KR20020008055A - 프린트헤드 데이터 인코딩 회로 및 그 검사 방법 - Google Patents

프린트헤드 데이터 인코딩 회로 및 그 검사 방법 Download PDF

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Abstract

프린트헤드 인코딩 회로(50)에서 직렬 저항(60a1,60a2)을 구비한 다수의 링크(56a1,56a2)가 어드레스 선택 트랜지스터(52a-52n) 및 센스 라인(54)에 연결된다. 이러한 장치는 가능한 상태의 수를 증가시키고, 그럼으로써 펜 식별과 같은 목적을 위하여 인코딩될 수 있는 정보의 양을 증가시킨다.

Description

프린트헤드 데이터 인코딩 회로 및 그 검사 방법{TECHNIQUES FOR INCREASING INK-JET PEN IDENTIFICATION INFORMATION IN AN INTERCONNECT LIMITED ENVIRONMENT}
본 발명은 잉크젯 프린팅에 관한 것이며, 보다 구체적으로 펜 식별(pen identification) 정보를 제공하기 위한 기법에 관한 것이다.
잉크젯 펜, 즉 열 잉크젯 펜에서 식별 비트는 펜 모델, 잉크 컬러, 잉크 충전 등의 파라미터를 식별하는데 유용하다. 전기적 상호 연결이 표준 펜 전기 인터페이스(standard pen electrical interface)로부터 이러한 식별을 판독하는데 이용된다. 상호 연결의 수는 비용 및 프린트헤드 상의 가용 공간에 의하여 제한된다.
정보 인코딩을 위한 전형적 기법이 도 1에 도시되어 있으며, 이는 단일 저 저항 연결을 이용하거나 또는 각 프린트헤드 어드레스 비트(a(0),a(1)...a(n))에 대한 링크(12a-12n)(각각의 저항(16a,16b...16n)를 통하여 어드레스 선택 트랜지스터(10a,10b...10n)를 각각 공통 "센스" 라인(14)으로 연결함)를 이용한다. 이들 링크(12a-12n) 각각을 연결하거나 차단함으로써 정보가 저장된다. 이런 링크마다 단지 두 개의 가능한 상태만이 있으므로, 가능한 상태의 수는 2n개이다. 정보는 센스 라인 상의 저항 측정치에 의하여 판독된다.
본 발명은 상호 연결마다 종래의 기법에 의하여 제공되는 것보다 더 많은 정보를 저장하고 접근할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 직렬 저항(resistor)을 가지는 다수의 링크가 프린트헤드 인코딩 회로에서의 어드레스 선택 트랜지스터 및 센스 라인으로 연결된다. 예시적 실시예에서, 본 장치는 2(#링크 × n 어드레스 라인)가능한 상태를 제공한다.
예시적 실시예에서, 프린트헤드 데이터 인코딩 회로는 센스 라인을 포함하고, 센스 라인과 공통 연결 또는 그라운드(ground)와 같은 기준 전압 사이에 연결된 다수의 어드레스 가능 회로를 포함한다. 각각의 어드레스 가능 회로는 선택 장치 및 다수의 링크 요소 및 대응 저항 요소의 병렬 연결을 포함한다. 정보는 링크 요소를 연결하거나 연결하지 아니하여 병렬 연결을 통한 저항에 영향을 미침으로써 인코딩된다.
본 발명의 이러한 특징 및 여타 특징과 장점은 첨부 도면에서 도시된 바와 같이, 그 예시적 실시예에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 더 명백해질 것이다.
도 1은 잉크젯 프린트헤드를 위한 정보를 인코딩하는 이미 알려진 기법을 도시하는 개략적 도면,
도 2는 본 발명에 따라서 프린트헤드 정보를 인코딩하는 회로를 도시하는 개략적 도면,
도 3은 본 발명에 따르는 프린트헤드 데이터 인코딩 회로에 의하여 저장된 정보를 판독하는 기법을 도식적으로 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
22 : 드라이버 26 : 제어기
24, 32 : 상호 연결 회로 34 : 프린트헤드
3O : 프린트 카트리지 50 : 데이터 인코딩 회로
