JP2022518710A - インターフェースに結合された複数の回路 - Google Patents

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Abstract

複数の流体作動装置を駆動するための集積回路は、インターフェースと、第１のセンサーと、第２のセンサーと、制御ロジックとを含む。インターフェースは、ホスト印刷装置の単一の接触パッドに接続するものである。第１のセンサーは、第１のタイプのものであり、インターフェースに結合される。第２のセンサーは、第２のタイプのものであり、インターフェースに結合される。第２のタイプは第１のタイプとは異なる。制御ロジックは、第１のセンサー又は第２のセンサーが有効なセンサーを提供できるようにする。インターフェースに印加された電圧バイアス又は電流バイアスは、インターフェース上に、有効なセンサーの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する。【選択図】図１Ａ

Description

流体噴射システムの一例としてのインクジェット印刷システムは、プリントヘッド、プリントヘッドに液体インクを供給するインク供給源、及びプリントヘッドを制御する電子制御装置を含む場合がある。プリントヘッドは、流体噴射装置の一例として、複数のノズル又はオリフィスを通って、紙のシートのような印刷媒体に向かってインクの液滴を噴射して、印刷媒体に印刷する。例によっては、オリフィスは、少なくとも１つの列又はアレイを成して配置され、プリントヘッドと印刷媒体が互いに相対的に移動されるときに、オリフィスからのインクの適当に順序付けられた噴射により、文字又は他の画像が印刷媒体上に印刷される。
複数の流体作動装置を駆動するための集積回路の一例を示すブロック図である。 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路の別の例を示すブロック図である。 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路の別の例を示すブロック図である。 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路の別の例を示すブロック図である。 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路の別の例を示すブロック図である。 インターフェースに結合された回路の一例を示す概略図である。 メモリセルの読み取りの例を示すグラフである。 メモリセルの読み取りの例を示すグラフである。 温度センサーの読み取りの一例を示すグラフである。 亀裂検出器の読み取りの例を示すグラフである。 亀裂検出器の読み取りの例を示すグラフである。 流体噴射装置の一例を示す図である。 流体噴射ダイの一例を示す図である。 流体噴射ダイの一例を示す図である。 流体噴射システムの一例を示すブロック図である。
［詳細な説明］
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面が参照される。添付の図面には、本開示を実施することができる種々の特定の例が、例として示されている。本開示の範囲から逸脱することなく、他の例を利用することができ、構造的又は論理的な変更を行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。本明細書に記載された様々な例の特徴は、特に断りのない限り、部分的又は全体的に互いに組み合わされてもよいことを理解されたい。
サーマルインクジェット（ＴＩＪ）ダイのような流体噴射ダイは、細長いシリコン片である場合がある。ダイ上の接触パッドの総数を最小限に抑えるために、少なくともいくつかの接触パッドが複数の機能を提供することが望ましい。したがって、本明細書に開示されるのは、メモリ、温度センサー、内部テストロジック、タイマー回路、亀裂検出器、及び／又は他の回路に結合された多目的接触パッド（例えば、検知パッド）を含む集積回路（例えば、流体噴射ダイ）である。多目的接触パッドは、各回路から信号を受信し（例えば、一度に１つずつ）、プリンタロジックで読み取ることができる。単一の接触パッドを複数の機能に使用することにより、集積回路上の接触パッドの数を減らすことができる。さらに、接触パッドに結合されたプリンタロジックを単純化することができる。
本明細書で使用される場合、「論理ハイ」信号は、論理「１」又は「オン」信号、すなわち、集積回路に供給される論理電力にほぼ等しい電圧（例えば、約５．６Ｖのような約１．８Ｖ～１５Ｖの電圧）の信号である。本明細書で使用される場合、「論理ロー」信号は、論理「０」又は「オフ」信号、すなわち、集積回路に供給される論理電力の論理電力接地帰路にほぼ等しい電圧（例えば、約０Ｖの電圧）の信号である。
図１Ａは、複数の流体作動装置を駆動するための集積回路１００の一例を示すブロック図である。集積回路１００は、インターフェース（例えば、検知インターフェース）１０２と、第１のセンサー１０４と、第２のセンサー１０６と、制御ロジック１０８とを含む。インターフェース１０２は、第１のセンサー１０４及び第２のセンサー１０６に電気的に結合されている。第１のセンサー１０４は、信号経路１０３を介して制御ロジック１０８に電気的に結合されている。第２のセンサー１０６は、信号経路１０５を介して制御ロジック１０８に電気的に結合されている。
インターフェース１０２は、図１０を参照して以下で説明される流体噴射システム７００のようなホスト印刷装置の単一の接触パッドに接続するように構成される。第１のセンサー１０４は、第１のタイプ（例えば、電圧でバイアスすることによって読み取られるセンサー）であってもよいし、第２のセンサー１０６は、第１のタイプとは異なる第２のタイプ（例えば、電流でバイアスすることによって読み取られるセンサー）であってもよい。制御ロジック１０８は、第１のセンサー１０４又は第２のセンサー１０６が有効なセンサーを提供することを可能にする。インターフェース１０２に印加された電圧バイアス又は電流バイアスは、インターフェース１０２上に、有効なセンサーの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する。
