TWI614144B - 噴墨頭晶片 - Google Patents

Abstract

本案關於一種噴墨頭晶片，係應用於噴墨頭，其中噴墨頭晶片係具有供墨孔及識別電路，識別電路係用以紀錄噴墨頭之相關資訊，噴墨頭晶片特徵在於：識別電路係由至少一熔絲開關以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體所組成。

Description

噴墨頭晶片

本案係關於一種噴墨頭晶片，尤指一種具有識別電路，且該識別電路係由至少一熔絲開關以及一可抹除可編程唯讀記憶體所構成之噴墨頭晶片。

近年來隨著個人電腦普及與網際網路的快速發展，噴墨印表機目前已成為個人電腦設備中必備的產品。對一般的使用者來說，一台基本型的噴墨印表機就足以應付各種文件列印的需求。眾所週知，影響噴墨印表機列印品質之因素有很多，例如墨水的組成，紙張的選擇以及墨水匣之供墨方式等等。為追求更完美之列印品質，相關研發者已投入大量時間與心力於墨水匣儲墨與供墨結構設計，以期能符合結構簡單、製作成本低、高儲墨能力以及高列印品質等要求。

噴墨列印技術發展至今，控制噴墨頭(printhead)釋出墨滴至噴墨媒體之方式可大致分為兩大主流，其一係為熱氣泡式(Thermal Bubble Ink Jet)技術，其操作原理係利用加熱電阻器(thin film resistor)加熱使部分墨水產生氣泡進而將墨水排擠出，並使之通過複數個噴孔噴至噴墨媒體上。另一則為壓電致動式(Piezo-electric)技術，其原理是利用壓電材料的壓電特性，於通電後而將墨水推出噴嘴。

由於每一種類型的噴墨列印技術都需要配合獨特的噴墨頭，再加上各種噴墨頭皆有其特殊的規格，包含：噴墨頭之結構、使用的墨水、噴 孔數以及噴墨控制電路等特性，因此需要搭配相容的列印系統，才能正確地完成列印工作，一般而言，目前的噴墨印表機所設置的墨水匣是可以同時承載兩種墨水匣或同時承載兩種以上墨水匣，由於彩色墨水匣及黑色墨水匣所設置的噴墨頭的規格並不相同，因此當使用者將墨水匣安裝至噴墨印表機上時，噴墨印表機內部的控制電路必須能夠識別墨水匣之噴墨頭的規格，才能使用相對應的驅動程式進行驅動，故噴墨頭需要有一識別電路，以做為噴墨印表機識別噴墨頭特性或訊息之用，並將識別電路做為噴墨頭可用於噴墨印表機的依據。

識別電路係設置於噴墨頭之噴墨頭晶片內，用以紀錄噴墨頭的相關資訊，並可透過例如一電子電路提供給噴墨印表機訊息，以使噴墨印表機與噴墨頭間有良好的搭配，並藉此達到識別噴墨頭的目的。然而由於習知噴墨頭晶片之識別電路皆使用一特定電路元件構成作為印表機識別噴墨頭特性或訊息用，又特定電路元件於電路實作上較為複雜，且價格上較為昂貴，如此一來，將使得噴墨頭生產成本亦相對提高。

因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之噴墨頭晶片，實為相關技術領域者目前所迫切需要解決之問題。

本案之目的在於提供一種噴墨頭晶片，其中噴墨頭晶片內之識別電路係由至少一熔絲開關以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體所構成之陣列組合結構，俾解決習知噴墨頭晶片內之識別電路皆使用特定電路元件構成，在電路實作上較為複雜，且價格較為昂貴，導致噴墨頭生產成本相對提高等缺失。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種噴墨頭晶片，係應用於噴墨頭，其中噴墨頭晶片係具有供墨孔及識別電路，識別電路係用以紀錄該噴墨頭之相關資訊，噴墨頭晶片特徵在於：識別電路係由至少一熔絲開關以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體所組成。

