when an off signal is generated in an actuator switching control circuit (not shown), the first NMOS FET Q1 that receives the signal to the gate terminal is turned off. Accordingly, the ground signal applied to the drain terminal of the first NMOS FET Q1 transitions to a predetermined positive voltage (+ Vcc) state applied to the resistance and inputs the voltage applied to the drain terminal of the first NMOS FET Q1 as a gate control signal. The receiving second NMOS FET Q2 is on.

이때, 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 드레인 단자에는 도시하지 않은 구동앰프를 통해 증폭되어진 구동전압(수십 볼트)이 인가되어 있으므로, 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 온동작에 따라 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 드레인 단자에 걸려있던 수십볼트의 구동전압은 액츄에이터(PZT)의 상부 전극에 전달된다.In this case, since a driving voltage (tens of volts) amplified by a driving amplifier (not shown) is applied to the drain terminal of the second NMOS FET Q2, the second NMOS FET Q2 may be operated according to the on operation of the second NMOS FET Q2. The driving voltage of several tens of volts applied to the drain terminal of Q2) is transmitted to the upper electrode of the actuator PZT.

따라서, 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극과 하부전극간에 전압차가 발생하여 상기 액츄에이터(PZT)가 구동하게 된다.Therefore, a voltage difference is generated between the upper electrode and the lower electrode of the actuator PZT to drive the actuator PZT.

이러한 과정중에 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 온동작 신호가 발생되면 상기 제 1NMOS FET(Q1)가 온동작하며 그에따라 상기 제 2NMOS FET(Q2)의 게이트 단자에는 접지전위가 유기되어 상기 제 2NMOS FET(Q2)가 오프동작하게 된다. 그러므로, 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극과 하부전극간에 전압차가 소멸되어 상기 액츄에이터(PZT)는 동작하지 않게 된다.During this process, if an on-operation signal is generated in the actuator switching control circuit, the first NMOS FET Q1 is turned on. Accordingly, a ground potential is induced at the gate terminal of the second NMOS FET Q2, and the second NMOS FET Q2 is turned on. ) Is turned off. Therefore, the voltage difference disappears between the upper electrode and the lower electrode of the actuator PZT so that the actuator PZT does not operate.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예와 다른 실시예를 첨부한 도3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Referring to Figure 3 attached to the embodiment and another embodiment of the present invention as described above are as follows.

도 3은 첨부한 도 2에 도시되어 있는 본 발명의 실시예와 다른 또 하나의 실시예로서, 역시 하나의 셀에 대해서만 도시한 것이다.FIG. 3 is another embodiment from the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, and also illustrates only one cell.