一例において、第１のセンサー１０４は、サーマルダイオードを含み、第２のセンサー１０６は、亀裂検出器を含む。インターフェース１０２は、接触パッド、ピン、バンプ、又はワイヤを含む場合がある。一例において、制御ロジック１０８は、集積回路１００に渡されたデータに基づいて、第１のセンサー１０４を有効又は無効にし、第２のセンサー１０６を有効又は無効にする。別の例では、制御ロジック１０８は、集積回路１００の設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づいて、第１のセンサー１０４を有効又は無効にし、第２のセンサー１０６を有効又は無効にする。制御ロジック１０８は、集積回路１００の動作を制御するためのトランジスタスイッチ、トライステートバッファ、及び／又は他の適当な論理回路を含む場合がある。
図１Ｂは、複数の流体作動装置を駆動するための集積回路１２０の別の例を示すブロック図である。集積回路１２０は、インターフェース（例えば、検知インターフェース）１０２と、第１のセンサー１０４と、第２のセンサー１０６と、制御ロジック１０８とを含む。さらに、集積回路１２０は、複数のメモリセル１２２０～１２２Ｎと、選択回路１２４とを含む。ここで、「Ｎ」は、メモリセルの任意の適当な数である。インターフェース１０２は、各メモリセル１２２０～１２２Ｎに電気的に結合されている。各メモリセル１２２０～１２２Ｎは、信号経路１２１０～１２１Ｎを介して選択回路１２４にそれぞれ電気的に結合されている。選択回路１２４は、信号経路１２３を介して制御ロジック１０８に電気的に結合されている。
選択回路１２４は、複数のメモリセル１２２０～１２２Ｎのうちの少なくとも１つのメモリセルを選択する。制御ロジック１０８は、第１のセンサー１０４、第２のセンサー１０６、又は選択された少なくとも１つのメモリセルの何れかを有効にして、インターフェース１０２に印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、インターフェース１０２上に、有効なセンサー又は選択された少なくとも１つのメモリセルの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成するようにする。
一例において、複数のメモリセル１２２０～１２２Ｎの各々は、フローティングゲートトランジスタ（例えば、フローティングゲート金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）やプログラム可能なヒューズのような不揮発性メモリセルを含む。一例において、選択回路１２４は、アドレス信号及びデータ信号に応答して少なくとも１つのメモリセル１２２０～１２２Ｎを選択するために、アドレスデコーダ、作動ロジック、及び／又は他の適当な論理回路を含む場合がある。
図２は、複数の流体作動装置を駆動するための集積回路２００の別の例を示すブロック図である。集積回路２００は、インターフェース（例えば、検知インターフェース）２０２と、接合型デバイス２０４と、抵抗性デバイス２０６と、制御ロジック２０８とを含む。インターフェース２０２は、接合型デバイス２０４及び抵抗性デバイス２０６に電気的に結合されている。接合型デバイス２０４は、信号経路２０３を介して制御ロジック２０８に電気的に結合されている。抵抗性デバイス２０６は、信号経路２０５を介して制御ロジック２０８に電気的に結合されている。
インターフェース２０２は、図１０の流体噴射システムのようなホスト印刷装置の単一の接触パッドに接続するように構成される。制御ロジック２０８は、接合型デバイス２０４又は抵抗性デバイス２０６が有効なデバイスを提供することを可能にする。インターフェース２０２に印加された電圧バイアス又は電流バイアスは、インターフェース２０２上に、有効なデバイスの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する。
一例において、接合型デバイス２０４は、サーマルダイオードを含み、抵抗性デバイス２０６は、亀裂検出器を含む。インターフェース２０２は、接触パッド、ピン、バンプ、又はワイヤを含む場合がある。一例において、制御ロジック２０８は、集積回路２００に渡されたデータに基づいて、接合型デバイス２０４を有効又は無効にし、抵抗性デバイス２０６を有効又は無効にする。別の例では、制御ロジック２０８は、集積回路２００の設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づいて、接合型デバイス２０４を有効又は無効にし、抵抗性デバイス２０６を有効又は無効にする。制御ロジック２０８は、集積回路２００の動作を制御するためのトランジスタスイッチ、トライステートバッファ、及び／又は他の適当な論理回路を含む場合がある。
図３Ａは、複数の流体作動装置を駆動するための集積回路３００の別の例を示すブロック図である。集積回路３００は、インターフェース（例えば、検知インターフェース）３０２と、複数のメモリセル３０４０～３０４Ｎと、選択回路３０６とを含む。インターフェース３０２は、各メモリセル３０４０～３０４Ｎに電気的に結合されている。各メモリセル３０４０～３０４Ｎは、信号経路３０３０～３０３Ｎを介して選択回路３０６にそれぞれ電気的に結合されている。
選択回路３０６は、複数のメモリセル３０４０～３０４Ｎのうちの少なくとも１つのメモリセルを選択して、インターフェース３０２に印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、インターフェース３０２上に、選択された少なくとも１つのメモリセルの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成するようにする。一例において、各メモリセル３０４０～３０４Ｎは、フローティングゲートトランジスタ（例えば、フローティングゲート金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）を含む。別の例では、各メモリセル３０４０～３０４Ｎは、プログラム可能なヒューズを含む。一例において、選択回路３０６は、アドレス信号及びデータ信号に応答して少なくとも１つのメモリセル３０４０～３０４Ｎを選択するために、アドレスデコーダ、作動ロジック、及び／又は他の適当な論理回路を含む場合がある。
