KR100946522B1

KR100946522B1 - 교체 가능한 프린터 구성요소와 그 형성 방법 및 프린팅시스템

Info

Publication number: KR100946522B1
Application number: KR1020047004412A
Authority: KR
Inventors: 도드시몬
Original assignee: 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인)
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2010-03-11
Also published as: AU2002327594B2; BR0213605B1; CN100415529C; WO2003029006A2; HU230903B1; US7128401B2; HUP0600067A2; EP1480825B1; MXPA04002851A; HK1068309A1; NZ531347A; RU2004113104A; EP1480825A2; NO335358B1; JP4688415B2; IL160565A0; CN1604851A; CA2461697C; CA2461697A1; RU2300464C2

Abstract

교체 가능한 프린터 구성요소(14)는 제 1 저항값을 갖는 열 감지 저항기(14B)를 포함한다. 열 감지 저항기에 결합되는 저항값 변경자(resistance modifier)(510)는 제 1 저항값을 변경한다. 메모리(16A)는 변경된 제 1 저항값의 크기를 나타내는 저항값을 저장한다.

Description

교체 가능한 프린터 구성요소와 그 형성 방법 및 프린팅 시스템{VARIABLE THERMAL SENSE RESISTOR FOR A REPLACEABLE PRINTER COMPONENT}

본 발명은 프린터에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 교체 가능한 프린터 구성요소를 위한 가변 열 감지 저항기(variable thermal sense resistor)에 관한 것이다.

잉크젯 기술의 분야는 상대적으로 잘 개발되어 있다. 컴퓨터 프린터, 그래픽 플로터(graphics plotters) 및 팩시밀리 머신과 같은 상업적 제품은 프린팅된 매체를 생성하는 잉크젯 기술을 이용하여 제조되어 왔다. 일반적으로, 잉크젯 영상은 프린트 매체 상에서, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(injet printhead assembly)로서 알려져 있는 잉크 드롭 생성 장치에 의해 방사되는 잉크 드롭의 정밀한 배치에 따라 형성된다. 잉크젯 프린트헤드 어셈블리는 적어도 하나의 프린트헤드를 포함한다. 전형적으로, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리는 프린트 매체의 표면 위를 가로질러 이동 가능한 카트리지 상에 놓이고, 마이크로 컴퓨터 또는 기타 제어기의 명령에 따라 적절한 시각에 잉크의 드롭을 방사하도록 제어되는데, 여기서 잉크 드 롭 적용의 타이밍은 프린트되고 있는 영상의 픽셀 패턴에 대응하도록 의도된다.

잉크젯 프린터는 적어도 하나의 잉크 공급부를 구비한다. 잉크 공급부는 잉크 저장소를 구비한 잉크 컨테이너(ink container)를 포함한다. 잉크 공급부는 잉크젯 카트리지 또는 펜 내에서 잉크젯 프린트헤드 어셈블리와 함께 제공되거나 별도로 제공될 수 있다. 잉크 공급부가 잉크젯 프린트헤드 어셈블리와 별도로 제공되면, 사용자는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리를 교체하지 않고 잉크 공급부를 교체할 수 있다. 그러면, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리는 프린트헤드 수명의 완료 혹은 그 근처에 교체되고 잉크 공급부는 교체되지 않는다.

전형적으로, 현재의 프린터 시스템은 잉크젯 카트리지, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 및 잉크 공급부 등 하나 이상의 교체 가능한 프린터 구성요소들을 포함한다. 몇몇 기존의 시스템들은 교체 가능한 구성요소에 관한 정보를 프린터에 전달하기 위해 이들 교체 가능한 프린터 구성요소에 온 보드 메모리(on-board memory)를 제공한다. 예컨대 잉크젯 카트리지를 위한 온 보드 메모리는 전형적으로 (너무 오래된 잉크가 프린트헤드를 손상하지 않게 보장하는) 제조 일자, (오설치(misinstallation)를 방지하는) 잉크 컬러 및 (호환성 없는 또는 하급의 잉크가 다른 프린터 부분들에 들어가 손상하지 않게 보장하는) 제조 식별 코드를 저장한다. 또한, 이러한 메모리는 잉크 컨테이너에 관한 기타 정보, 예컨대 잉크 레벨 정보를 저장할 수 있다. 잉크 레벨 정보는 프린터에 전달되어 남아 있는 잉크의 양을 나타낼 수 있다. 사용자는 잉크 레벨 정보를 관찰하여 고갈된 잉크 컨테이너를 교체해야 함을 예상할 수 있다.