예시적 프린트헤드 인코딩 회로(50)가 도 2에 도시되고 있으며, 이는 세 개의 어드레스 선택 트랜지스터마다 각각 두 개의 링크와 저항을 이용하는데, 이 저항 값은 2의 배수이다. 그러므로, 링크(56a1)와 저항(60a1)의 직렬 연결 및 링크(56a2)와 저항(60a2)의 직렬 연결 각각은 센스 라인(54)과 공통 노드(58a) 사이에서 병렬로 연결되며, 이 공통 노드(58a)는 다시 어드레스 선택 트랜지스터(52a)를 통하여 공통 기준(이 경우에는 그라운드)으로 연결된다. 링크(56b1)와 저항(60b1)의 직렬 연결 및 링크(56b2)와 저항(60b2)의 직렬 연결 각각은 센스 라인(54)과 공통 노드(58b)간에 병렬로 연결되며, 이 공통 노드(58b)는 다시 어드레스 선택 트랜지스터(52b)를 통하여 그라운드로 연결된다. 링크(56c1)와 저항(60c1)의 직렬 연결 및 링크(56c2)와 저항(60c2)의 직렬 연결 각각은 센스 라인(54)과 공통 노드(58c)간에 병렬로 연결되며, 이 공통 노드(58c)는 다시 어드레스 선택 트랜지스터(52c)를 통하여 그라운드로 연결된다.
어드레스 가능 회로를 그라운드로 연결하는 대신에, 공통 노드 또는 공통 기준, 예컨대 공통 기준 전압으로 연결할 수 있다.
저항(60a1,60b1,60c1)는 저항 값 R을 가지며, 저항(60a2,60b2,60c2)는 저항 값 2R을 가진다. 하나의 예시적 실시예에서, R은 40옴(ohm)의 값을 가진다. 그러나, 특정 애플리케이션에 대항 저항값은 제조 과정, 퓨즈 가능(fusible) 링크의 유형에 의존할 것이며 일반적으로 퓨즈를 절단(blow)하는데 요구되는 에너지의 함수라고 할 것이다.
링크(56a1-56c2)는 특정한 인코딩된 정보 값에 따라서 연결될 수도 있고 차단될 수도 있다. 인코딩된 데이터는 센스 라인상의 저항을 측정하여 판독된다. 이는 각각의 어드레스 선택 라인에 대하여, 센스 라인(54) 상에 알려진 일정 전류를 통과시키고 그 전압을 측정함으로써, 또는 센스 라인 상에 알려진 전압을 인가하고 그 센스 라인을 통하여 유도된 전류를 측정함으로써 달성될 수 있다. 측정은 링크의 수 및 특정 애플리케이션에 따라서, 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 이용하거나 또는 비교 측정 회로를 이용함으로써 성취될 수 있다. 도 2에 도시된 예에 있어서, 측정 회로는 네 개의 상태만을 검출할 필요가 있는바, 즉 양 링크모두 차단된 상태, 양쪽 중 어느 하나의 링크는 연결되어 있고 다른 하나는 차단된 상태들, 그리고 양 링크가 모두 연결되어 있는 상태만을 검출할 필요가 있다. 비교 측정 회로가 신호 전압을 임계치 또는 기준 전압 레벨과 비교하므로, 비교 측정 장치를 이용해서 세 개의 상태를 검출하기 위하여 적어도 두 개의 비교 측정 회로가 필요로 될 것이다. 전형적으로, 대부분의 애플리케이션은 이러한 목적을 위하여 ADC 능력(capability)을 이용할 수 있을 것이며, ADC의 이용은 인코딩된 데이터를 판독하는 바람직한 방법이 될 것이다. 예시적으로 선택된 어드레스 라인에 대한 저항 값은 다음의 표에 나타나 있는데, 여기서 "C" 및 "NC"는 링크가 연결되었는지 또는 차단되었는지 나타내고, "A" 및 "B"는 선택된 어드레스 라인에서 각각의 링크를 나타낸다.
그러므로, 어드레스 선택 라인마다 두 개의 링크와 두 개의 저항을 가지는 경우에는, 도 2에 도시된 장치에서와 같이 네 개의 저항 상태가 있을 수 있다. 그러므로, 이러한 예시적 구현의 경우에 가능한 상태의 수가 어드레스 선택 라인당 2개에서 어드레스 선택 라인당 4개로 증가된다.
어드레스 선마다 링크 및 저항의 수가 두 개로 제한되지 않으며, 그러므로 가능한 상태의 수를 더 증가시키기 위해서 3개, 4개 또는 그 이상의 링크 및 저항이 직렬로 이용될 수 있다. 시스템의 저항 값은 측정 회로 예컨대, ADC가 서로 다른 상태에 대한 값을 구별할 수 있도록 선택되어야 하며, 또한 가장 큰 저항 퓨즈에 관련된 퓨즈를 차단할 수 있어야 한다.