図３Ｂは、複数の流体作動装置を駆動するための集積回路３２０の別の例を示すブロック図である。集積回路３２０は、インターフェース（例えば、検知インターフェース）３０２と、複数のメモリセル３０４０～３０４Ｎと、選択回路３０６とを含む。さらに、集積回路３２０は、抵抗性センサー３２２と、接合型センサー３２４とを含む。インターフェース３０２は、抵抗性センサー３２２及び接合型センサー３２４に電気的に結合されている。
一例において、抵抗性センサー３２２は、抵抗器のような亀裂検出器を含む場合がある。一例において、接合型センサー３２４は、サーマルダイオードのような温度センサーを含む場合がある。インターフェース３０２に印加された電圧バイアス又は電流バイアスは、インターフェース３０２上に、抵抗性センサー３２２、接合型センサー３２４、又は選択されたメモリセル３０４０～３０４Ｎの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する。
図４は、インターフェース（例えば、検知パッド）４０２に結合された回路４００の一例を示す概略図である。回路４００は、複数のメモリセル４０４０～４０４Ｎと、トランジスタ４０６、４０８、４１４、４１８、４２２と、サーマルダイオード４１０、４１６、４２０と、亀裂検出器４２４とを含む。各メモリセル４０４０～４０４Ｎは、フローティングゲートトランジスタ４３０、及びトランジスタ４３２、４３４を含む。検知パッド４０２は、トランジスタ４０６のソース－ドレイン経路の一方の側、トランジスタ４０８のソース－ドレイン経路の一方の側、トランジスタ４１４のソース－ドレイン経路の一方の側、トランジスタ４１８のソース－ドレイン経路の一方の側、及びトランジスタ４２２のソース－ドレイン経路の一方の側に電気的に結合されている。トランジスタ４０６のゲートは、メモリイネーブル信号経路４０５に電気的に結合されている。トランジスタ４０６のソース－ドレイン経路の他方の側は、各メモリセル４０４０～４０４Ｎのフローティングゲートトランジスタ４３０のソース－ドレイン経路の一方の側に電気的に結合されている。
本明細書ではメモリセル４０４０が図示説明されているが、他のメモリセル４０４１～４０４Ｎも、メモリセル４０４０と同様の回路を含む。フローティングゲートトランジスタ４３０のソース－ドレイン経路の他方の側は、トランジスタ４３２のソース－ドレイン経路の一方の側に電気的に結合されている。トランジスタ４３２のゲートは、メモリイネーブル信号経路４０５に電気的に結合されている。トランジスタ４３２のソース－ドレイン経路の他方の側は、トランジスタ４３４のソース－ドレイン経路の一方の側に電気的に結合されている。トランジスタ４３４のゲートは、ビットイネーブル信号経路４３３に電気的に結合されている。トランジスタ４３４のソース－ドレイン経路の他方の側は、共通又は接地ノード４１２に電気的に結合されている。
トランジスタ４０８のゲートは、ダイオード北（Ｎ）イネーブル信号経路４０７に電気的に結合されている。トランジスタ４０８のソース－ドレイン経路の他方の側は、サーマルダイオード４１０のアノードに電気的に結合されている。サーマルダイオード４１０のカソードは、共通ノード又は接地ノード４１２に電気的に結合されている。トランジスタ４１４のゲートは、ダイオード中間（Ｍ）イネーブル信号経路４１３に電気的に結合されている。トランジスタ４１４のソース－ドレイン経路の他方の側は、サーマルダイオード４１６のアノードに電気的に結合されている。サーマルダイオード４１６のカソードは、共通ノード又は接地ノード４１２に電気的に結合されている。トランジスタ４１８のゲートは、ダイオード南（Ｓ）イネーブル信号経路４１７に電気的に結合されている。トランジスタ４１８のソース－ドレイン経路の他方の側は、サーマルダイオード４２０のアノードに電気的に結合されている。サーマルダイオード４２０のカソードは、共通ノード又は接地ノード４１２に電気的に結合されている。トランジスタ４２２のゲートは、亀裂検出器イネーブル信号経路４１９に電気的に結合されている。トランジスタ４２２のソース－ドレイン経路の他方の側は、亀裂検出器４２４の一方の側に電気的に結合されている。亀裂検出器４２４の他方の側は、共通ノード又は接地ノード４１２に電気的に結合されている。
メモリイネーブル信号経路４０５上のメモリイネーブル信号は、メモリセル４０４０～４０４Ｎにアクセスできるか否かを決定する。論理ハイのメモリイネーブル信号に応答して、トランジスタ４０６及び４３２がオンされ（すなわち、導通し）、メモリセル４０４０～４０４Ｎへのアクセスが可能になる。論理ローのメモリイネーブル信号に応答して、トランジスタ４０６及び４３２がオフにされ、メモリセル４０４０～４０４Ｎへのアクセスは無効になる。メモリイネーブル信号が論理ハイのときに、ビットイネーブル信号を有効にすると、選択されたメモリセル４０４０～４０４Ｎにアクセスすることができる。ビットイネーブル信号が論理ハイのときに、トランジスタ４３４をオンにすると、対応するメモリセルにアクセスすることができる。ビットイネーブル信号が論理ローであるときに、トランジスタ４３４をオフにすると、対応するメモリセルへのアクセスをブロックすることができる。メモリイネーブル信号が論理ハイであり、かつ、ビットイネーブル信号が論理ハイであるときには、対応するメモリセルのフローティングゲートトランジスタ４３０を、読み取り及び書き込み動作のために、検知パッド４０２を介してアクセスすることができる。一例において、メモリイネーブル信号は、設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータビットに基づく場合がある。別の例では、メモリイネーブル信号は、図１０を参照して以下で説明する流体噴射システム７００のような流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。一例において、ビットイネーブル信号は、流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。
