KR20080000683A - 프린트헤드 및 프린트헤드 기판 - Google Patents

프린트헤드 및 프린트헤드 기판 Download PDF

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KR20080000683A
KR20080000683A KR1020077028061A KR20077028061A KR20080000683A KR 20080000683 A KR20080000683 A KR 20080000683A KR 1020077028061 A KR1020077028061 A KR 1020077028061A KR 20077028061 A KR20077028061 A KR 20077028061A KR 20080000683 A KR20080000683 A KR 20080000683A
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노부유끼 히라야마
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 프린트헤드는 각각의 인쇄 소자들(101)과 연계하여 배치되어 상기 각각의 인쇄 소자들에 대한 활성화를 제어하는 복수의 스위칭 소자들(102), 기준 전압을 발생시키는 기준 전압 회로(105), 상기 기준 전압 회로에 의해 발생된 기준 전압(Vref)에 기초하여 기준 전류(Iref)를 발생시키는 전류 생성 회로, 및 상기 전류 생성 회로에 의해 발생된 기준 전류(Iref)에 따라서 상기 각각의 인쇄 소자들과 연계하여 배치된 상기 스위칭 소자들을 통해 정전류를 공급하는 복수의 정전류원(103)을 포함한다.
프린트헤드, 인쇄 소자, 활성화, 스위칭 소자, 기준 전압, 기준 전류, 정전류원

Description

프린트헤드 및 프린트헤드 기판{PRINTHEAD AND PRINTHEAD SUBSTRATE}
본 발명은 복수의 인쇄 소자들을 갖는 프린트헤드, 프린트헤드 기판, 잉크 카트리지, 및 프린트헤드를 갖는 인쇄 장치에 관한 것이다.
노즐 내부에 배열된 히터에 의해 열에너지를 발생시켜, 그 열에너지를 이용하여 히터 주위에 잉크 기포를 형성하고, 인쇄를 위해 발포함으로써 노즐로부터 잉크를 토출시키는 잉크젯 프린트헤드가 공지되어 있다. 도 6은 그 잉크젯 프린트헤드 내의 히터 구동 회로의 일례를 도시한다.
이러한 프린트헤드가 고속으로 인쇄하기 위해서는, 가능한한 많은 히터들을 동시에 구동시켜, 가능한한 많은 노즐로부터 잉크를 동시에 토출시키는 것이 바람직하다. 그러나, 프린터의 전력 공급(전원 공급) 용량이 제한되어 있으며, 전원에서 히터로 흐르는 배선 라인의 저항에 의해 야기되는 전압 강하 때문에, 한번에 공급될 수 있는 전류값도 제한되어 있다. 이로부터, 프린트헤드는 일반적으로 복수의 히터들을 시분할로 구동시켜 잉크를 토출시키는 시분할 구동법을 채택해 왔다. 시분할 구동시, 프린트헤드는 복수의 히터들을 포함하며, 그 히터들(노즐들)은 각각 서로 인접하게 배열되어 있는 복수의 히터들로 형성된 복수의 그룹들로 분할된 다. 그 그룹들의 히터들은 시분할로 구동되어, 각 그룹에서 두개 이상의 히터가 동시에 구동되지 않도록 한다. 히터를 통해 흐르는 전류의 합은 억제되어, 큰 전력이 한번에 공급될 필요가 없다. 이러한 방식으로 히터들을 구동시키는 구동 회로의 동작은 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 히터(1101a1 내지 1101mx) 및 그 각각의 히터들에 대응하는 MOS 트랜지스터(1102al 내지 1102mx)는 동일한 수(x)의 히터 및 MOS 트랜지스터를 수용하는 그룹 a 내지 m으로 분류된다. 그룹 a에서, 포지티브 전원 패드(1104)로부터 연장하는 전원 라인은 히터들(1101a1 내지 1101ax)에 공통 접속되어 있으며, 각각의 MOS 트랜지스터들(1102a1 내지 1102ax)은 전원 라인과 접지 사이의 대응하는 히터들(1101a1 내지 1101ax)에 직렬 접속되어 있다. 히터들(1101a1 내지 1101ax)은, 대응하는 MOS 트랜지스터들(1102al 내지 1102ax)의 게이트들에 제어 신호를 공급하여 턴온시켜, 그 트랜지스터들에 직렬 접속된 히터들을 통해 전원 라인으로부터 전류가 흐를 때, 가열된다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 히터 구동 회로의 각 그룹의 히터들이 활성화되어 구동되는 타이밍을 도시하는 타이밍 차트이다. 도 7a는 각 트랜지스터의 베이스에 인가된 전압을 도시하고, 도 7b는 베이스 전압의 인가와 연계되어 각 히터를 통해 흐르는 전류를 도시한다.
도 6의 그룹 a를 예로 든다. 제어 신호(VG1 내지 VGx)는 그룹 a에 속하는 첫번째 히터 내지 x번째 히터(1101a1 내지 1101ax)를 구동시키기 위한 타이밍 신호이다. 즉, VG1 내지 VGx는 그룹 a의 MOS 트랜지스터들(1102a1 내지 1102ax)의 제어 단자들(베이스들)에 입력된 신호들의 파형을 나타낸다. 제어 신호들(VG1 내지 VGx)이 고레벨일 때, 대응하는 MOS 트랜지스터(1102)를 턴온시키고, 저레벨일 때, 턴오프시킨다. 이것은 또한 나머지 그룹들 b 내지 m에도 적용된다. 도 7b에서, Ih1 내지 Ihx는 각각의 히터들(1101a1 내지 1101ax)을 통해 흐르는 전류값을 나타낸다.
이러한 방식으로, 각 그룹 내의 히터들은 연속적으로 활성화되어 시분할로 구동된다. 그룹 내에서 활성화되어 분할된 히터의 수는 항상 하나 미만으로 제어될 수 있으며, 큰 전류가 한번에 히터들에 공급될 필요가 없다.
도 8은 도 6 내의 히터 구동 회로가 형성되는 히터 기판(프린트헤드를 형성하는 기판)의 레이아웃의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8은 도 6에 도시된 전원 패드(1104)로부터 그룹 a 내지 m에 접속된 전원 라인들의 레이아웃을 도시한다.