몇몇 교체 가능한 프린터 구성요소들, 예컨대 몇몇 잉크젯 프린트헤드 어셈블리는 열 감지 저항기(thermal sense resistor, TSR)를 포함한다. TSR의 목적은 프린터가 프린트헤드 어셈블리의 온도를 측정하게 해주는 것이다. TSR 물질의 밀도(consistency)를 알면, 저항의 열 유효계수(thermal coefficient of resistance, TCR)가 결정되게 해준다. 프린터는 TCR 및 TSR의 측정 저항값에 기초하여 프린트헤더 어셈블리의 온도를 측정할 수 있다.

일반적으로, 프린트헤드 어셈블리는 동작시 가열된다. 프린터는 TSR을 모니터링하고 프린팅 알고리즘을 변경하여 에너지를 더하거나 감하여 분사될 잉크 드롭의 크기를 변경할 수 있다. 콜드 다이(cold die)의 경우에(가령, 프린터 내에 새로운 카트리지가 방금 배치된 경우), 프린터는 프린트헤드 어셈블리가 콜드 상태라는 것을 인지하여 잉크 드롭이 약간 더 커지도록 추가의 에너지를 제공할 것이다. 다이가 가열됨에 따라, 프린터는 점점 더 적은 에너지를 제공할 것이다. 몇몇 시스템에서, 과열을 방지하기 위해 프린트헤드 어셈블리의 온도가 모니터링된다. 온도가 특정 임계치에 도달되면, 프린터는 잠시 중단되어 프린터헤드 어셈블리가 냉각되는 것을 가능하게 하는 대기 모드에 들어갈 수 있다.

기존 프린터 시스템에서는, 나중에 온도 판단을 위한 시작점으로서 사용하기 위해 알려진 온도에서 TSR의 저항값을 측정하는 데 아날로그 하드웨어가 사용된다. 초기의 저항값 측정은 아주 정확하지는 않은 아날로그 측정이다. 또한, 아날로그 측정 하드웨어는 프린터의 고가 부속품이다.

교체 가능한 프린터 구성요소 내에서 특정 온도에서의 TSR 저항값을 인코딩하고 저장하여 아날로그 측정 하드웨어 및 그 연관된 비용에 대한 필요를 없애는 것이 바람직할 것이다. 그러면, 프린터는 TSR 저항값의 초기의 아날로그 측정을 수행하지 않고 인코딩된 데이터와 추가의 계수들을 사용하여 프린트헤드 어셈블리 온도를 측정할 수 있을 것이다.

교체 가능한 프린터 구성요소 메모리 내에는 전형적으로 한정된 개수의 이용 가능한 비트가 있다. 공간이 허용되면 추가의 비트가 구현될 수 있으나, 추가의 비트는 교체 가능한 프린터 구성요소의 비용을 증가시킬 것이다. 하나의 정보 유형을 나타내는 비트가 인코딩된 TSR 정보를 나타내는 데에도 사용되도록 메모리의 특정 비트를 "이중 사용(double use)"하는 것이 바람직할 것이다.

교체 가능한 프린터 구성요소 메모리 내의 소정 유형의 비트, 예컨대 "펜 고유성(pen uniqueness)" 비트에 있어서, 동일한 비트값들이 거의 (영원히) 중복되지 않게 비트값들은 상대적으로 랜덤하게 분산되고 각각의 메모리가 펜 고유성에 대한 고유값을 저장하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 특정 웨이퍼 상의 모든 TSR이 동일한 공칭 저항값(nominal resistance)을 갖도록 설계되면, TSR의 측정 저항값을 나타내는 비트값은 상대적으로 좁은 범위를 커버하고 그 비트값이 펜 고유성 및 TSR 정보를 둘 다 나타내는 경우 원하는 랜덤성(randomness)을 제공하지 않을 것이다. TSR 비트값의 범위를 넓혀 펜 고유값에 대한 고유성 또는 랜덤성을 보다 더 제공하기 위해 제조시에 TSR의 공칭 저항값을 변화시키는 것이 바람직할 것이다.