도 3를 참조하여 액츄에이터의 상부 전극에 걸리는 전압의 스위칭을 수행하는 본 발명에 따른 액츄에이터 스위칭 회로의 다른 구성을 살펴보면, 상부전극과 하부전극을 가지며 하부전극은 접지와 연결되어 있는 압전소자인 셀 액츄에이터(PZT)와, 상기 셀 액츄에이터(PZT)의 상부전극에 드레인 단자가 연결되고 접지단에 소오스 단자가 접지단에 연결되며 액츄에이터 스위칭 제어회로(미도시)에서 발생되는 온/오프 신호를 게이트 단자에 입력받아 동작하며 온동작시 상기 셀 액츄에이터(PZT)의 상부전극에 접지전위를 걸어주는 제 1NMOS 트랜지스터(N1)와, 1차측 입력단에 저항(참조번호 미부여)을 통해 소정의 양전압(+5V)를 입력받고 1차측 출력단이 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트 단자에 연결되어 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N1)의 턴오프 동작시 온동작함으로써 도시하지 않은 구동앰프를 통해 증폭되어진 구동신호용 전압을 2차측 입력단에 입력받아 2차측 출력단에 연결되어 있는 상기 셀 액츄에이터(PZT)의 상부 전극측으로 공급하는 포토 커플러(PI), 및 상기 포토 커플러(PI)의 2차측 입출력단에 연결되어 있는 역기전력 방지용 다이오드(참조번호 미부여)로 구성된다.Referring to another configuration of the actuator switching circuit according to the present invention for performing the switching of the voltage applied to the upper electrode of the actuator with reference to Figure 3, a cell actuator having a top electrode and a lower electrode and the lower electrode is a piezoelectric element connected to the ground (PZT), a drain terminal is connected to the upper electrode of the cell actuator (PZT), a source terminal is connected to the ground terminal, and the on / off signal generated from an actuator switching control circuit (not shown) is connected to the gate terminal. A predetermined positive voltage (+ 5V) is provided through a first NMOS transistor N1 that operates by receiving an input and applies a ground potential to the upper electrode of the cell actuator PZT during an on operation, and a resistor (not given a reference number) to the primary input terminal. ) And the primary output terminal is connected to the gate terminal of the first NMOS transistor N1 to turn on when the first NMOS transistor N1 is turned off. A photo coupler (PI) for receiving a driving signal voltage amplified through a driving amplifier (not shown) and supplying it to the upper electrode side of the cell actuator (PZT) connected to the secondary output terminal, and the photo coupler ( It consists of a back EMF prevention diode (not given reference number) connected to the secondary input / output terminal of PI).

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 다른 실시예의 동작을 살펴보면, 도시하지 않은 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 오프신호가 발생되면 이 신호를 게이트 단자에 입력받는 제 1NMOS 트랜지스터(N1)는 턴오프 상태가 된다. 이에따라 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트 단자의 전위가 로우상태이므로 포토 커플러(PI)의 일차측에는 전류의 도통경로가 형성되어 상기 포토 커플러(PI)내부에 구비되어 있는 발광 다이오드가 온동작하고 그에 따라 포토 트랜지스터가 턴온동작하게 된다.Referring to the operation of another embodiment according to the present invention configured as described above, when the off signal is generated in the actuator switching control circuit (not shown), the first NMOS transistor N1 receiving the signal to the gate terminal is turned off. Accordingly, since the potential of the gate terminal of the first NMOS transistor N1 is in a low state, a conductive path for current is formed at the primary side of the photo coupler PI so that the light emitting diode provided in the photo coupler PI is turned on. As a result, the photo transistor is turned on.

상기 포토 커플러(PI)의 내부에 구비되어 있는 포토 트랜지스터가 턴온동작하면 상기 포토 트랜지스터의 콜렉터 단자에 걸리는 전압 즉, 도시하지 않은 구동앰프를 통해 증폭되어진 구동전압(수십 볼트)이 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극에 전달된다.When the photo transistor included in the photo coupler PI is turned on, a voltage applied to the collector terminal of the photo transistor, that is, a driving voltage (tens of volts) amplified by a driving amplifier (not shown) is applied to the actuator PZT. Is delivered to the upper electrode of the.

따라서, 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극과 하부전극간에 전압차가 발생하여 상기 액츄에이터(PZT)가 구동하게 된다.Therefore, a voltage difference is generated between the upper electrode and the lower electrode of the actuator PZT to drive the actuator PZT.

이러한 과정중에 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 온동작 신호가 발생되면 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N1)가 온동작하며 그에따라 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N2)의 게이트 단자에 걸리는 전압이 하이상태이므로 상기 포토 커플러(PI)의 1차측에는 전류의 도통 경로가 형성되지 못하므로 상기 포토 커플러(PI)는 오프동작하게 된다.In this process, if an on-operation signal is generated in the actuator switching control circuit, the first NMOS transistor N1 is turned on. Accordingly, the voltage applied to the gate terminal of the first NMOS transistor N2 is high. Since the conduction path of the current is not formed at the primary side of the N), the photo coupler PI is turned off.