サーマルダイオード４１０は、ダイオードＮイネーブル信号経路４０７上の対応するダイオードＮイネーブル信号を介して有効化又は無効化される場合がある。論理ハイのダイオードＮイネーブル信号に応答して、トランジスタ４０８がオンになり、サーマルダイオード４１０を検知パッド４０２に電気的に接続することによってサーマルダイオード４１０が有効化される。論理ローのダイオードＮイネーブル信号に応答して、トランジスタ４０８はオフになり、サーマルダイオード４１０を検知パッド４０２から電気的に切断することによってサーマルダイオード４１０が無効化される。サーマルダイオード４１０が有効化されている場合、検知パッド４０２に電流を印加し、サーマルダイオード４１０の温度を示す検知パッド４０２上の電圧を検知することなどによって、検知パッド４０２を通してサーマルダイオード４１０を読み取ることができる。一例において、ダイオードＮイネーブル信号は、設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づく場合がある。別の例では、ダイオードＮイネーブル信号は、流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。サーマルダイオード４１０は、図９Ａに示されるように、流体噴射ダイの北部又は上部に配置される場合がある。
サーマルダイオード４１６は、ダイオードＭイネーブル信号経路４１３上の対応するダイオードＭイネーブル信号を介して有効化又は無効化される場合がある。論理ハイのダイオードＭイネーブル信号に応答して、トランジスタ４１４がオンになり、サーマルダイオード４１６を検知パッド４０２に電気的に接続することによってサーマルダイオード４１６が有効化される。論理ローのダイオードＭイネーブル信号に応答して、トランジスタ４１４はオフになり、サーマルダイオード４１６を検知パッド４０２から電気的に切断することによってサーマルダイオード４１６が無効化される。サーマルダイオード４１６が有効化されている場合、検知パッド４０２に電流を印加し、サーマルダイオード４１６の温度を示す検知パッド４０２上の電圧を検知することなどによって、検知パッド４０２を通してサーマルダイオード４１６を読み取ることができる。一例において、ダイオードＭイネーブル信号は、設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づく場合がある。別の例では、ダイオードＭイネーブル信号は、流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。サーマルダイオード４１６は、図９Ａに示されるように、流体噴射ダイの中央部分又は中央部分に配置される場合がある。
サーマルダイオード４２０は、ダイオードＳイネーブル信号経路４１７上の対応するダイオードＳイネーブル信号を介して有効化又は無効化される場合がある。論理ハイのダイオードＳイネーブル信号に応答して、トランジスタ４１８がオンになり、サーマルダイオード４２０を検知パッド４０２に電気的に接続することによってサーマルダイオード４２０が有効化される。論理ローのダイオードＳイネーブル信号に応答して、トランジスタ４１８はオフになり、サーマルダイオード４２０を検知パッド４０２から電気的に切断することによってサーマルダイオード４２０が無効化される。サーマルダイオード４２０が有効化されている場合、検知パッド４０２に電流を印加し、サーマルダイオード４２０の温度を示す検知パッド４０２上の電圧を検知することなどによって、検知パッド４０２を通してサーマルダイオード４２０を読み取ることができる。一例において、ダイオードＳイネーブル信号は、設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づく場合がある。別の例では、ダイオードＳイネーブル信号は、流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。サーマルダイオード４２０は、図９Ａに示されるように、流体噴射ダイの南部又は下部に配置される場合がある。したがって、サーマルダイオード４１０、４１６、及び４２０は、流体噴射ダイの長さに沿って離間される場合がある。
一例において、亀裂検出器４２４は、流体作動装置（例えば、図９Ａ及び図９Ｂの流体作動装置６０８）の少なくともサブセットとは別に、それらに沿って延びる抵抗器配線を含む。亀裂検出器４２４は、亀裂検出器イネーブル信号経路４１９上の亀裂検出器イネーブル信号に応答して有効化又は無効化される場合がある。論理ハイの亀裂検出器イネーブル信号に応答して、トランジスタ４２２がオンになり、亀裂検出器４２４を検知パッド４０２に電気的に接続することによって亀裂検出器４２４が有効化される。論理ローの亀裂検出器イネーブル信号に応答して、トランジスタ４２２はオフになり、亀裂検出器４２４を検知パッド４０２から電気的に切断することによって亀裂検出器４２４が無効化される。亀裂検出器４２４が有効化されている場合、検知パッド４０２に電流又は電圧を印加し、亀裂検出器４２４の状態を示す検知パッド４０２上の電圧又は電流をそれぞれ検知することなどによって、検知パッド４０２を通して亀裂検出器４２４を読み取ることができる。一例において、亀裂検出器イネーブル信号は、設定レジスタ（図示せず）に記憶されたデータに基づく場合がある。別の例では、亀裂検出器イネーブ信号は、流体噴射システムから回路４００に渡されるデータに基づく場合がある。
図５Ａは、図４のメモリセル４０４０～４０４Ｎのようなメモリセルの読み取りの一例を示すグラフ４５０である。この例では、電流が検知パッド４０２に印加されると、フローティングゲートトランジスタ４３０の状態を示す電圧が、検知パッド４０２を通して検知される。４５１で示される検知電圧は、４５２で示されるように、フローティングゲートトランジスタのプログラミングレベルに依存する。メモリセルの完全にプログラムされた状態は、４５３で示される検知電圧のときに、検出される場合がある。メモリセルの完全にプログラムされていない状態は、４５４で示される検知電圧のときに、検出される場合がある。メモリセルは、完全にプログラムされた状態４５３とプログラムされていない状態４５４との間の任意の状態にプログラムされる場合がある。したがって、一例において、検知電圧が閾値４５５を超える場合、メモリセルは「０」を記憶しているものと判定される場合がある。検知電圧が閾値４５５を下回る場合、メモリセルは「１」を記憶しているものと判定される場合がある。