발명의 개요

본 발명의 일 형태는 제 1 저항값을 갖는 열 감지 저항기 등의 교환 가능한 프린터 구성요소를 제공한다. 열 감지 저항기에 결합되는 저항값 변경자(resistance modifier)는 제 1 저항값을 변경한다. 일 실시예에서, 메모리는 변경된 제 1 저항값의 크기를 나타내는 저항값을 저장한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 주요 구성요소의 전기 블록도,

도 2는 TSR 저항값과 연관된 비트값을 나타내는 룩업 테이블의 다이어그램,

도 3a는 잉크젯 카트리지 메모리의 가용 비트(fusible bit)의 상태를 정의하기 위한 회로의 개략도,

도 3b는 잉크젯 카트리지 메모리의 마스크 비트(masked bit)의 상태를 정의하기 위한 회로의 개략도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 카트리지 메모리 내에 저장되는 정보를 나타내는 테이블의 다이어그램,

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 TSR의 가변 길이 부분의 확대 평면도,

도 5b는 공칭 TSR 저항값을 변화시키기 위해 단락 바(shorting bar)가 구비된 도 5에 도시한 가변 길이 TSR 부분의 확대 평면도,

도 6은 단일의 웨이퍼 상의 다수의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리로부터 측정된 TSR 저항값을 도시하는 막대 그래프.

바람직한 실시예의 다음 상세한 설명에서, 본 발명의 일부를 형성하고, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 이해해서는 안되며, 본 발명의 범주는 청구의 범위에 의해 정의된다.

I. 잉크젯 프린터

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 주요 구성요소의 전기 블록도이다. 잉크젯 프린터(10)는 분리성 잉크젯 카트리지(12)를 포함하고, 분리성 잉크젯 카트리지(12)는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14), 메모리(16) 및 잉크 공급부(26)를 포함한다. 잉크젯 카트리지(12)는 프린터(10)로부터 탈부착 가능하다(pluggably removable). 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)는 적어도 하나의 프린트헤드(14A) 및 열 감지 저항기(TSR)(14B)를 포함한다. 메모리(16)는 RAM, ROM 및 EEPROM 등 여러 형태의 메모리를 포함하고, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14) 및 잉크 공급부(26)와 연관된 데이터를 저장한다. 일 실시예에서, 메모리(16)는 공장 기록 데이터(factory-written data) 및 프린터 기록 데이터(printer-recorded data)를 포함한다. 구체적으로, 일 실시예에서, 메모리(16)는 13개의 "가용(fusible)" 비트 및 13개의 "마스크(masked)" 비트를 갖는 26개 비트 ROM(16A)을 포함한다. 또 다른 실시예에서, ROM(16A) 내의 모든 26개의 비트는 가용 비트이다. 가용 비트를 이용하면, 제품 수명의 임의의 시점에서, 가용 비트는 정확한 장비를 이용하여 블로우(blown)될 수 있다. 그래서, 가용 비트의 사용은 상당한 유연성을 제공한다. 이와 대조적으로, 마스크 비트는 제조 프로세스 동안 정의되는 "하드 코딩된(hard-coded)" 비트이다.

(도 3a에 도시한) 회로(300A) 내의 가용 비트를 나타내는 저항을 블로우함으로써 각각의 가용 비트가 설정될 수 있다. 마스크 비트를 나타내는 저항을 (도 3b에 도시한) 회로(300B) 내에 추가함으로써 각각의 마스크 비트가 설정될 수 있다. 일 실시예에서, ROM(16A)은 잉크 프린트헤드 어셈블리(14)와 합체될 수 있다. 또 다른 실시예에서, ROM(16A)은 잉크 공급부(26)와 합체될 수 있다. 당업자라면, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14) 및 잉크 공급부(26)를 잉크젯 카트리지(12) 내로 합체하는 대신에, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14) 및 잉크 공급부(26)가 별도로 제공될 수 있고, 별도의 메모리를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