상기 포토 커플러(PI)의 오프동작에 따라 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극에는 더 이상의 구동전압이 걸리지 않게되며, 더욱이 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극은 상기 제 1NMOS 트랜지스터(N1)의 드레인 단자에 연결되어 있으므로 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극에 잔존하는 전압이 급격히 방전되어진다.The driving voltage is no longer applied to the upper electrode of the actuator PZT according to the off operation of the photo coupler PI, and the upper electrode of the actuator PZT is connected to the drain terminal of the first NMOS transistor N1. Since it is connected, the voltage remaining on the upper electrode of the actuator PZT is rapidly discharged.

따라서, 상기 액츄에이터(PZT)의 상부 전극과 하부전극간에 전압차가 소멸되어 상기 액츄에이터(PZT)는 동작하지 않게 된다.Therefore, the voltage difference disappears between the upper electrode and the lower electrode of the actuator PZT so that the actuator PZT does not operate.

상술한 바와 같은 구동전압 스위칭회로를 구비하고 있는 프린터 헤드의 대략적인 구성은, 금속의 진동판 위에 64개의 PZT 액츄에이터가 도전성 전착제로 접합되고, 각 액츄에이터의 상부전극에는 개별적인 전극이 형성되어 진다. 따라서, 상기 각 액츄에이터의 하부전극을 형성하는 금속 진동판은 전기적으로 도통되며 접지단에 연결된다.In the rough construction of the print head provided with the driving voltage switching circuit as described above, 64 PZT actuators are bonded to the metal diaphragm with a conductive electrodeposition, and an individual electrode is formed on the upper electrode of each actuator. Accordingly, the metal diaphragm forming the lower electrode of each actuator is electrically connected to the ground terminal.

이때, 상기 각각의 액츄에이터 상부 전극에는 첨부한 도 2 또는 도 3에 도시되어 있는 구동전압 스위칭 회로가 연결되어지는 것이다.In this case, each of the actuator upper electrodes is connected to the driving voltage switching circuit shown in FIG. 2 or 3.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로를 제공하여 액츄에이터 하부전극을 금속 진동판으로 사용하고 있는 잉크젯 프린터에서 각각의 액츄에이터를 구동할 수 있으며, 더욱이 제 1 실시예를 ASIC으로 구현 가능하다는 장점이 있고, 제 2 실시예는 상기 제 1 실시예에 비하여 상대적으로 ASIC구현이 어렵기는 하지만 낮은 전압으로도 높은 전압의 구동전압을 스위칭할 수 있어 소비 전력을 낮출수 있으며 포토 커플러를 사용함에 따라 노이즈등의 간섭을 배제 할 수 있다는 장점이 있다.In the inkjet printer according to the present invention operating as described above, the actuator switching circuit can be provided to drive each actuator in the inkjet printer using the actuator lower electrode as the metal diaphragm, and furthermore, the first embodiment is implemented as an ASIC. Although the second embodiment is more difficult to implement ASIC than the first embodiment, the second embodiment can switch the driving voltage of a high voltage even at a low voltage, thereby reducing power consumption and using a photo coupler. Therefore, there is an advantage that can eliminate interference such as noise.

Claims (5)