전원 라인들(1301a 내지 1301m 및 1302a 내지 1302m)은 전원 패드(1104)에서 그룹 a 내지 m으로 개별적으로 접속된다. 상술된 바와 같이, 각 그룹 내에서 동시에 구동되는 히터의 수가 하나 이하로 제어되기 때문에, 각 그룹에 대해 분할된 배선 라인을 통해 흐르는 전류값은 항상 하나의 히터를 통해 흐르는 전류와 같거나 더 작게 유지될 수 있다. 복수의 히터들이 동시에 구동될 경우에도, 각 히터에 인가된 에너지량은 거의 일정하게 유지될 수 있다. 동시에, 복수의 히터들이 동시에 구동되는 경우에도, 각 히터에 인가되는 에너지량은 거의 일정하게 유지될 수 있다.
최근에, 보다 고속이고 보다 고정밀도의 프린터가 요구되고 있으며, 그 프린터의 프린트헤드는 고밀도의 많은 노즐들(히터들)을 장착하고 있다. 프린트헤드의 히터 구동시, 인쇄 속도에 따라서 대다수의 히터들이 고속으로 동시에 구동되어야 한다.
히터 기판은 단일의 반도체 기판 상에 많은 히터들 및 구동 회로를 형성하여 제작된다. 따라서, 히터 구동 회로는 종래의 쌍극성 반도체 프로세스와 비교하여 보다 간단한 제조 프로세스에 의해 보다 고밀도로 보다 소형의 디바이스들을 제조할 수 있는 저비용 MOS 반도체를 이용하여 형성된다. 또한, 히터 기판은 하나의 웨이퍼로 형성된 히터 기판의 수를 증가시킴으로써 비용이 감소되어야 하기 때문에 다운사이징되어야 한다.
상술된 바와 같이, 동시에 구동되는 히터의 수를 증가시키면, 동시에 구동되는 히터의 수에 대응하는 배선 라인의 수가 히터 기판 상에 레이아웃되어야 한다. 이에 따라, 배선 라인의 수가 증가하고, 각 히터 기판의 영역이 제한되어 있는 경우, 배선당 배선 영역(폭)이 감소하기 때문에, 배선 저항은 증가한다. 또한, 각 배선 폭은 감소하며, 저항은 히터 기판 상의 배선 라인들 사이에서 더 크게 변동된다. 이러한 문제는 또한 히터 기판을 다운사이징하고, 배선 저항 및 그 배선들의 저항 변동량을 증가시킬 시에 발생한다. 상술된 바와 같이, 히터와 전원 라인이 히터 기판 상의 전원에 직렬 접속되어 있기 때문에, 각 히터에 인가된 전압은 배선 저항 및 그 배선의 저항 변동량 때문에 보다 높은 비율로 변동한다.
히터에 인가된 에너지가 지나치게 작으면 잉크 토출을 불안정하게 하지만, 에너지가 지나치게 크면 히터의 내구성을 저하시킨다. 고화질의 인쇄를 위해, 히터에 인가되는 에너지는 일정한 것이 바람직하다. 그러나, 히터에 인가된 전압이 크게 변동하는 경우, 히터 내구성이 저하되거나 잉크 토출이 불안정해진다.
프린트헤드가 복수의 히터 기판을 갖는 경우, 통상적으로 배선 라인이 그 히터 기판 양단의 복수의 히터들에 접속되기 때문에, 공통 배선 라인 상의 전압 강하는 각 헤드 기판에서 각 헤드 기판의 동시 구동 헤더 수에 따라서 변화한다. 전압 강하시 변동량에 따라 복수의 히터 기판을 통해 각 히터에 인가되는 에너지를 일정하게 유지하기 위해, 각 히터 기판의 히터들에 인가되는 에너지는 전압 인가 시간에 의해 조정된다. 그러나, 공통 배선 라인 상의 전압 강하는 동시 구동 히터 수의 증가에 따라서 더 커지게 된다. 히터 기판 수에 따라서 히터 구동시 전압 인가 시간이 연장되고, 그 히터들의 고속 구동이 어려워진다.
일본특개평 제2001-191531호는 히터에 인가되는 에너지의 변동량에 의해 야기되는 문제들을 해결하는 방법을 제안하고 있다. 도 9는 일본특개평 제2001-191531호에 개시된 히터 구동 회로를 도시한 회로도이다. 이 문헌에서, 히터(R1 내지 Rn)는 정전류원(Tr14 내지 Tr(n+13))에 의한 정전류 및 인쇄 소자에 대응하는 히터들(R1 내지 Rn)을 위해 설치된 스위칭 소자(Q1 내지 Qn)로 구동된다. 이러한 구성은 구동되는 히터 수의 증가에 따라 히터 기판 외부의 전압 강하 변동량과 무관하게 정전류에 의해 히터들을 항상 구동할 수 있다.
이 경우, 인쇄 소자와 동일한 수의 정전류원이 필요하며, 히터 기판 상의 영역이 크게 증가하므로, 히터 기판의 비용이 상승하게 된다. 히터에 인가되는 에너지를 안정화시키기 위해, 출력 전류는 복수의 정전류원들 간에 동일해야 한다. 그러나, 정전류원의 수가 증가함에 따라, 출력 전류는 정전류원들 사이에서 더 크게 변동하게 된다. 특히, 고속, 고정밀 프린터에 대해 히터 수가 증가할 경우, 정전류원 회로수가 증가하고, 출력 전류의 변동을 감소시키기 어렵게 된다.
본 발명은 상기 상황을 고려하여 이루어진 것이며, 각 인쇄 소자를 통해 흐르는 전류를 거의 일정하게 하여 고속으로 안정하게 인쇄할 수 있는 프린트헤드, 프린트헤드 기판, 잉크 카트리지 및 그 프린트헤드를 갖는 인쇄 장치를 제공하는 특징들을 갖는다.