프린터(10)는 잉크젯 카트리지(12)와 제어기(34) 간의 통신을 위한 통신 라인(20)을 포함한다. 통신 라인(20)은 어드레스 라인(20A), 제 1 인코드 인에이블 라인(20B), 제 2 인코드 인에이블 라인(20C) 및 출력 라인(20D)을 포함하고, 이들 모두는 일 실시예에서 ROM(16A)에 접속되어 있다. 본 발명의 일 형태에서, 어드레스 라인(20A)은 13개의 어드레스 라인을 포함한다. 제 1 인코드 인에이블 라인(20B)은 ROM(16A) 내의 가용 비트를 선택하기 위해 제공되고, 제 2 인코드 인에이블 라인(20C)은 ROM(16A) 내의 마스크 비트를 선택하기 위해 사용된다. 어드레스 라인(20A)은 특정 가용 비트 또는 마스크 비트를 선택하기 위해 사용된다. 선택된 가용 또는 마스크 비트의 값은 출력 라인(20D) 상의 출력을 감지함으로써 판독된다.

잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14), 메모리(16) 및 잉크 공급부(26)는 다양한 프린트 구성요소 또는 서브 어셈블리의 제어를 위한 전자 장치 및 펌웨어를 포함하는 제어기(34)에 접속된다. 프린터 드라이버 내에 합체될 수 있는 프린트 제어 프로시저(35)는 메모리(16)로부터의 데이터 판독을 야기하고 메모리(16)로부터 액세스된 데이터에 따라 프린터 동작을 조정한다. 제어기(34)는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14) 및 잉크 공급부(26)를 제어하여 잉크 드롭이 제어된 방식으로 프린트 매체(32) 상에 분사되게 한다.

호스트 프로세서(36)는 제어기(34)에 접속되고, 중앙 처리 장치(CPU)(38) 및 소프트웨어 프린터 드라이버(40)를 포함한다. 모니터(41)는 호스트 프로세서(36)에 접속되고, 잉크젯 프린터(10)의 상태를 나타내는 다양한 메세지를 디스플레이하기 위해 사용된다. 이와 다르게, 프린터(10)는 프린터의 전면 패널 상에 메세지가 디스플레이되는 독립형 또는 네트워크형 동작을 위해 구성될 수 있다.

II. TSR 정보를 인코딩

도 1에 도시한 바와 같이, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)는 TSR(14B)을 포함한다. 일 실시예에서, TSR(14B)은 0.5%의 구리와 99.5%의 알루미늄이다. TSR(14B)의 저항값은 제조 프로세스 동안에 측정되고, 그 후, ROM(16A) 내의 소정의 비트가 "블로우"되어 측정 저항값을 나타내는 인코딩값을 저장한다.

일 실시예에서, 웨이퍼 상의 각 프린트헤드 어셈블리(14) 상의 TSR(14B)의 저항값은 32℃에서 측정된다. 본 발명의 일 형태에서, 280개의 프린트헤드 어셈블리(14)가 단일의 웨이퍼 상에서 형성된다. 측정된 저항값은 소수점까지 버린다(truncated)(예컨대, 258.9 옴은 258 옴이 된다). 그 후, 소수점까지 버린 저항값은 도 2에 도시한 저항값 대 인코드값 룩업 테이블(resistance-to-encode value lookup table)(200)에서 찾을 수 있다.

룩업 테이블(200)은 열(202A, 202B)과 다수의 엔트리(204)를 포함한다. 룩업 테이블(200) 내의 각각의 엔트리(204)는 (열(202B)에 도시한) 비트값 집합을 (열(202A)에 도시한) 저항값과 연관시킨다. 측정된 저항값에 대한 열(202B)에서 도시한 비트값에 기초하여, 대응 비트가 ROM(16A) 내에서 블로우되어 TSR 저항값 정보를 저장한다. ROM(16A) 내의 블로우된 비트는 정확한 인코딩 TSR 저항값이 저장되었다는 것을 보장하기 위해 나중에 검사된다. 본 발명의 일 형태에서, 에러를 방지하기 위하여, 어떤 TSR 비트도 블로우되지(즉, 0으로부터 1로 변경되지) 않으면, 그 부분은 웨이퍼 레벨에서 거절된다. 어떤 TSR 비트도 변경되지 않으면, 비트 블로우 프로세스 동안에 그 부분이 다소 스킵되었거나 그 부분에 대해 비트 블로우 프로세스가 정확하게 작용하지 않았다는 것을 나타낸다.