図５Ｂは、図４のメモリセル４０４０～４０４Ｎのようなメモリセルの読み取りの別の例を示すグラフ４６０である。この例では、電圧が検知パッド４０２に印加されると、フローティングゲートトランジスタ４３０の状態を示す電流が、検知パッド４０２を通して検知される。４６１で示される検知電流は、４６２で示されるように、フローティングゲートトランジスタのプログラミングレベルに依存する。メモリセルの完全にプログラムされた状態は、４６３で示される検知電流のときに、検出される場合がある。完全にメモリセルのプログラムされていない状態は、４６４で示される検知電流のときに、検出される場合がある。メモリセルは、完全にプログラムされた状態４６３とプログラムされていない状態４６４との間の任意の状態にプログラムされる場合がある。したがって、一例において、検知電流が閾値４６５を超える場合、メモリセルは「０」を記憶しているものと判定される場合がある。検知電流が閾値４６５を下回る場合、メモリセルは「１」を記憶しているものと判される場合がある。
図６は、図４のサーマルダイオード４１０、４１６、又は４２０のような温度センサーの読み取りの一例を示すグラフ４７０である。この例では、電流が検知パッド４０２に印加されると、サーマルダイオードの温度を示す電圧が、検知パッド４０２を通して検知される。４７１で示される検知電圧は、４７２に示されているように、サーマルダイオードの温度に依存する。グラフ４７０に示されるように、サーマルダイオードの温度が上昇すると、検知電圧は低下する。
図７Ａは、図４の亀裂検出器４２４のような亀裂検出器の読み取りの一例を示すグラフ４８０である。この例では、電流が検知パッド４０２に印加されると、亀裂検出器４２４の状態を示す電圧が、検知パッド４０２を通して検知される。４８１で示される検知電圧は、４８２に示されるように、亀裂検出器４２４の状態に依存する。グラフ４８０に示されるように、４８３で示される低い検知電圧は、損傷した（すなわち、短絡された）亀裂検出器を示しており、４８４で示される中央範囲の検知電圧は、損傷していない亀裂検出器を示しており、４８５で示される高い検知電圧は、損傷した（すなわち、開放された）亀裂検出器を示している。
図７Ｂは、図４の亀裂検出器４２４のような亀裂検出器の読み取りの別の例を示すグラフ４９０である。この例では、電圧が検知パッド４０２に印加されると、亀裂検出器４２４の状態を示す電流が、検知パッド４０２を通して検知される。４９１で示される検知電流は、４９２に示されるように、亀裂検出器４２４の状態に依存する。グラフ４９０に示されるように、４９３で示される高い検知電流は、損傷した（つまり、短絡された）亀裂検出器を示しており、４９４で示される中央範囲の検知電流は、損傷していない亀裂検出器を示しており、４９５で示される低い検知電流は、損傷した（すなわち、開放された）亀裂検出器を示している。
図８は、流体噴射装置５００の一例を示している。流体噴射装置５００は、検知インターフェース５０２と、第１の流体噴射アセンブリ５０４と、第２の流体噴射アセンブリ５０６とを含む。第１の流体噴射アセンブリ５０４は、キャリア５０８と、複数の細長い基板５１０、５１２、５１４（例えば、図９を参照して以下で説明される流体噴射ダイ）とを含む。キャリア５０８は、各細長い基板５１０、５１２、５１４のインターフェース（例えば、検知インターフェース）に結合され、かつ、検知インターフェース５０２に結合された電気配線５１６を含む。第２の流体噴射アセンブリ５０６は、キャリア５２０と、細長い基板５２２（例えば、流体噴射ダイ）とを含む。キャリア５２０は、細長い基板５２２のインターフェース（例えば、検知インターフェース）に結合され、かつ、検知インターフェース５０２に結合された電気配線５２４を含む。一例において、第１の流体噴射アセンブリ５０４は、カラー（例えば、シアン、マゼンタ、及び黄色）のインクジェット又は流体ジェットプリントカートリッジ又はペンであり、第２の流体噴射アセンブリ５０６は、黒色のインクジェット又は流体ジェットプリントカートリッジ又はペンである。
一例において、各細長い基板５１０、５１２、５１４、５２２は、図１Ａの集積回路１００、図１Ｂの集積回路１２０、図２の集積回路２００、図３Ａの集積回路３００、図３Ｂの集積回路３２０、又は図４の回路４００を含む。したがって、検知インターフェース５０２は、各細長い基板の検知インターフェース１０２（図１Ａ及び１Ｂ）、検知インターフェース２０２（図２）、検知インターフェース３０２（図３Ａ及び図３Ｂ）、又は検知パッド４０２（図４）に電気的に結合される場合がある。検知インターフェース５０２を介して電気配線５１６、５２４に印加される電圧バイアス又は電流バイアスは、電気配線５１６、５２４上に、したがって検知インターフェース５０２上に、細長い基板５１０、５１２、５１４、５２２の何れかの有効なデバイス（例えば、メモリセル、接合型デバイス、抵抗性デバイス、センサーなど）の状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する。
図９Ａは、流体噴射ダイ６００の一例を示す図であり、図９Ｂは、流体噴射ダイ６００の両端部を示す拡大図である。一例において、流体噴射ダイ６００は、図１Ａの集積回路１００、図１Ｂの集積回路１２０、図２の集積回路２００、図３Ａの集積回路３００、図３Ｂの集積回路３２０、又は図４の回路４００を含む。ダイ６００は、接触パッドの第１の列６０２と、接触パッドの第２の列６０４と、流体作動装置６０８の列６０６とを含む。
接触パッドの第２の列６０４は、接触パッドの第１の列６０２と整列され、接触パッドの第１の列６０２から距離（すなわち、Ｙ軸に沿った距離）を置いて配置されている。流体作動装置６０８の列６０６は、接触パッドの第１の列６０２及び接触パッドの第２の列６０４に対して縦方向に配置されている。また、流体作動装置６０８の列６０６は、接触パッドの第１の列６０２と接触パッドの第２の列６０４との間に配置されている。一例において、流体作動装置６０８は、流体滴を噴射するためのノズル又は流体ポンプである。