본 발명의 일양상에 따르면, 복수의 인쇄 소자를 갖는 프린트헤드로서, 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치되어 있고, 상기 각 인쇄 소자들에 대한 활성화(energization)를 제어하도록 구성되어 있는 복수의 스위칭 소자들; 기준 전압을 발생시키도록 구성된 기준 전압 회로; 상기 기준 전압 회로에 의해 발생된 상기 기준 전압에 기초하여 기준 전류를 발생시키도록 구성된 전류 생성 회로; 및 상기 전류 생성 회로에 의해 발생된 상기 기준 전류에 따라서, 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치된 상기 스위칭 소자들을 통해 정전류를 공급하도록 구성된 복수의 정전류원들을 포함하는 프린트헤드가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 프린트헤드로서, 복수의 인쇄 소자들, 상기 각각의 인쇄 소자들과 연계하여 배치되어 상기 각각의 인쇄 소자들에 대한 활성화를 제어하도록 구성된 복수의 스위칭 소자들 및 상기 각각의 인쇄 소자들과 연계하여 배치된 상기 스위칭 소자들을 통해 정전류를 공급하도록 구성된 복수의 정전류원들을 각각 갖는 복수의 소자 구동 블록들; 기준 전압을 발생시키도록 구성된 기준 전압 회로; 및 상기 기준 전압 회로에 의해 발생된 상기 기준 전압에 기초하여 복수의 기준 전류들을 발생시키도록 구성된 전류 생성 회로를 포함하고, 상기 복수의 소자 구동 블록들 각각에 배치되어 있는 상기 정전류원들 각각은 상기 소자 구동 블록의 각 인쇄 소자에 대응하여 배치되어 있는 상기 스위칭 소자를 통해 복수의 기준 전류들 중 어느 하나에 대응하는 정전류를 공급하는 프린트헤드가 제공된다.
본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하면 다음 설명으로부터 명백해질 것이며, 도면 전체에서 동일하거나 유사한 부분은 동일한 참조 부호들로 표시한다.
상세한 설명에 포함되어 그 일부를 구성하고 있는 첨부도면들은, 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예들을 설명하며, 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
본 발명에 의하면, 각 인쇄 소자를 통해 흐르는 전류를 거의 일정하게 하여 고속으로 안정하게 인쇄할 수 있는 프린트헤드, 프린트헤드 기판, 잉크 카트리지 및 그 프린트헤드를 갖는 인쇄 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 이하에 상세히 기술될 것이다. 이후에 기술될 "히터 기판"이란 용어는, 실리콘 반도체로부터 형성된 베이스 기판뿐만 아니라, 소자들, 배선 라인들 등을 갖는 베이스 기판까지도 의미하는 것이다. "히터 기판 상에"라는 용어는, "히터 기판의 표면 상에"의 의미뿐만 아니라, "그 표면 주위의 소자 베이스 내부에"라는 의미까지 갖는 것이다. 실시예들에 따른 "내장형(built-in)"이란 용어는 베이스 기판 상에 분리된 소자들을 단순히 배열하는 것을 의미하는 것이 아니라, 반도체 회로 제조 프로세스 등에 의해 히터 기판 상에 소자들을 일체형으로(integrally) 형성 및 제조하는 것이다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 히터 기판 상에 배열된 히터 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다. 그 히터 구동 회로는 개략적으로 기준 전압 회로(105), 전압-전류 변환 회로(104) 및 전류원 블록(106)을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 회로의 일례를 도시하는 회로도이다.
제1 실시예는 x개의 히터들(101)을 각각 수용하고 있는 m개의 히터 그룹으로부터 형성되어, 총 (x×m)개의 히터들(101)을 갖는 프린트헤드를 설명할 것이다.
도 1에서, 기준 전압 회로(105)는 전압-전류 변환 회로(104)의 기준으로서 역할하는 기준 전압(Vref)을 발생시킨다. 기준 전압 회로(105)는 전원 전압 및 온도의 변화시에도 안정한 전압을 출력하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 밴드갭 전압을 이용함으로써 전원 및 온도의 변경시에도 안정한 전압이 얻어질 수 있다. 도 2의 예는 CMOS 반도체 프로세스 상에 고유하게 기생하는 PNP 트랜지스터를 이용한 기준 전압 회로를 도시한다. 두 다이오드-접속 PNP 트랜지스터들 간의 전압차는 양의 온도 계수를 가지며, 다이오드-접속 PNP 트랜지스터들의 단자들 간의 전압은 음의 온도 계수를 갖는다. 이 두 전압들은 온도 계수들을 소거하기 위해 더해지며, 온도에 관계없이 변하지 않는 전압을 발생시킨다. 이 전압은 반도체에 고유한 것이며, 제조시 변동량에 영향을 거의 받지 않는 장점을 가지므로 최적의 기준 전압이다.
전압-전류 변환 회로(104)는 기준 전압 회로(105)로부터의 기준 전압(Vref)에 기초하여 전압을 전류로 변환하고, 기준 전압(Vref)으로부터 기준 전류(Iref)를 발생시킨다. 도 2의 예에서, 전압-전류 변환의 일례로서, 기준 전압(Vref)은 연산 증폭기를 통해 저항(R4)에 인가되고, 저항(R4)을 통해 흐르는 전류는 기준 전류(Iref)로서 발생된다. Rref를 저항(R4)의 저항값이라고 하면, 기준 전류(Iref)는 다음과 같이 주어진다.
Iref = Vref/Rref
기준 전류(Iref) 및 정전류원(1031 내지 103m)은 전류 미러 회로를 형성한다. 전류원(1031 내지 103m)은 기준 전류(Iref)에 기초하여 기준 전류(Iref)에 비례하는 정전류(Ih1 내지 Ihm)를 각각 출력한다. 도 2의 예에서, MOS 트랜지스터(Mref) 및 MOS 트랜지스터(M1 내지 Mm)는 공통 게이트를 갖는 전류 미러 회로를 형성한다. 이 경우, MOS 트랜지스터(M1 내지 Mm) 중 단지 하나만이 소정의 타이밍에 턴온되며, 기준 전류(Iref)에 대응하는 정전류(Ih1 내지 Ihm)는 ON 트랜지스터의 드레인 단자로부터 출력된다.