III. ROM 회로

ROM(16A)을 위한 비트 블로우 프로세스는 그 비트가 가용 비트 또는 마스크 비트인 지 여부에 따라 달라진다. 도 3a는 ROM(16A) 내의 가용 비트의 상태를 정의하기 위한 회로의 개략도이다. 회로(300A)는 제 1 인코드 인에이블 입력(E_on)(302), 출력(id_out)(304), 어드레스 입력(306), 트랜지스터(308), 저항기(310), 트랜지스터(312), 제 2 인코드 인에이블 입력(E_off)(314), 트랜지스터(316) 및 그라운드(p_gnd)(318)를 포함한다. 어드레스 입력(306)은 어드레스 라인(20A) 중 하나에 결합된다(도 1에 도시). 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은 제 1 인코드 인에이블 라인(20B)에 결합된다(도 1에 도시). 제 2 인코드 인에이블 입력(314)은 제 2 인코드 인에이블 라인(20C)에 결합된다(도 1에 도시). 출력(304)은 출력 라인(20D)에 결합된다(도 1에 도시).

일 실시예에서, 트랜지스터(308, 312, 316)의 각각은 전계 효과 트랜지스터(FET)이다. 어드레스 입력(306)은 트랜지스터(308)의 드레인에 결합된다. 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은 트랜지스터(308)의 게이트에 결합된다. 트랜지스터(308)의 소스는 트랜지스터(312)의 게이트 및 트랜지스터(316)의 드레인에 결합된다. 트랜지스터(316)의 게이트는 제 2 인코드 인에이블 입력(314)에 결합된다. 트랜지스터(316)의 드레인은 트랜지스터(308)의 소스 및 트렌지스터(312)의 게이트에 결합된다. 트랜지스터(316)의 소스는 그라운드(318)에 결합된다. 저항(310)은 출력(304)과 트랜지스터(312)의 드레인 사이에 배치된다. 트랜지스터(312)의 소스는 그라운드(318)에 결합된다.

회로(300A)에 의해 표시되는 비트와 같은 ROM(16A) 내의 가용 비트는 제 1 인코드 인에이블 입력(302)을 하이로 설정하고, 어드레스 입력(306)을 하이로 설정하고, 출력(304)에서의 신호를 감지함으로써 판독된다. 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은, 제어기(34)가 제 1 인코드 인에이블 라인(20B)을 하이로 설정함으로써 하이로 설정된다. 어드레스 입력(306)은, 제어기(34)가 어드레스 입력(306)에 결합되는 어드레스 라인(20A)을 하이로 설정함으로써 하이로 설정된다. 출력(304)에서의 출력 전압은, 제어기(34)가 출력 라인(20D) 상의 전압을 감지함으로써 감지된다.

트랜지스터(308)는 입력(302, 306)을 이용하여 AND 게이트로서 동작한다. 입력(302, 306)이 둘 다 하이이면, 전류는 트랜지스터(308)로, 이어서 트랜지스터(312)를 통해 흐른다. 트랜지스터(312)는 출력(304)을 구동하는 드라이브 트랜지스터로서 동작한다. 저항(310)이 블로우되면, 출력(304)에서의 전압은 논리적 1을 나타내는 하이일 것이다. 저항(310)이 블로우되지 않으면, 출력(304)에서의 전압은 논리적 0을 나타내는 로우일 것이다. 일 실시예에서, 저항(310)을 통해 큰 전류를 구동함으로써 저항(310)이 블로우된다. 트랜지스터(316)는 트랜지스터(312)가 오프로 되어야 하는 경우, 트랜지스터(308)로부터의 누설 전류가 트랜지스터(312)를 턴 온하는 것을 방지하는 능동 풀 다운(active pull down)으로서 사용된다. 트랜지스터(316)는 제 2 인코드 인에이블 입력(314)을 하이로 설정함으로써 턴 온된다. 턴 온되면, 트랜지스터(316)는 전류를 트랜지스터(308)로부터 그라운드로 전환시킨다(diverts).