1‧‧‧噴墨頭晶片

10‧‧‧供墨孔

11‧‧‧識別電路

12‧‧‧熔絲開關

13‧‧‧可抹除可編程唯讀記憶體

130‧‧‧控制閘

131‧‧‧浮動閘

132‧‧‧基體

133‧‧‧源極

134‧‧‧汲極

第1圖係為本案較佳實施例之噴墨頭晶片之方塊結構示意圖。

第2圖係為第1圖所示之識別電路之組成結構示意圖。

第3圖係為第2圖所示之熔絲開關於未燒錄時之結構示意圖。

第4圖係為第2圖所示之熔絲開關於燒錄時之結構示意圖。

第5圖係為第2圖所示之可抹除可編程唯讀記憶體結構示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請參閱第1及2圖，其中第1圖係為本案較佳實施例之噴墨頭晶片之方塊結構示意圖，第2圖係為第1圖所示之識別電路之組成結構示意圖。如第1、2圖所示，本實施例之噴墨頭晶片1係應用於一噴墨頭(未圖示)內部，且可與一噴墨印表機(未圖示)電性連接，使噴墨印表機可藉由噴墨頭晶片1所提供之資訊而識別噴墨頭之型號及種類。

於本實施例中，噴墨頭晶片1係具有供墨孔10以及一識別電路11。該供墨孔10係用以供給墨水。該識別電路11係用以紀錄噴墨頭之相關資訊，例如於噴墨頭生產時即燒錄與噴墨頭相應之型號或是序號之辨識碼(Identification Code)於識別電路11內，使得噴墨列印機可藉由讀取儲 存於噴墨頭晶片1之識別電路11中之辨識碼，進而辨識噴墨頭之型號及種類。

於本實施例中，識別電路11可由至少一熔絲開關12(fuse)以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體13(EPROM)所構成之陣列組合結構，例如第2圖所示，識別電路11可由四個熔絲開關12以及十二個可抹除可編程唯讀記憶體13所構成之陣列組合結構，其中於識別電路11之陣列組合結構中，識別電路11內之第一縱列可設置四個可抹除可編程唯讀記憶體13，第二縱列可設置有四個熔絲開關12，第三縱列及第四縱列則可分別設置四個可抹除可編程唯讀記憶體13，此外，對應於識別電路11具有四個熔絲開關12以及十二個可抹除可編程唯讀記憶體13，識別電路11實際上可提供16位元的記憶容量。當然，識別電路11內之熔絲開關12以及可抹除可編程唯讀記憶體13的個數、設置位置及記憶容量並不侷限於如第2圖所示，可依識別電路11之實際需求而有不同的實施態樣。

請參閱第3及4圖，其係分別為第2圖所示之熔絲開關於未燒錄及燒錄時之結構示意圖。如第3圖及第4圖所示，於本實施例中，熔絲開關12可為但不限由金屬熔絲開關(metal fuse)或是複晶矽熔絲開關(poly fuse)所構成，此外，當熔絲開關12未接收一燒錄燒寫電壓而未燒錄時，即如第3圖所示，熔絲開關12係為短路，此時熔絲開關12可提供一邏輯低準位狀態，亦即邏輯0，反之，當熔絲開關12接收一燒錄燒寫電壓而進行燒錄時，熔絲開關12係斷開而為斷路，亦即如第4圖所示，此時熔絲開關12可提供一邏輯高準位狀態，亦即邏輯1。由於熔絲開關12可藉由燒錄而提供邏輯低準位狀態或是邏輯高準位狀態，因此可將噴墨頭上特定規格(包含使用墨水、噴孔數、噴墨控制電路等)紀錄於噴墨頭內。

此外，由於熔絲開關12的燒斷是永久性的，亦即只能寫入一次，因此熔絲開關12實際上係具有不可回復不可改變之特性，故識別電路11內之熔絲開關12係適用於紀錄固定不變之資料，例如噴墨頭出廠日期、噴墨頭有效日期以及噴墨頭所適用之噴墨印表機等。