전류원 블록(106)은 (x×m)개의 저항들 등으로 구성된 (x×m) 히터들(101)(10111 내지 101mx)(가열 소자), 히터들(101)과 동일한 수의 스위칭 소자들(102)(10211 내지 102mx) 및 그룹 1 내지 m에 대한 정전류원들(1031 내지 103m)을 포함한다. 인쇄될 화상 신호에 따라 프린터 본체(이후 기재될 것임)의 제어 회로로부터 제어 신호에 의해 단자들 간에 전류를 공급 또는 차단하도록 각 스위칭 소자(102)가 제어된다. (x×m)개의 히터들(101) 및 각 히터들과 연계하여 배치된 스위칭 소자들(102)은 x개의 히터들(101) 및 x개의 스위칭 소자들(102)을 각각 포함하는 그룹들 1 내지 m으로 분할된다. 각 히터 저항들(10111 내지 101mx) 및 각 히터 저항들(10111 내지 101mx)에 대응하는 각 구동 제어 스위칭 소자들(10211 내지 102mx)은 서로 직렬 접속되어 있다. 각 그룹들 내에서, 정전류원(1031 내지 103m)의 접지 단자는 공통으로 접속되어 있고, 전원 라인 상의 단자들측(고전압 배선측)(110) 또 한 공통 접속되어 있다. 그룹 1 내지 m에 대해 배치되어 있는 정전류원(1031 내지 103m)의 출력 단자는 각각 히터(101) 및 스위칭 소자(102)가 직렬 접속되어 있는 그룹들의 공통 접속 단자에 각각 접속된다. 정전류원(103)은 접지 라인(저전압 배선측)(111)에 접속된다. 히터들에 대한 활성화는 제어 신호 VGn(n=1 내지 x)에 의해 각 그룹들 내의 스위칭 소자들(102)을 스위칭하고, 각 그룹들에 대해 배열된 정전류원들(1031 내지 103m)의 출력 전류(Ih1 내지 Ihm)를 원하는 히터들에 공급함으로써 제어된다. 도 2에서, 스위칭 소자(102)는 MOS 트랜지스터이고, 그 게이트 단자는 상술된 제어 회로에 접속되며, MOS 트랜지스터의 드레인과 소스 간의 스위칭은 제어 신호(VG)에 의해 제어된다.
본 실시예에서는, 히터(101) 및 스위칭 소자(102)가 직렬로 전원 라인(고전압)(110)에 접속되고, 정전류원(103)이 접지 라인(저전압측)(111)에 접속되므로, 다음 장점들을 얻을 수 있다. 전원 전압은 스위칭 소자(102)가 OFF(열림)인 경우, 정전류원(103)의 MOS 트랜지스터의 드레인에 전원 전압이 인가되지 않으며, 그리고 스위칭 소자(102)가 ON(닫힘)인 경우에도 히터(101)를 통해 흐르는 전류에 기인한 전압 강하 때문에 MOS 트랜지스터의 드레인에 고전압이 인가되지 않는다. 결과적으로, 정전류원(103) 내의 MOS 트랜지스터의 내인 전압은 스위칭 소자(102) 내의 MOS 트랜지스터의 내인 전압보다 더 낮을 수 있다. 정전류원(103)은 낮은 내인 전압을 갖는 MOS 트랜지스터를 사용하여 구성될 수 있으며, 그 각각은 개선된 내인 전압을 갖는 트랜지스터의 특정 제조 프로세스가 필요없기 때문에 간단한 구조를 가지므로, 정전류원들 간의 MOS 트랜지스터들의 특성 변동량이 감소될 수 있으며, 정전류원으로부터의 출력 전류의 변동량이 감소될 수 있다.
또한, 정전류원 및 스위칭 소자들 각각은 서로 다른 트랜지스터들로 구성되어, 스위칭 소자에 의해 야기된 정전류에 대한 영향이 억제될 수 있다. 더구나, 정전류원 및 스위칭 소자들은 통합되지 않고 개별적으로 구성되어, 정전류원 내의 트랜지스터들의 전압 내성이 상술된 바와 같이 더 낮아질 수 있으며, 정전류원들 간의 변동량에 기인한 영향도 억제될 수 있다.
[히터 구동 회로의 동작]
히터 구동 회로의 동작은, 도 3a 및 도 3b의 타이밍차트를 참조하고, 도 1에 도시된 히터 구동 회로 내의 그룹 1에 있는 x개의 히터들(10111 내지 1011x)을 위주로 설명될 것이다.
도 3a는 각 스위칭 소자(102)의 게이트에 공급되는 게이트 제어 신호(VGn)의 파형의 일례를 도시한 타이밍차트이다. 도 3b는 각 히터(101)를 통해 흐르는 전류량을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
도 3a의 제어 신호(VG1 내지 VGx)의 파형은 도 1의 스위칭 소자(10211 내지 1021x)를 턴온(인에이블) 또는 턴오프(디스에이블)하도록 제어하는 게이트 제어 신호를 나타낸다. 신호(VGn)의 신호 레벨이 "고레벨"일 경우에는 대응하는 스위칭 소자(102)는 턴온(인에이블)되고, "저레벨"일 경우에는 소자(102)는 턴오프(디스에이 블)된다.
도 3a의 예에서, 그룹 1의 모든 히터들(10111 내지 1011x)이 순차적으로 구동된다. 도 1 및 도 2가 스위칭 소자들(10211 내지 1021x)에 대한 제어 신호(VG1 내지 VGx)를 설명하는 것이 아님을 유념해야 한다.
도 3a에서, 시간 t1까지의 기간동안, 모든 제어 신호들(VG1 내지 VGx)는 "저레벨"이고, 정전류원(1031)의 출력과 히터들(10111 내지 1011x)은 접속되어 있지 않으므로, 히터들(10111 내지 1011x)을 통해서는 어떤 전류도 흐르지 않는다. 시간 t1과 시간 t2 사이의 기간동안에는, 단지 게이트 제어 신호(VG1)만이 "고레벨"로 변경된다. 스위칭 소자(10211)만이 단락되어, 정전류원(1031)의 출력 전류(Ih1)는 히터(10111)를 통해 흐른다. 이는 도 3b에서 Ih1로 표시된다. 시간 t2로부터, 제어 신호(VG1)는 "저레벨"로 변경되어 히터(10111)에 대한 활성화를 중단한다.
이러한 방식으로, 시간 t1과 시간 t2 사이의 기간동안에는, 히터(10111)에만 전류가 공급되어, 히터(10111)에 의해 가열을 실시한다. 히터(10111) 주위의 잉크가 가열되어 기포를 생성한다. 잉크는 히터(10111)를 갖는 노즐로부터 토출되어, 소정의 픽셀(도트)이 인쇄된다.
이어서, 게이트 제어 신호(VG2)가 "고레벨"로 변경되어, 스위칭 소자(10212) 가 단락되어 정전류원(1031)의 출력 전류(Ih2)를 히터(10112)에 공급한다. 이는 도 3b에서 Ih2로 도시된다.