저항(310)을 블로우하는 것에 더하여, 기계적 커팅(mechanical cutting), 레이저 커팅(laser cutting) 및 기타 방법을 포함하는, 개방 회로를 생성하여 ROM(16A) 내의 비트의 상태를 정의하는 다른 방법들이 사용될 수 있다.

도 3b는 ROM(16A) 내의 마스크 비트의 상태를 정의하는 회로의 개략도이다. 회로(300B)는 저항(310)이 스위치(320)로 대체되고, 트랜지스터(322)가 트랜지스터(32)보다 폭이 좁은 것을 제외하고 도 3a에 도시한 회로(300A)와 실질적으로 동일하다. 일 실시예에서, 스위치(320)는 실제의 물리적 스위치가 아니고, 저항의 존재 또는 부재를 나타낸다. 본 발명의 일 형태에서, 논리적 1 비트값을 제공하기 위해 제조 프로세스 동안에 저항(320)이 추가된다. 스위치(320)의 위치에 저항이 존재하면, 저항은 출력(304)과 트랜지스터(322) 사이에 개방 회로로서 동작하기에 충분한 저항값을 갖는다.

어드레스 입력(306)은 어드레스 라인(20A)(도 1에 도시) 중 하나에 결합된다. 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은 제 2 인코드 인에이블 라인(20C)(도 1에 도시)에 결합된다. 제 2 인코드 인에이블 입력(314)은 제 1 인코드 인에이블 라인(20B)(도 1에 도시)에 결합된다. 출력(304)은 출력 라인(20D)(도 1에 도시)에 결합된다.

어드레스 입력(306)은 트랜지스터(308)의 드레인에 결합된다. 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은 트랜지스터(308)의 게이트에 결합된다. 트랜지스터(308)의 소스는 트랜지스터(322)의 게이트 및 트랜지스터(316)의 드레인에 결합된다. 트랜지스터(316)의 게이트는 제 2 인코드 인에이블 입력(314)에 결합된다. 트랜지스터(316)의 드레인은 트랜지스터(308)의 소스 및 트랜지스터(322)의 게이트에 결합된다. 트랜지스터(316)의 소스는 그라운드(318)에 결합된다. 스위치(310)는 출력(304)과 트랜지스터(322)의 드레인 사이에 배치된다. 트랜지스터(322)의 소스는 그라운드(318)에 결합된다.

회로(300B)에 의해 표시되는 것과 같은 ROM(16A) 내의 마스크 비트는 제 1 인코드 인에이블 입력(302)을 하이로 설정하고, 어드레스 입력(306)을 하이로 설정하고, 출력(304)에서의 신호를 감지함으로써 판독된다. 제 1 인코드 인에이블 입력(302)은, 제어기(34)가 제 2 인코드 인에이블 라인(20C)을 하이로 설정함으로써 설정된다. 어드레스 입력(306)은, 제어기(34)가 입력(306)에 결합되는 어드레스 라인(20A)을 하이로 설정함으로써 설정된다. 출력(304)에서의 출력 전압은, 제어기(34)가 출력 라인(20D) 상의 전압을 감지함으로써 감지된다.

트랜지스터(308)는 입력(302, 306)을 이용하여 AND 게이트로서 동작한다. 입력(302, 306)이 둘 다 하이이면, 전류는 트랜지스터(308)로, 이어서, 트랜지스터(322)로 흐른다. 트랜지스터(322)는 출력(304)을 구동하는 드라이브 트랜지스터로서 동작한다. 스위치(310)가 개방되면(즉, 저항이 존재하면), 출력(304)에서의 전압은 논리적 1을 나타내는 하이일 것이다. 스위치(310)가 닫히면(즉, 저항이 존재하지 않으면), 출력(304)에서의 전압은 논리적 0을 나타내는 로우일 것이다. 트랜지스터(316)는 트랜지스터(322)가 오프여야 하는 경우, 트랜지스터(308)로부터의 누설 전류가 트랜지스터(322)를 턴 온하는 것은 방지하는 능동 풀 다운으로서 사용된다. 트랜지스터(316)는 제 2 인코드 인에이블 입력(314)을 하이로 설정함으로써 설정된다. 턴 온되면, 트랜지스터(316)는 전류를 트랜지스터(308)로부터 그라운드로 전환시킨다.