링크는 통상적 기법을 이용하여 연결될 수도 있고 차단될 수도 있다. 예컨대, 링크는 프로그래밍 동작 동안, 선택적으로 차단될 수 있는 퓨즈 가능 링크를 포함할 수 있으며, 여기서 선택된 어드레스 선택 라인을 통한 전류 드라이브는 퓨즈를 "절단"하기에 충분하다. 최저 저항 값을 가지는 병렬 연결이 먼저 "절단"되고, 그 후 다음으로 최저 저항 값을 가지는 병렬 연결이 절단되어 가는 식이므로, 전류 드라이브는 바람직한 링크 패턴에 의존하여 선택된다. 이러한 기법은 회로(50)가 제조 후에 프로그램될 수 있게 하므로, 따라서 프린트헤드 제조 이후까지 알려지지 않은 정보를 프로그램하기에 특히 유용하다. 이와 달리, 링크는 포토리소그래피 에칭 기법을 이용하여 선택적으로 링크 도전체를 제거하는 제조 과정 동안 소망하는 장치내에 제조될 수 있다. 이러한 후자의 기법은 프린트헤드 제조이전에 알려진 정보를 프로그램하는데 특히 유용하다. 회로(50)는 또한 이들 기법의 조합을 이용하여 프로그램될 수 있어, 일부 비트는 제조 과정에서 프로그램되고, 일부 비트는 프린트헤드 제조 이후에 프로그램될 수 있다.
퓨즈 절단 과정동안 제어를 유지하기 위하여, 저항 값에서 어떤분리(separation)가 있어야 한다. 병렬로 저항을 부가하는 경우, 저항 값 세트의 일예는 R,2R,4R,8R,16R...인바, 즉 2의 인수로써 저항을 부가해 간다. 세 개의 병렬 링크의 예에 있어서, 하나의 퓨즈를 절단하는 경우, 남아있는 저항 값은 2R 및 4R이 될 것이고, 4/3R의 병렬 저항을 야기한다. 결과 저항 값은 ADC 레솔루션(resolution)의 결정시에 고려될 것이다. 예컨대 8링크 시스템을 위하여 16비트 ADC가 요구될 수 있다.
전형적 잉크젯 카트리지 실시예에서, 데이터 인코딩 회로(50)는 잉크 점화(firing) 저항을 나르는(carry) 프린트헤드 기판 상에 제조된다. 점화 저항 및 회로(50)는 프린트헤드 기판을 나르는 TAB 회로 상의 회로 트레이스(trace)에 의하여 전기적으로 연결된다. 도 3은 데이터 인코딩 회로(50)에 의하여 저장된 정보를 판독하기 위한 기법을 도식적으로 도시하고 있다. 프린터(20)는 대응하는 상호 연결 회로(24,32)를 통하여 프린트 카트리지(30)에 대해 전기적으로 연결된다. 프린터 상호 연결 회로(24)는 캐리지(캐리지에는 카트리지(30)가 제거 가능하게 장착됨) 상에 장착될 수 있어, 카트리지가 캐리지에 장착되는 경우, 상호 연결 회로(24)의 대응 패드가 상호 연결 회로(32)의 패드와 물리적 및 전기적으로 접촉한다. 상호 연결 회로(24)는 드라이버(22) 및 프린터의 제어기(26)로 연결된다. 물론 드라이버(22) 및 프린터 제어기(26)는 예시적 응용에서 ASIC 상에 제조될 수 있다.
프린트 카트리지(30)는 하나 이상의 노즐 어레이 및 프린트헤드 점화 저항을 가지는 프린트헤드(34)를 포함한다. 전형적 실시예에서, 프린트헤드(34) 및 데이터인코딩 회로(50)가 프린트헤드 기판 상에 제조되고, 통상적 기법에 의해서 상호 연결 회로(32)에 대하여 전기적으로 연결된다. 제어기(26)는 회로(50)에 대하여 적절한 어드레스 선택 신호를 제공하고 센스 라인과 회로(50)을 위한 그라운드 사이의 저항을 결정하기 위하여 저항 측정 절차를 수행함으로써 데이터 인코딩 회로(50)를 검사할 수 있다. 이는 각 어드레스 선택 라인마다 반복된다.
개시된 기법은 부가적 상호 연결 리소스의 비용을 더하지 않고 부가적 식별 및 특성 정보가 프린트헤드 또는 잉크젯 카트리지에 저장될 수 있게 한다. 또한, 본 기법은 프린트헤드 또는 카트리지로부터 이러한 데이터를 판독하는 현재의 프린트헤드 드라이버 ASICs에 있어서 적절하다. 링크 및 직렬 저항은 알려진 생산 기법에 있어서 적절하다.
이상에서 개시된 실시예는 단지 본 발명의 원리를 표현할 수 있는 가능한 특정 실시예를 도시하고 있다. 당업자라면 본 발명의 사상과 청구 범위를 벗어나지 않는 범위에서 이들 원리에 따르는 또 다른 장치를 용이하게 생각해낼 수 있을 것이다.
개시된 기법은 부가적 상호 연결 리소스의 비용을 더하지 않고 부가적 식별 및 특성 정보가 프린트헤드 또는 잉크젯 카트리지에 저장될 수 있게 한다. 또한, 본 기법은 프린트헤드 또는 카트리지로부터 이러한 데이터를 판독하는 현재의 프린트헤드 드라이버 ASICs에 있어서 적절하다. 링크 및 직렬 저항은 알려진 생산 기법에 있어서 적절하다.