유사하게, 게이트 제어 신호(VGn)는 순차적으로 "고레벨"로 변경되어, 스위칭 소자들(10211 내지 1011x)을 순차적으로 턴온시킨다. 정전류원(1031)의 출력 전류(Ih1)는 히터(10111 내지 1011x)에 순차적으로 공급되어 그룹 1에 포함된 모든 히터들(10111 내지 1011x)을 구동시킨다. 그룹 1 내의 모든 히터들(10111 내지 1011x)이 순차적으로 구동되는 경우를 기술하였다. 사실상, 원하는 도트를 형성하기 위한 히터만이 구동되며, 원하는 도트가 제어 신호(VGn)에 의해 인쇄될 경우에만, 스위칭 소자에 대응하는 신호(VGn)가 "고레벨"로 변경된다.
상기 동작은 그룹 2 내지 m 내에 구비된 히터들에 대해서도 유사하게 실시되어, 히터들의 활성화를 제어한다. 결과적으로, (x×m)개의 히터들 중 임의의 것들이 구동될 수 있다.
[제2 실시예]
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 프린트헤드의 히터 기판 상에 배열된 히터 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다. 히터 구동 회로는 개략적으로 기준 전압 회로(105), 전압-전류 변환 회로(104) 및 전류원 블록(106)을 포함한다.
도 5는 도 4의 회로의 일례를 도시한 회로도이다.
도 4의 구성은, 기준 전류 회로(107)가 전압-전류 변환 회로(104)와 전류원 블록(106) 사이에 삽입되고, 복수의 전류원 블록들(106)이 배열된다는 점에서, 제1 실시예와 다르다.
기준 전압 회로(105)와 전압-전류 변환 회로(104)의 동작은 상술된 제1 실시예의 동작과 동일하다. 기준 전류 회로(107)는 전압-전류 변환 회로(104)에 의해 발생된 기준 전류(Iref)에 기초하여 복수의 기준 전류(IR1 내지 IRn)를 발생시킨다. 사실상, 도 5에 도시된 바와 같이, 전류 미러 회로들은 기준 전류(Iref)에 비례하는 전류(IR1 내지 IRn)를 발생시키고, 그 전류(IR1 내지 IRn)는 n개의 전류원 블록들(1061 내지 106n)에 각각 공급된다.
전류원 블록들(1061 내지 106n)에서, 기준 전류들(IR1 내지 IRn)에 비례하는 정전류(Ih1 내지 Ihm)는 기준 전류들(IR1 내지 IRn)에 기초하여 n개의 전류원 블록들(1061 내지 106n) 각각의 정전류원(1031 내지 103m)으로부터 출력된다.
정전류원 블록들(106) 각각은 제1 실시예에 따른 전류원 블록(106)과 동일한 구성을 갖는다. 정전류원(106)은 (x×m)개의 히터들(101), 그 히터들(101)의 수와 동일한 스위칭 소자들(102), 및 m개의 그룹들에 대한 정전류원들(1031 내지 103m)을 포함한다. 각 스위칭 소자(102)는 제어 신호에 의해 단자들 간의 전류를 프린터 본체의 제어 회로로부터 공급 또는 중단하도록 제어된다. (x×m)개의 히터들(101) 및 스위칭 소자들(102)은 x개의 히터들(101) 및 x개의 스위칭 소자들(102)을 각각 포함하는 m개의 그룹들로 분할된다. 각 히터 저항(101) 및 각 히터 저항의 구동을 제어하기 위한 각 스위칭 소자(102)가 서로 직렬 접속된다. 전원 단자들 및 접지 단자들은 각 그룹 내에서 공통으로 접속된다.
각 정전류원 블록(106)의 그룹 1 내지 m 내에 배열된 정전류원들(1031 내지 103m)의 출력 단자들은 히터(101) 및 스위칭 소자(102)가 직렬 접속된 그룹 1 내지 m의 공통 접속 단자들에 각각 접속된다. 제어 신호에 의해 각 그룹 내의 스위칭 소자들(102)을 턴온/턴오프함으로써, 각 그룹들 내에 배열된 정전류원들(1031 내지 103m)의 출력 전류들(Ih1 내지 Ihm)이 원하는 히터에 공급된다.
동일한 구성을 갖는 복수의 (n)개의 전류원 블록들(106)(1061~106n)이 배치되고, 각 전류원 블록(106)의 히터 구동 동작은 제1 실시예와 동일하다. n개의 전류원 블록들(1061 내지 106n)에 대해 동일한 동작이 수행되며, (x×m×n)개의 히터들 중 임의의 것들이 발열을 위해 구동될 수 있다.
고화질 인쇄 화상을 얻고 히터 내구성을 개선하기 위해, 히터들에 인가되는 전력은 복수의 히터들 간에 동일해야 하며, 즉 히터들의 저항값이 서로 동일하다면, 복수의 전류원 블록들 간의 출력 전류는 동일해야 한다.
제2 실시예에서, 전류원 블록(106) 내의 전류원들(1031 내지 103m)의 출력 전류들은 전류원 블록들(1061 내지 106n) 각각에서 동일해야 한다.
각 전류원 블록(106) 내의 정전류 출력들(Ih1 내지 Ihm)은 기준 전류(IRn)에 기초하여 결정된다. 이러한 이유로, 기준 전류(IRn) 및 전류원들(1031 내지 103m)을 서로 인접하게 배열함으로써 전류원 블록(106) 내의 출력 전류들(Ih1 내지 Ihm)의 상대 정밀도가 증가된다.
정전류 출력들을 전류원 블록들(106) 사이에서 동일하게 하기 위해, 전류원 블록들(106) 내의 기준 전류들(IR1 내지 IRn)은 전류원 블록들(106) 사이에서 동일해야 한다. 그러므로, 기준 전류들(IR1 내지 IRn)의 상대 정밀도는 기준 전류(IR1 내지 IRn)를 발생시키기 위해 기준 전류원(107)을 전류원 블록(106)에 인접하게 배치함으로써 증가될 수 있다.
전류원 블록들(106) 사이의 정전류원들의 출력 전류들의 상대 정밀도는 각 전류원 블록(106)의 정전류원들(1031 내지 103m)을 서로 인접하게 배치하고, 서로 인접한 기준 전류 회로(107)의 기준 전류원들(108)(1081 내지 108n)을 서로 인접하게 배치함으로써 증가될 수 있다. 기준 전류 회로(107)와 전류원 블록들(106) 간의 상대 위치 관계는 정전류원들 간의 출력 전류들의 상대 정밀도에 심각하게 영향을 미치지는 않는다. 전류원 블록들(106)의 레이아웃에 대한 자유도가 증가하고, 전류원 블록들(106)은 그 영역에 따라서 효율적으로 배치될 수 있다.