IV. ROM 내용

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 ROM(16A) 내에 저장되는 정보를 나타내는 테이블이다. 테이블(400)은 어드레스 라인 식별자(402), 인코드 인에이블 라인 식별자(404), 비트 유형 식별자(406A, 406B), 인코드 인에이블 라인 식별자(404), 비트 유형 식별자(406A, 406B)(일괄적으로, 비트 유형 식별자(406)라고 지칭), 비트값(408) 및 필드(410A~410J)(일괄적으로, 필드(410)라고 지칭)를 포함한다. 테이블(400)은 부분(412) 및 부분(414)으로 분할된다. 테이블(400)의 부분(412)은 가용 유형 식별자(406A)로서 표시되는 가용 비트와 연관된 정보를 나타낸다. 테이블(400)의 부분(414)은 마스크 유형 식별자(406B)에 의해 표시되는 마스크 비트와 연관된 정보를 나타낸다. 테이블(400)의 부분(414)은 마스크 유형 식별자(406B)에 의해 표시되는 마스크 비트와 연관된 정보를 나타낸다. 어드레스 라인 식별자(402)의 각각의 식별자는 어드레스 라인(20A)(도 1에 도시) 중 하나를 나타내고 가용 비트 또는 마스크 비트에 대응한다. 가용 및 마스크 비트는 둘 다 1~13으로 번호가 매겨져 있는데, 이 번호는 그 비트와 연관된 특정 어드레스 라인(20A)을 나타낸다. 인코드 인에이블 라인 식별자(404)는 대응 비트를 선택하기 위해 설정되어야 하는 인코드 인에이블 라인(20B 또는 20C)을 나타낸다. 인코드 인에이블 라인 식별자(404) 내의 "1"은 가용 비트를 선택하기 위해 사용되는 제 1 인코드 인에이블 라인(20B)에 대응한다. 인코드 인에이블 라인 식별자(404) 내의 "2"는 마스크 비트를 선택하기 위해 사용되는 제 2 인코드 인에이블 라인(20C)에 대응한다.

가용 비트(1~13) 및 마스크 비트(1~13)는 다수의 필드(410)로 분할된다. 특정 필드(410) 내의 각각의 비트는 비트값(408)을 포함한다. 비트가 설정되면, 그 대응하는 비트값(408)으로 표시되는 값을 갖는다. 비트가 설정되지 않으면, 비트는 0의 값을 갖는다. 일 실시예에서, 가용 비트(1~13) 및 마스크 비트(1~13)는 ROM(16A)의 제조 동안에 설정된다. 또 다른 실시예에서, 가용 비트(1~13)는 ROM(16A)의 제조 후(post-manufacture)에 설정된다. 또한, 위에서 언급한 바와 같이, 다른 실시예에서, ROM(16A)은 모든 가용 비트를 포함하고, 또한, 모든 비트가 제조 후에 설정될 수 있다.

TSR/Pen 고유 필드(TSR/Pen uniqueness field)(410A)는 가용 비트(11~13)를 포함한다. 일 실시예에서, 가용 비트(11~13)는 TSR(14B)의 측정 저항값을 나타내는 최상위 3개의 비트이다. 위에서 언급한 바와 같이, TSR(14B)의 측정 저항값을 나타내는 비트는 룩업 테이블(200)의 열(202B)로부터 얻는다. 아래에 더 설명되는 바와 같이, TSR 비트는 펜 고유 정보를 제공하기 위해서도 사용된다.

잉크 보충 필드(Ink fill field)(410B)는 가용 비트(9~10)를 포함한다. 일 실시예에서, 가용 비트(9~10)는 잉크가 적다는 경고(low ink warning)가 디스플레이되어야 할 때를 판단하는 기준 레벨 또는 트리거 레벨을 제공한다.

마케팅 필드(Marketing field)(410C)는 가용 비트(5~8)를 포함한다. 일 실시예에서, 가용 비트(5~8)는, 잉크 카트리지가 특정 프린터 내에서 사용될 수 있는 지 여부를 식별하기 위해 사용된다.