一例において、接触パッドの第１の列６０２は、６つの接触パッドを含む。接触パッドの第１の列６０２は、次の接触パッドを順番に含む場合がある。すなわち、データ接触パッド６１０、クロック接触パッド６１２、論理電力接地帰路接触パッド６１４、多目的入出力（例えば、検知）接触パッド６１６、第１の高電圧電源接触パッド６１８、及び第１の高電圧電源接地帰路接触パッド６２０である。したがって、接触パッドの第１の列６０２は、第１の列６０２の上部にデータ接触パッド６１０を含み、第１の列６０２の下部に第１の高電圧電源接地帰路接触パッド６２０を含み、第１の高電圧電源接地帰路接触パッド６２０の直ぐ上に第１の高電圧電源接触パッド６１８を含む。接触パッド６１０、６１２、６１４、６１６、６１８、及び６２０が特定の順序で示されているが、他の例では、これらの接触パッドは、異なる順序で配置されてもよい。
一例において、接触パッドの第２の列６０４は、６つの接触パッドを含む。接触パッドの第２の列６０４は、次の接触パッドを順番に含む場合がある。すなわち、第２の高電圧電源接地帰路接触パッド６２２、第２の高電圧電源接触パッド６２４、論理リセット接触パッド６２６、論理電力供給接触パッド６２８、モード接触パッド６３０、及び発射接触パッド６３２である。したがって、接触パッドの第２の列６０４は、第２の列６０４の上部に第２の高電圧電源接地帰路接触パッド６２２を含み、第２の高電圧電源接地帰路接触パッド６２２の直ぐ下に第２の高電圧電源接触パッド６２４を含み、第２の列６０４の下部に発射接触パッド６３２を含む。接触パッド６２２、６２４、６２６、６２８、６３０、及び６３２が特定の順序で示されているが、他の例では、これらの接触パッドは、異なる順序で配置されてもよい。
データ接触パッド６１０は、流体作動装置、メモリビット、温度センサー、設定モード（例えば、設定レジスタにより選択される）等を選択するためのシリアルデータのダイ６００への入力に、使用することができる。また、データ接触パッド６１０は、メモリビット、設定モード、ステータス情報（例えば、ステータスレジスタを介して読み取られる）等を読み取るためのダイ６００からのシリアルデータの出力にも、使用することができる。クロック接触パッド６１２は、データ接触パッド６１０上のシリアルデータをダイの中にシフトさせ、又は、ダイからシリアルデータをデータ接触パッド６１０にシフトさせてとり出すための、ダイ６００へのクロック信号の入力に使用することができる。論理電力接地帰路接触パッド６１４は、ダイ６００に供給される論理電力の接地帰路（例えば、約０Ｖ）を提供する。一例において、論理電力接地帰路接触パッド６１４は、ダイ６００の半導体（例えば、シリコン）基板６４０に電気的に結合される。多目的入出力接触パッド６１６は、ダイ６００のアナログ検知モード及び／又はデジタル試験モードの場合に使用される場合がある。一例において、多目的入出力接触（例えば、検知）パッド６１６は、図１Ａ又は図１Ｂの検知インターフェース１０２、図２の検知インターフェース２０２、図３Ａ又は図３Ｂの検知インターフェース３０２、あるいは、図４の検知パッド４０２を提供することができる。
第１の高電圧電源接触パッド６１８及び第２の高電圧電源接触パッド６２４は、ダイ６００への高電圧（例えば、約３２Ｖ）の供給に使用することができる。第１の高電圧電源接地帰路接触パッド６２０及び第２の高電圧電源接地帰路接触パッド６２２は、高電圧電源の電力接地帰路（例えば、約０Ｖ）を提供するために使用される場合がある。高電圧電源接地帰路接触パッド６２０及び６２２は、ダイ６００の半導体基板６４０に直接電気的に接続されていない。高電圧電源接触パッド６１８及び６２４ならびに高電圧電源接地帰路接触パッド６２０及び６２２を最も内側の接触パッドとして有する接触パッドのこの特定の順序によれば、ダイ６００への電力供給を向上させることができる。第１の列６０２の下部及び第２の列６０４の上部に高電圧電源接地帰路接触パッド６２０及び６２２をそれぞれ有することにより、製造の信頼性を向上させ、インク短絡保護を向上させることができる。
論理リセット接触パッド６２６は、ダイ６００の動作状態を制御するための論理リセット入力として使用される場合がある。論理電力供給接触パッド６２８は、ダイ６００への論理電力（例えば、５．６Ｖのような約１．８Ｖ～１５Ｖ）の供給に使用される場合がある。モード接触パッド６３０は、ダイ６００の設定モード（すなわち、機能モード）を有効／無効にするアクセスを制御するための論理入力として使用される場合がある。発射接触パッド６３２は、データ接触パッド６１０からロードされたデータをラッチし、ダイ６００の流体作動装置又はメモリ要素を有効にするための論理入力として使用される場合がある。
ダイ６００は、長さ６４２（Ｙ軸に沿って）、厚さ６４４（Ｚ軸に沿って）、及び幅６４６（Ｘ軸に沿って）を有する細長い基板６４０を含む。一例において、長さ６４２は、幅６４６の少なくとも２０倍である。幅６４６は、１ｍｍ以下であってもよいし、厚さ６４４は、５００ミクロン（マイクロメートル）未満であってもよい。流体作動装置６０８（例えば、流体作動ロジック）及び接触パッド６１０～６３２は、細長い基板６４０上に設けられ、細長い基板の長さ６４２に沿って配置される。流体作動装置６０８は、細長い基板６４０の長さ６４２よりも短いスワス６５２を有する。一例において、スワスの長さ６５２は、少なくとも１．２ｃｍである。接触パッド６１０～６３２は、流体作動ロジックに電気的に結合される場合がある。接触パッドの第１の列６０２は、細長い基板６４０の第１の長手方向端部６４８の近くに配置される場合がある。接触パッドの第２の列６０４は、第１の長手方向端部６４８とは反対側の細長い基板６４０の第２の長手方向端部６５０の近くに配置される場合がある。
図１０は、流体噴射システム７００の一例を示すブロック図である。流体噴射システム７００は、プリントヘッドアセンブリ７０２のような流体噴射アセンブリと、インク供給アセンブリ７１０のような流体供給アセンブリとを含む。図示の例では、流体噴射システム７００は、サービスステーションアセンブリ７０４と、キャリッジアセンブリ７１６と、印刷媒体搬送アセンブリ７１８と、電子制御装置７２０とをさらに含む。以下の説明は、インクに関する流体処理のためのシステム及びアセンブリの例を提供するが、開示されたシステム及びアセンブリは、インク以外の流体の処理にも適用可能である。