상술된 실시예들에서, 정전류원은 드레인 전류가 드레인 전압에 대해 거의 변하지 않는 포화 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터일 수 있다.
상술된 실시예들에서의 회로 구성은 상술된 히터 기판에 일체형으로 내장될 수 있다. 가열 소자들은 잉크를 토출하기 위해 가열 소자들을 갖는 히터 기판 내에서 정전류에 의해 제어되어 구동될 수 있다.
또한, 상술된 실시예들에서, 정전류원이 각 그룹마다 제공되는 예가 설명되었지만, 정전류원은 각 히터마다 제공될 수도 있다. 상술된 실시예들에 따르면, 히터 구동 회로가 다운사이징되고 정전류원의 특성 변동에 기인한 효과가 억제될 수 있도록, 정전류원의 수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 각 그룹이 정전류원을 가지므로, 정전류원의 수를 감소시킬 수 있고 히터 보드 상의 회로 사이즈를 줄일 수 있다. 정전류원의 변동에 기인한 영향이 억제될 수 있다.
상술된 구성의 히터 기판을 갖는 잉크젯 헤드 및 그 잉크젯 헤드를 장착한 잉크젯 인쇄 장치가 예시될 것이다.
도 10은 본 발명의 통상의 실시예로서 잉크젯 인쇄 장치(201)의 개략적인 구성을 도시하는 외부 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 잉크젯 인쇄 장치(이후, 인쇄 장치라 칭함)에서, 전송 메카니즘(204)이 캐리지 모터(M1)에 의해 발생된 구동력을 잉크 토출용 프린트헤드(203)를 지지하는 캐리지(202)에 전송하여, 잉크젯 방식으로 인쇄한다. 캐리지(202)는 화살표 A로 표시된 방향으로 왕복운동한다. 인쇄 용지와 같은 인쇄 매체(P)가 용지 공급 메카니즘(205)을 통해 공급되어, 인쇄 위치로 전달된다. 인쇄 위치에서, 프린트헤드(203)는 인쇄할 인쇄 매체(P)에 잉크를 토출시킨다. 프린 트헤드(203)의 양호한 상태를 유지하기 위해, 캐리지(202)가 회복 디바이스(210)의 위치로 이동되어, 프린트헤드(203)에 대한 토출 회복 프로세스는 간헐적으로 실행된다.
인쇄 장치(201)의 캐리지(202)는 프린트헤드(203)뿐만 아니라, 프린트헤드(203)에 공급될 잉크를 저장하는 잉크 카트리지(206)도 지지하고 있다. 잉크 카트리지(206)는 캐리지(202) 상에 분리가능하게 장착된다.
도 10에 도시된 인쇄 장치(201)는 컬러로 인쇄할 수 있다. 이를 위해, 캐리지(202)는 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y), 및 블랙(K) 잉크를 각각 저장하고 있는 4개의 잉크 카트리지들을 지원한다. 4개의 잉크 카트리지들은 독립적으로 분리가능하다.
캐리지(202) 및 프린트헤드(203)는 그 접촉 표면들을 서로 적절하게 접촉시킴으로써 소정의 전기 접속을 달성 및 유지할 수 있다. 프린트헤드(203)는 복수의 오리피스들로부터 잉크를 선택적으로 토출하고, 인쇄 신호에 따라서 에너지를 인가함으로써 인쇄한다. 특히, 본 실시예에 따른 프린트헤드(203)는 열에너지를 사용하여 잉크를 토출하는 잉크젯 방법을 채택한 것으로, 열에너지를 발생시키기 위해 전열 트랜스듀서를 포함한다. 전열 트랜스듀서에 인가된 전기 에너지는 열에너지로 변환된다. 열에너지를 잉크에 인가함으로써 발생되는 막비등(film boiling)에 의한 기포의 성장 및 수축에 의해 야기되는 압력 변화를 이용하여 오리피스들로부터 잉크가 토출된다. 전열 트랜스듀서는 각 오리피스에 대응하여 배열되며, 인쇄 신호에 따라서 대응하는 전열 트랜스듀서에 펄스 전압을 인가함으로써 대응하는 오 리피스로부터 잉크가 토출된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 캐리지(202)는 캐리지 모터(M1)의 구동력을 전송하는 전송 메카니즘(204)의 구동 벨트(207) 부분에 결합된다. 캐리지(202)는 화살표 A로 표시된 방향으로 유도축(213)을 따라 슬라이딩가능하게 유도 및 지지된다. 캐리지(202)는 캐리지 모터(M1)의 일반 회전 및 역회전에 의해 유도축(213)을 따라 왕복운동한다. 캐리지(202)의 절대 위치를 나타내는 스케일(208)은 캐리지(202)의 이동 방향(화살표 A로 표시된 방향)을 따라 배치된다. 본 실시예에서, 스케일(208)은 투명 PET 막 상에 검은색 막대기들을 필요한 피치마다 인쇄함으로써 준비된다. 스케일(208)의 한쪽 단은 샤시(209)에 고정되어 있고, 다른쪽 단은 리프 스프링(도시되지 않음)에 의해 지지되어 있다.
인쇄 장치(201)는 프린트헤드(203)의 오리피스들(도시되지 않음)을 갖는 오리피스 표면의 맞은편에 압반(platen)(도시되지 않음)을 갖는다. 프린트헤드(203)를 지지하고 있는 캐리지(202)가 캐리지 모터(M1)의 구동력에 의해 왕복운동함과 동시에, 인쇄 신호가 잉크 토출을 위해 프린트헤드(203)에 공급되어 압반 상에 전달된 인쇄 매체(P)의 전체 폭 상에 인쇄한다.
참조부호 220은 프린트헤드(203)에 의해 형성된 화상을 담고 있는 인쇄 매체(P)를 인쇄 장치 외부로 배출하는 배출 롤러를 표시한다. 배출 롤러(220)는 전달 모터(M2)의 회전을 전달함으로써 구동된다. 배출 롤러(220)는 스프링(도시되지 않음)에 의해 인쇄 매체(P)를 누르고 있는 스퍼 롤러(도시되지 않음)에 기대고 있다. 참조부호 222는 스퍼 롤러를 회전가능하게 지지하는 스퍼 홀더를 표시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 인쇄 장치(201)에서, 배출 실패로부터 프린트헤드(203)를 회복시키는 회복 디바이스(210)가, 프린트헤드(203)를 지지하고 있는 캐리지(202)의 인쇄 동작을 위한 왕복운동 범위 외의 원하는 위치(예컨대, 홈 위치에 대응하는 위치)에 배치된다.