請參閱第5圖，其係為第2圖所示之可抹除可編程唯讀記憶體結構示意圖。如第5圖所示，可抹除可編程唯讀記憶體13具有一控制閘130、一浮動閘131、一基體132、一源極133以及一汲極134，其中源極133與汲極134係可分別為但不限於N型，基體132則可為但不限於P型。當可抹除可編程唯讀記憶體13在燒錄時，係於汲極134加高壓，使電子從源極133流向汲極134而源極133與汲極134之間的溝道充分開啟，在高壓的作用下，電子的拉力加強，能量使電子的溫度極度上升，變為熱電子(hot electron)，且由於控制閘130所施加的高壓，熱電子便注入至浮動閘131，此時可抹除可編程唯讀記憶體13可提供一邏輯高準位狀態，亦即邏輯1，而當浮動閘131沒有熱電子存在時，可抹除可編程唯讀記憶體13可提供一邏輯低準位狀態，亦即邏輯0。由於可抹除可編程唯讀記憶體13同樣可藉由燒錄而提供邏輯低準位狀態或是邏輯高準位狀態，因此同樣具有紀錄功能，故可將噴墨頭上特定規格(包含使用墨水、噴孔數、噴墨控制電路等)紀錄於噴墨頭內。

此外，由於可抹除可編程唯讀記憶體13具有可重覆燒錄的特性，故可重複紀錄，因此識別電路11內之可抹除可編程唯讀記憶體13係適用於紀錄可變化之資料，例如噴墨頭列印時之墨量變化以及列印張數等。

綜上所述，本案提供一種噴墨頭晶片，該噴墨頭晶片之識別電路係由至少一熔絲開關以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體所構成之陣列組合結構，以藉由熔絲開關紀錄固定不變之資料，藉由可抹除可編程唯 讀記憶體紀錄可變化之資料，如此一來，可使識別電路之資訊紀錄具有較佳的變化性，故噴墨頭晶片所記錄之資料係更為完整，進而使噴墨列印機可從噴墨頭晶片獲得更多資訊(包含墨量、噴墨晶片溫度、墨水形式等)，同時因熔絲開關的價格係相對於可抹除可編程唯讀記憶體便宜，因此相較於習知噴墨頭晶片之識別電路皆使用可抹除可編程唯讀記憶體來構成，本案藉由熔絲開關以及可抹除可編程唯讀記憶體所構成之識別電路便相對便宜，如此一來，將使得噴墨頭生產成本降低。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

11‧‧‧識別電路

12‧‧‧熔絲開關

13‧‧‧可抹除可編程唯讀記憶體

Claims (6)

1. 一種噴墨頭晶片，係應用於一噴墨頭，其中該噴墨頭晶片係具有一供墨孔及一識別電路，該識別電路係用以紀錄該噴墨頭之相關資訊，該噴墨頭晶片特徵在於：該識別電路係由至少一熔絲開關以及至少一可抹除可編程唯讀記憶體所組成，其中，該熔絲開關係用以紀錄固定不變之資料，該可抹除可編程唯讀記憶體係用以紀錄可變化之資料，且當該熔絲開關未燒錄時，該熔絲開關係提供一邏輯低準位狀態，當該熔絲開關燒錄後，該熔絲開關係提供一邏輯高準位狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭晶片，其中該熔絲開關係用以紀錄該噴墨頭之出廠日期、該噴墨頭有效日期以及該該噴墨頭所適用之噴墨印表機。
3. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭晶片，其中該可抹除可編程唯讀記憶體係用以紀錄該噴墨頭列印時之墨量變化以及列印張數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭晶片，其中當該可抹除可編程唯讀記憶體之一浮動閘被注入一熱電子時，該可抹除可編程唯讀記憶體係提供一邏輯高準位狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭晶片，其中當該可抹除可編程唯讀記憶體之一浮動閘不存在一熱電子時，該可抹除可編程唯讀記憶體係提供一邏輯高準位狀態。
6. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨頭晶片，其中該識別電路係由四個該熔絲開關以及十二個該可抹除可編程唯讀記憶體而組成十六位元之該識別電路。