プリントヘッドアセンブリ７０２は、図９Ａ及び図９Ｂを参照して上で図示説明された少なくとも１つのプリントヘッド又は流体噴射ダイ６００を含み、これは、複数のオリフィス又はノズル６０８を通してインク又は流体の液滴を噴射する。一例において、液滴は、印刷媒体７２４に印刷するために、印刷媒体７２４のような媒体に向けられる。一例において、印刷媒体７２４は、紙、カードストック、ＯＨＰフィルム、マイラー、布のような任意のタイプの適当なシート材料を含む。別の例では、印刷媒体７２４は、粉末床のような３次元（３Ｄ）印刷用の媒体、又は、リザーバ若しくは容器のようなバイオプリンティング及び／又は新薬発見試験用の媒体を含む。一例において、ノズル６０８は、少なくとも１つの列又はアレイを成して配置され、プリントヘッドアセンブリ７０２と印刷媒体７２４が互いに相対的に移動されるときに、ノズル６０８からのインクの適当に順序付けられた噴射により、文字、記号、及び／又は他のグラフィックス又は画像が、印刷媒体７２４に印刷される。
インク供給アセンブリ７１０は、プリントヘッドアセンブリ７０２にインクを供給し、インクを貯蔵するためのリザーバ７１２を含む。したがって、一例において、インクは、リザーバ７１２からプリントヘッドアセンブリ７０２へと流れる。一例において、プリントヘッドアセンブリ７０２及びインク供給アセンブリ７１０は、インクジェット又は流体ジェットプリントカートリッジ又はペンに一緒に収容されている。別の例では、インク供給アセンブリ７１０は、プリントヘッドアセンブリ７０２から分離されており、供給チューブ及び／又はバルブのようなインターフェース接続７１３を介してプリントヘッドアセンブリ７０２にインクを供給する。
キャリッジアセンブリ７１６は、プリントヘッドアセンブリ７０２を印刷媒体搬送アセンブリ７１８に対して相対的に位置決めし、印刷媒体搬送アセンブリ７１８は、印刷媒体７２４をプリントヘッドアセンブリ７０２に対して相対的に位置決めする。したがって、プリントヘッドアセンブリ７０２と印刷媒体７２４との間の領域に、ノズル６０８に隣接して印刷ゾーン７２６が定義される。一例において、プリントヘッドアセンブリ７０２は、走査型プリントヘッドアセンブリであり、キャリッジアセンブリ７１６は、プリントヘッドアセンブリ７０２を印刷媒体搬送アセンブリ７１８に対して相対的に移動させる。別の例では、プリントヘッドアセンブリ７０２は、非走査型プリントヘッドアセンブリであり、キャリッジアセンブリ７１６は、プリントヘッドアセンブリ７０２を印刷媒体搬送アセンブリ７１８に対して所定の位置に固定する。
サービスステーションアセンブリ７０４は、プリントヘッドアセンブリ７０２、より具体的には、ノズル６０８の機能を維持するために、プリントヘッドアセンブリ７０２のスピッティング（吹き返し）、拭き取り、キャッピング、及び／又はプライミングを提供する。例えば、サービスステーションアセンブリ７０４は、余分なインクを拭き取り、ノズル６０８をクリーニングするために、定期的にプリントヘッドアセンブリ７０２上を通過するゴムブレード又はワイパーを含む場合がある。さらに、サービスステーションアセンブリ７０４は、不使用期間中にノズル６０８が乾燥するのを防ぐために、プリントヘッドアセンブリ７０２を覆うキャップを含む場合がある。さらに、サービスステーションアセンブリ７０４は、スピトゥーン（廃インクトレイ）を含む場合があり、プリントヘッドアセンブリ７０２は、その中にインクを噴射することで、リザーバ７１２が適当なレベルの圧力及び流動性を維持することを保証し、ノズル６０８が詰まったりノズル６０８からインクが垂れたりしないことを保証する場合がある。サービスステーションアセンブリ７０４の機能には、サービスステーションアセンブリ７０４とプリントヘッドアセンブリ７０２との間の相対運動も含まれる場合がある。
電子制御装置７２０は、通信経路７０３を介してプリントヘッドアセンブリ７０２と通信し、通信経路７０５を介してサービスステーションアセンブリ７０４と通信し、通信経路７１７を介してキャリッジアセンブリ７１６と通信し、通信経路７１９を介して印刷媒体搬送アセンブリ７１８と通信する。一例において、プリントヘッドアセンブリ７０２がキャリッジアセンブリ７１６に取り付けられている場合、電子制御装置７２０とプリントヘッドアセンブリ７０２は、通信経路７０１を介してキャリッジアセンブリ７１６経由で通信することができる。一実施形態において、電子制御装置７２０はさらに、新しい（又は使用済みの）インク供給源を検出することができるように、インク供給アセンブリ７１０とも通信する場合がある。
電子制御装置７２０は、コンピュータのようなホストシステムからデータ７２８を受信し、データ７２８を一時的に記憶するためのメモリを含む場合がある。データ７２８は、電子、赤外線、光学的、又は他の情報転送経路に沿って流体噴射システム７００に送信される場合がある。データ７２８は、例えば、印刷される文書及び／又はファイルに相当する。したがって、データ７２８は、流体噴射システム７００の印刷ジョブを形成し、少なくとも１つの印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータを含む。
一例において、電子制御装置７２０は、ノズル６０８からのインク滴の噴射のためのタイミング制御を含む、プリントヘッドアセンブリ７０２の制御を提供する。したがって、電子制御装置７２０は、印刷媒体７２４上に文字、記号、及び／又は他のグラフィックス又は画像を形成する、噴射されたインク滴のパターンを定義する。タイミング制御、したがって噴射されるインク滴のパターンは、印刷ジョブコマンド及び／又はコマンドパラメータによって決定される。一例において、電子制御装置７２０の一部を形成するロジック及び駆動回路は、プリントヘッドアセンブリ７０２上に配置される。別の例では、電子制御装置７２０の一部を形成するロジック及び駆動回路は、プリントヘッドアセンブリ７０２以外の場所に配置される。