회복 디바이스(210)는 프린트헤드(203)의 오리피스 표면을 씌우고 있는 캡핑 메카니즘(capping mechanism)(211) 및 프린트헤드(203)의 오리피스 표면을 세정하는 와이핑 메카니즘(wiping mechanism)(212)을 포함한다. 회복 디바이스(210)는 회복 디바이스 내부의 흡입 수단(흡입 펌프 등)이 캡핑 메카니즘(211)에 의한 오리피스 표면의 캡핑과 동시에 오리피스들로부터 잉크를 강제로 토출시키는 토출 회복 프로세스를 수행하므로, 프린트헤드(203)의 잉크 채널에 높은 점성(viscosity) 또는 기포를 갖는 잉크를 제거한다.
비인쇄 동작 등에서, 프린트헤드(203)의 오리피스 표면은 캡핑 메카니즘(211)에 의해 씌워져, 프린트헤드(203)를 보호하고 잉크의 증발 및 건조를 방지한다. 와이핑 메카니즘(212)은 캡핑 메카니즘(211) 근처에 배치되고, 프린트헤드(203)의 오리피스 표면에 부착된 잉크 방울을 닦아낸다.
캡핑 메카니즘(211) 및 와이핑 메카니즘(212)은 프린트헤드(203)의 통상의 잉크 토출 상태를 유지시킬 수 있다.
<잉크젯 인쇄 장치의 제어 구성(도 11)>
도 11은 도 10에 도시된 인쇄 장치의 제어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제어기(600)는 MPU(601), 제어 시퀀스(후술됨), 소정의 테이블, 및 기타 고정된 데이터에 대응하는 프로그램을 저장하는 ROM(602), 캐리지 모터(M1), 전달 모터(M2) 및 프린트헤드(203)를 제어하기 위한 제어 신호들을 발생시키는 ASIC(어플리케이션 지정 IC)(603), 화상 데이터 래스터라이징 영역, 프로그램을 실시하기 위한 작업 영역 등을 갖는 RAM(604), MPU(601), ASIC(603) 및 RAM(604)을 서로에 접속시키는 시스템 버스(605) 및 센서 그룹(후술됨)으로부터 아날로그 신호를 A/D-변환하는 A/D 변환기(606)를 포함한다.
도 11에서, 참조부호 610는 화상 데이터 공급원으로서 역할을 하는 컴퓨터와 같은 호스트 장치(화상 판독기, 디지털 카메라 등)를 표시한다. 호스트 장치(610) 및 인쇄 장치(201)는 인터페이스(I/F)(611)를 통해 화상 데이터, 커맨드, 상태 신호 등을 송/수신한다.
참조부호 620은 전원 스위치(621), 인쇄 시작을 지정하기 위한 인쇄 스위치(622) 및 프린트헤드(203)의 양호한 잉크 토출 성능을 유지하는 프로세스(회복 프로세스)의 활성화를 지정하기 위한 회복 스위치(623) 등과 같은, 조작자로부터의 명령 입력들을 수신하기 위한 스위치들로 형성된 스위치 그룹을 의미한다. 참조부호 630은 장치의 상태를 검출하는 센서 그룹을 의미하며, 홈 위치 및 온도 센서를 검출하기 위한 광결합기와 같은 위치 센서(631) 및 주위 온도를 검출하기 위해 인쇄 장치의 적절한 위치에 배치되어 있는 온도 센서(632)를 포함한다.
참조부호 640은 화살표 A(도 10)로 표시된 방향으로 캐리지(202)를 왕복운동키시기 위한 캐리지 모터(M1)를 구동하는 캐리지 모터 구동기를 표시하고; 참조부호 642는 인쇄 매체(P)를 전달하기 위한 전달 모터(M2)를 구동하는 전달 모터 구동 기를 표시한다.
프린트헤드(203)에 의한 인쇄 및 주사시에, ASIC(603)은 인쇄 소자(토출 히터)용 구동 데이터(DATA)를 프린트헤드에 전달하면서, RAM(604)의 저장 영역을 직접적으로 억세스한다.
인쇄 장치는 상술된 헤드에 전원을 공급하기 위한 전원 회로를 더 포함한다.
도 12는 본 실시예에 따른 프린트헤드(203)를 포함하는 프린트헤드 카트리지의 구조를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 프린트헤드 카트리지(1200)는 잉크를 수용하는 잉크 탱크(1300) 및 인쇄 데이터에 따라서 잉크 탱크들(1300)로부터 공급된 잉크를 노즐로부터 토출시키는 프린트헤드(203)를 포함한다. 프린트헤드(203)는 캐리지(202) 상에 분리가능하게 장착된 소위 카트리지형 프린트헤드이다. 인쇄 시에, 프린트헤드 카트리지(1200)는 카트리지 축을 따라 왕복 주사하고, 컬러 화상은 이러한 주사를 따라 인쇄 용지(P) 상에 인쇄된다. 고화질 사진 컬러 인쇄를 구현하기 위해, 프린트헤드 카트리지(1200)에는 예컨대, 블랙, 옅은 시안(LC), 옅은 마젠타(LM), 시안, 마젠타 및 옐로우의 개별적인 잉크 탱크들이 장착되어 있으며, 각 잉크 탱크는 프린트헤드(203)로부터 자유자재로 분리가능하다.
도 12에서는, 6가지의 컬러 잉크를 사용한다. 대안으로, 블랙, 시안, 마젠타 및 옐로우, 4가지의 컬러 잉크로 인쇄를 행할 수도 있다. 이 경우, 4가지 색에 대한 개별 잉크 탱크들이 프린트헤드(203)로부터 분리가능하다.
[기타 실시예]
상술된 바와 같이, 본 발명의 목적은 또한 상술된 실시예의 기능들을 실현하기 위한 소프트웨어 프로그램 코드들을 저장하는 저장 매체가 시스템 또는 장치에 공급될 경우에 달성되며, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 또는 MPU)는 저장 매체에 저장된 프로그램 코드를 판독 및 실행한다. 이 경우, 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드들은 상술된 실시예들의 기능들을 실현하고, 그 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장 매체가 본 발명을 구성한다. 프로그램 코드를 공급하기 위한 저장 매체는 플로피(등록상표) 디스크, 하드디스크, 광디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, 자기 테이프, 비휘발성 메모리 카드, 및 ROM을 포함한다.