Claims (11)

  1. 프린트헤드 데이터 인코딩 회로(a printhead data encoding circuit)에 있어서,
    센스 라인(a sense line)(54)과,
    상기 센스 라인 및 공통 기준(a common reference)간에 연결된 다수의 어드레스 가능 회로(a plurality of addressable circuits)를 포함하되, 각각의 회로는 선택 장치(a select device)(52a)를 포함하고 다수의 링크 요소(56a1,56a2)와 대응하는 저항 요소(60a1,60a2)의 병렬 연결을 포함하여, 이에 의해서 상기 링크를 연결하거나 또는 차단하여 상기 병렬 연결을 통한 저항(resistance)에 영향을 주어 정보가 인코딩되는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로(50).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 병렬 연결의 상기 저항 요소는 상이한 저항 값을 가지는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 링크 요소 및 대응 저항 요소는 제 1 저항 요소(60a1)와 직렬로 연결된 제 1 링크 요소(56a1) 및 제 2 저항 요소(60a2)와 직렬로 연결된 제 2 링크 요소(56a2)를 포함하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 저항 요소는 제 1 저항 값(R)을 가지고, 상기 제 2 저항 요소는 제 2 저항 값(2R)을 가지되, 상기 제 2 저항 값은 일반적으로 상기 제 1 저항 값의 두 배인
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 장치는 트랜지스터인
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 링크 요소는 연결된 상태로 제조되고 차후의 제조 프로그래밍과정동안 개방될 수 있는 퓨즈 가능 링크를 포함하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 링크 요소는 프린트헤드 제조이전에 알져진 정보를 프로그램하기 위하여 바람직하게 연결되거나 차단된 상태로 제조된 링크를 포함하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    N개의 상기 다수의 어드레스 가능 회로- 각각은 어드레스 라인(an address line) 및 M개의 링크 요소를 포함함 -가 있고, 상기 다수의 어드레스 가능 회로는 2(M×N)개의 가능한 상태를 제공하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  9. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로가 잉크젯 프린트 카트리지(30)의 일부분으로서 통합되되,
    상기 프린트 카트리지는
    프린트헤드 점화(firing) 저항을 가지는 프린트헤드 기판 상에 제조된 하나 이상의 노즐 어레이(nozzle arrays)를 구비한 프린트헤드(34)와,
    상기 프린트헤드 및 상기 데이터 인코딩 회로에 결합되어 프린트헤드 구동 신호를 제공하고 상기 데이터 인코딩 회로를 검사(interrogate)하는 상호 연결 회로(32)를 포함하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공통 기준은 그라운드(ground)인
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로.
  11. 잉크젯 프린트헤드(30) 상에 제조된 프린트헤드 데이터 인코딩 회로(50)를 검사(interrogate)하는 방법으로서,
    (ⅰ)센스 라인(54)과 그라운드 사이에 결합된 N개의 어드레스 가능 회로- 각각의 회로는 직렬로 연결된 M개의 링크 요소(56a1,56a2...) 및 대응 저항 요소(60a1,60a2...)의 병렬 연결을 포함하고, 상기 링크 요소를 연결하거나 차단하여상기 병렬 연결을 통한 상기 저항에 영향을 줌으로써 정보를 인코딩함-중 하나를 선택하는 단계와,
    (ⅱ)상기 병렬 연결을 통한 상기 저항을 측정하는 단계와,
    (ⅲ)상기 저항을 상기 병렬 연결의 2M개 가능한 상태중 하나와 연관시켜 상기 병렬 연결에 대하여 인코딩된 값을 결정하는 단계와,
    (ⅳ)상기 어드레스 가능 회로 각각에 대하여 상기 단계(ⅰ)-(ⅲ)를 반복하는 단계를 포함하는
    프린트헤드 데이터 인코딩 회로 검사 방법.
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