特定の例が本明細書で図示説明されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、図示説明された特定の例の代わりに、様々な代替及び／又は均等の実施形態が使用されてもよい。この出願は、本明細書で説明した特定の例の如何なる改変や又は変形もカバーすることを意図している。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等によってのみ制限されることが意図されている。

Claims (21)

  1. 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路であって、
    ホスト印刷装置の単一の接触パッドに接続するためのインターフェースと、
    前記インターフェースに結合された第１のタイプの第１のセンサーと、
    前記インターフェースに結合された、前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの第２のセンサーと、
    前記第１のセンサー又は前記第２のセンサーが有効なセンサーを提供できるようにする制御ロジックと
    を含み、
    前記インターフェースに印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、前記インターフェース上に、前記有効なセンサーの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成する、集積回路。
  2. 前記インターフェースに結合された複数のメモリセルと、
    前記複数のメモリセルのうちの少なくとも１つのメモリセルを選択するための選択回路と
    をさらに含み、
    前記制御ロジックは、前記第１のセンサー、前記第２のセンサー、又は前記選択された少なくとも１つのメモリセルの何れかを有効にして、前記インターフェースに印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、前記インターフェース上に、前記有効なセンサー又は選択された少なくとも１つのメモリセルの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成するようにする、請求項１に記載の集積回路。
  3. 前記複数のメモリセルの各々は、フローティングゲートトランジスタを含む、請求項２に記載の集積回路。
  4. 前記第１のセンサーは、サーマルダイオードを含む、請求項１～３の何れか一項に記載の集積回路。
  5. 前記第２のセンサーは、亀裂検出器を含む、請求項１～４の何れか一項に記載の集積回路。
  6. 前記インターフェースは、接触パッド、ピン、バンプ、又はワイヤを含む、請求項１～５の何れか一項に記載の集積回路。
  7. 複数の流体作動装置を駆動するための集積回路であって、
    複数のメモリセルに結合されたインターフェースと、
    前記複数のメモリセルのうちの少なくとも１つのメモリセルを選択して、前記インターフェースに印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、前記インターフェース上に、前記選択された少なくとも１つのメモリセルの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成するようにする、選択回路と
    を含む、集積回路。
  8. 前記複数のメモリセルの各々は、フローティングゲートトランジスタを含む、請求項７に記載の集積回路。
  9. 前記インターフェースに結合された抵抗性センサー
    をさらに含む、請求項７又は請求項８に記載の集積回路。
  10. 前記インターフェースに結合された接合型センサー
    をさらに含む、請求項７～９の何れか一項に記載の集積回路。
  11. 前記インターフェースに結合された温度センサー
    をさらに含む、請求項７～１０の何れか一項に記載の集積回路。
  12. 前記温度センサーは、前記サーマルダイオードを含む、請求項１１に記載の集積回路。
  13. 前記インターフェースに結合された亀裂検出器
    をさらに含む、請求項７～１０の何れか一項に記載の集積回路。
  14. 前記亀裂検出器は、抵抗器を含む、請求項１３に記載の集積回路。
  15. 流体噴射装置であって、
    キャリアと、
    前記キャリア上に互いに平行に配置された複数の細長い基板であって、各細長い基板が、長さ、厚さ、及び幅を有し、前記長さが、前記幅の少なくとも２０倍である、複数の細長い基板と
    を含み、各細長い基板上に、
    インターフェースと、
    前記インターフェースに結合された接合型デバイスと、
    前記インターフェースに結合された抵抗性デバイスと、
    前記接合型デバイス及び前記抵抗性デバイスを有効又は無効にする制御ロジックと
    が設けられており、
    前記キャリアは、前記細長い基板の各々の前記インターフェースに結合された電気配線を含み、前記電気配線に印加された電圧バイアス又は電流バイアスが、前記電気配線上に、有効な接合型デバイス又は有効な抵抗性デバイスの状態を示す検知電流又は検知電圧をそれぞれ生成するように構成される、流体噴射装置。
  16. 各細長い基板上に
    前記インターフェースに結合された複数のメモリセルと、
    前記複数のメモリセルのうちの少なくとも１つのメモリセルを選択するための選択回路と
    が設けられている、請求項１５に記載の流体噴射装置。
  17. 前記複数のメモリセルの各々は、フローティングゲート金属酸化物半導体電界効果トランジスタを含む、請求項１６に記載の流体噴射装置。
  18. 前記複数のメモリセルの各々は、ヒューズを含む、請求項１６に記載の流体噴射装置。
  19. 前記接合型デバイスは、サーマルダイオードを含む、請求項１５～１８の何れか一項に記載の流体噴射装置。
  20. 各細長い基板上に、
    前記細長い基板の長さに沿って間隔を置いて配置された複数のサーマルダイオード
    が設けられている、請求項１９に記載の流体噴射装置。
  21. 前記抵抗性デバイスは、亀裂検出器を含む、請求項１５～２０の何れか一項に記載の流体噴射装置。
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