상술된 실시예들의 기능은 컴퓨터가 판독 프로그램 코드들을 실행하는 경우에 실현된다. 또한, 상술된 실시예들의 기능들은 컴퓨터 상에서 실행되는 OS(운영체제) 등이 프로그램 코드들의 명령에 기초하여 실제 프로세스들의 일부 또는 전부를 수행하는 경우에 실현된다.
더구나, 본 발명은 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드들이 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 보드의 메모리 또는 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛의 메모리에 기입된 후에, 기능 확장 보드 또는 기능 확장 유닛의 CPU가 프로그램 코드들의 명령들에 기초하여 실제 프로세스의 일부 또는 전부를 수행하여, 상술된 실시예들의 기능들을 실현하는 경우를 포함한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 모든 구성요소들이 반도체 기판 상에 형성될 수 있다. 히터들의 정전류 구동에 관한 구동 및 제어 기능들이 매우 콤팩트해 질 수 있으며, 정전류 구동형 히터 기판은 저비용으로 구현될 수 있다.
기능들을 하나의 기판에 통합함으로써, 기판 외부의 구성요소에 대한 배선 라인의 수는 감소한다. 그 기판은 외부 잡음에 거의 영향을 받지 않으며, 좀처럼 고장이 없다.
배선 길이는 제어 단축과 연관되어 있기 때문에, 배선 지연이 감소하여 히터 구동 속도가 증가될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위 내에서, 여러가지 변경 및 수정이 행해질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위를 공포하기 위해, 다음의 청구범위가 작성되었다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트헤드에 배치된 히터 구동 회로의 개략적인 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 구동 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 회로의 동작 타이밍을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트헤드에 배치된 히터 구동 회로의 개략적인 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 히터 구동 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도.
도 6은 종래의 히터 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 7a 및 도 7b는 종래의 구동 회로를 동작시키는 신호들을 도시하는 타이밍차트.
도 8은 종래의 히터 기판의 배선 레이아웃을 보여주는 뷰를 도시한 도면.
도 9는 종래의 히터 구동 회로의 구성을 도시한 회로도.
도 10은 일실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장치의 개략적인 구성을 도시한 외부 사시도.
도 11은 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장치의 기능 구성을 도시한 블록도.
도 12는 실시예에 따른 프린트헤드의 구조를 도시하는 개략적인 사시도를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 인쇄 소자
102 : 스위칭 소자
103 : 정전류원
104 : 전압-전류 변환 회로
105 : 기준 전압 회로
106 : 전류원 블록

Claims (11)

  1. 프린트헤드로서,
    각각이, 복수의 인쇄 소자들, 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치되어 있고 상기 각각의 인쇄 소자들에 대한 활성화를 제어하도록 구성되어 있는 복수의 스위칭 소자들, 및 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치된 상기 스위칭 소자들을 통해 정전류를 공급하도록 구성되어 있는 복수의 정전류원들을 갖는 복수의 소자 구동 블록들;
    기준 전압을 발생시키도록 구성되어 있는 기준 전압 회로; 및
    상기 기준 전압 회로에 의해 발생된 상기 기준 전압에 기초하여 복수의 기준 전류들을 생성하도록 구성되어 있는 전류 생성 회로
    를 포함하고,
    상기 복수의 소자 구동 블록들의 각각에 배치된 상기 정전류원들의 각각은 상기 소자 구동 블록의 각 인쇄 소자에 대응하여 배치된 상기 스위칭 소자를 통해 상기 복수의 기준 전류들 중 어느 하나에 대응하는 정전류를 공급하는 프린트헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 정전류원들은 상기 전류 생성 회로의 전류 출력 회로 부분들로 전류 미러 회로들을 형성하는 프린트헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 인쇄 소자들 및 상기 복수의 스위칭 소자들은 복수의 그룹들로 분할되고, 상기 각각의 정전류원들은 상기 각각의 그룹들에 접속되어 있는 프린트헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 소자, 상기 스위칭 소자 및 상기 정전류원은 직렬 접속되어 있는 프린트헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정전류원은, 각각이 드레인 전류가 드레인 전압에 대해 거의 변화하지 않는 포화 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터들을 사용하여 형성되는 프린트헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 소자들, 상기 스위칭 소자 및 상기 정전류원은 상기 인쇄 소자들, 상기 스위칭 소자 및 상기 정전류원의 순서로 고전압 배선과 저전압 배선 사이에서 직렬 접속되어 있는 프린트헤드.
  7. 프린트헤드 기판으로서,
    각각이, 복수의 인쇄 소자들, 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치되어 있고 상기 각각의 인쇄 소자들에 대한 활성화를 제어하도록 구성되어 있는 복수의 스위칭 소자들, 및 상기 각각의 인쇄 소자들에 대응하여 배치된 상기 스위칭 소자들을 통해 정전류를 공급하도록 구성되어 있는 복수의 정전류원들을 갖는 복수의 소자 구동 블록들;
    기준 전압을 발생시키도록 구성되어 있는 기준 전압 회로; 및
    상기 기준 전압 회로에 의해 발생된 상기 기준 전압에 기초하여 복수의 기준 전류들을 생성하도록 구성되어 있는 전류 생성 회로
    를 포함하고,
    상기 복수의 소자 구동 블록들의 각각에 배치된 상기 정전류원들의 각각은 상기 소자 구동 블록의 각 인쇄 소자에 대응하여 배치된 상기 스위칭 소자를 통해 상기 복수의 기준 전류들 중 어느 하나에 대응하는 정전류를 공급하는 프린트헤드 기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각각의 정전류원들은 상기 전류 생성 회로의 전류 출력 회로 부분들로 전류 미러 회로를 형성하는 프린트헤드 기판.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 인쇄 소자들 및 상기 복수의 스위칭 소자들은 복수의 그룹들로 분할되고, 상기 각각의 정전류원들은 상기 각각의 그룹들에 접속되어 있는 프린트 헤드 기판.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 정전류원은, 각각이 드레인 전류가 드레인 전압에 대해 거의 변화하지 않는 포화 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터들을 사용하여 형성되는 프린트헤드 기판.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄 소자들, 상기 스위칭 소자 및 상기 정전류원은 상기 인쇄 소자들, 상기 스위칭 소자 및 상기 정전류원의 순서로 고전압 배선과 저전압 배선 사이에서 직렬 접속되어 있는 프린트헤드 기판.
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