전기적으로 도통되며 접지단에 연결되어 있는 금속의 진동판 위에 소정갯수의 PZT 액츄에이터가 도전성 전착제로 접합되고, 각 액츄에이터의 상부전극은 개별적인 전극이 형성되어지며, 상기 PZT 액츄에이터의 구동을 제어하는 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호에 따라 각각의 PZT 액츄에이터에 구동전압을 전달하는 전압경로를 개폐시키는 스위칭 회로에 있어서:A predetermined number of PZT actuators are bonded with a conductive electrodeposition on a metal vibration plate electrically connected to the ground terminal, and an upper electrode of each actuator is formed with an individual electrode, and an actuator switching control for controlling the driving of the PZT actuators. In a switching circuit for opening and closing a voltage path for transmitting a driving voltage to each PZT actuator in accordance with a control pulse signal generated in the circuit: 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호의 상태에 따라 온오프동작하는 제 1스위칭 수단; 및First switching means for performing on-off operation in accordance with a state of a control pulse signal generated in said actuator switching control circuit; And 상기 제 1스위칭 수단의 온/오프 동작에 반동하여 오프/온 동작하며 온동작시 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 구동전압을 공급하는 제 2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로.Actuator switching circuit in the inkjet printer, characterized in that the second switching means for supplying a driving voltage to the upper electrode of the PZT actuator in the on / off operation in response to the on / off operation of the first switching means; . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2스위칭 수단으로 소정의 양전압(+Vcc)을 게이트 단자에 입력받고 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 소오스 단자가 연결되어 있으며 온동작시 드레인 단자에 걸리는 구동전압을 상기 PZT 액츄에이터의 상부 전극측으로 공급하는 제 2NMOS FET를 사용하고,A predetermined positive voltage (+ Vcc) is input to the gate terminal by the second switching means, a source terminal is connected to the upper electrode of the PZT actuator, and a driving voltage applied to the drain terminal during on operation is transferred to the upper electrode side of the PZT actuator. Using a second NMOS FET to supply, 상기 제 1스위칭 수단으로 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호를 게이트 단자에 입력받고 드레인 단자가 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 연결되어 있어 온동작시 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 걸리는 전압을 접지전위로 천이시키는 제 1NMOS FET를 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로.The first switching means receives a control pulse signal generated from the actuator switching control circuit to a gate terminal, and a drain terminal is connected to the gate terminal of the second NMOS FET so that the voltage applied to the gate terminal of the second NMOS FET during on operation. An actuator switching circuit in an inkjet printer, characterized by using a first NMOS FET for transitioning to ground potential. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 소정 양전압(+Vcc)을 입력받아 상기 제 2NMOS FET의 게이트 단자에 제공하는 FET 보호용 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로.And an FET protection resistor configured to receive the predetermined positive voltage (+ Vcc) and provide it to a gate terminal of the second NMOS FET. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1스위칭 수단으로 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 드레인 단자가 연결되고 접지단에 소오스 단자가 접지단에 연결되며 상기 액츄에이터 스위칭 제어회로에서 발생되는 제어 펄스신호를 게이트 단자에 입력받아 동작하며 온동작시 상기 PZT 액츄에이터의 상부전극에 접지전위를 걸어주는 제 1NMOS 트랜지스터를 사용하고,A drain terminal is connected to the upper electrode of the PZT actuator by the first switching means, a source terminal is connected to the ground terminal, and a control pulse signal generated from the actuator switching control circuit is input to the gate terminal to operate. Using a first NMOS transistor applying a ground potential to the upper electrode of the PZT actuator, 상기 제 2 스위칭 수단으로 1차측 입력단에 소정의 양전압(+5V)를 입력받고 1차측 출력단이 상기 제 1NMOS 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되어 상기 제 1NMOS 트랜지스터의 턴오프 동작시 온동작함으로써 액츄에니터 구동전압을 2차측 입력단에 입력받아 2차측 출력단에 연결되어 있는 상기 PZT 액츄에이터의 상부 전극측으로 공급하는 포토 커플러를 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로.A predetermined positive voltage (+ 5V) is input to the primary input terminal through the second switching means, and the primary output terminal is connected to the gate terminal of the first NMOS transistor to be operated on during the turn-off operation of the first NMOS transistor. An actuator switching circuit in an inkjet printer, characterized by using a photo coupler which receives a driving voltage into a secondary input terminal and supplies the driving voltage to an upper electrode side of the PZT actuator connected to the secondary output terminal. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 포토 커플러의 2차측 입출력단에 연결되어 있는 역기전력 방지용 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터에서 액츄에이터 스위칭 회로.Actuator switching circuit in the ink-jet printer, characterized in that further comprising a reverse electromotive force prevention diode connected to the secondary input and output terminal of the photo coupler.
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