TSR/Pen 고유 필드(410D)는 가용 비트(1~4)를 포함한다. 일 실시예에서, 가용 비트(1~4)는 TSR(14B)의 측정 저항값을 나타내는 최하위 4개의 비트이다. 위에서 언급한 바와 같이, TSR(14B)의 측정 저항값을 나타내는 비트는 룩업 테이블(200)의 열(202B)로부터 얻는다. 아래에 더 설명하는 바와 같이, TSR 비트는 펜 고유 정보를 제공하기 위해서도 사용된다.

펜 고유 필드(410E)는 마스크 비트(12~13)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(12~13)는 TSR/Pen 고유 필드(410A, 410D)와 관련되어 사용되어 잉크젯 카트리지(12)를 위한 펜 고유값을 제공하는 임의수의 최상위 2개의 비트이다.

필드(410F)는 마스크 비트(11)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(11)는 데이터를 저장하기 위해 사용되고, 필드(410F)는 글자 "NA"(즉, 할당되지 않음)를 포함한다.

필드(410G)는 마스크 비트(10)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(10)는 노즐 위치 정보를 제공한다.

필드(410H)는 마스크 비트(9)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(9)는 펜 유형 필드(410I)에 대응하는 비트와 연관되어 사용되는 패리티 비트(parity bit)이다.

펜 유형 필드(410I)는 마스크 비트(5~8)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(5~8)는 ROM(16A)과 연관되어 있는 잉크젯 카트리지의 유형 식별을 제공한다.

펜 고유 필드(401J)는 마스크 비트(1~4)를 포함한다. 일 실시예에서, 마스크 비트(1~4)는 TSR/Pen 고유 필드(410A, 410D)와 연관되어 사용되어 잉크젯 카트리지(12)를 위한 펜 고유값을 제공하는 임의수의 최하위 4개의 비트이다. 필드(410A, 410D, 410E, 410J)를 포함하는 펜 고유값은 잉크젯 카트리지(12)를 유일하게 식별하고, 새로운 잉크젯 카트리지가 설치되었는 지 여부를 프린트 제어기(34)가 판단하게 해준다. 일 실시예에서, 새롭게 삽입된 카트리지의 펜 고유값이 마지막 세 개의 삽입 카트리지와 상이하면, 프린터는 새로운 카트리지가 삽입된 것처럼 동작할 것이고, 정렬 방법, 잉크 레벨 감지 리셋 및 에너지 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

프린터(10)는 ROM(16A) 내의 필드(410A, 410D)로부터 TSR 저항값 정보를 획득하고, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)의 온도를 측정할 수 있다. 이전의 프린팅 시스템과 다르게, 프린터(10)는 TSR(14B) 저항값의 초기 아날로그 측정을 수행할 필요가 없다. TCR(thermal coefficient of resistence) 및 (ROM(16A) 내의 필드(410A, 410D) 내에 인코딩된) 특정 온도에서의 TSR(14B)의 저항값을 알면, 프린터(10)는 다른 계수들로부터 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)의 온도를 계산할 수 있다. 또한, 프린터(10)는 ROM(16A)으로부터 펜 고유값을 획득할 수 있고, 필드(410A, 410D) 내에 인코딩된 TSR 정보 및 필드(410E, 410J)로부터 임의의 수를 포함한다.

종래의 프린터 제품에서, TSR은 웨이퍼 상의 모든 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이가 동일한 길이를 갖도록 설계되고, 대략 240~250 옴의 동일한 공칭 저항값을 갖도록 설계되었다. 펜 고유값들에 대해 보다 높은 랜덤성을 제공하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서, 필드(410A, 401D) 내의 TSR 값들의 범위는 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 상이한 공칭 저항값들을 갖는 TSR(14B)을 제조함으로써 확장된다.

V. 가변 TSR

도 5a는 TSR(14B)의 가변 길이 부분(500)의 확대 평면도이다. 일 실시예에서, 가변 길이 부분(500)은 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이의 좌측 아래 근처에 배치된다. 본 발명의 일 형태에서, TSR(14B)은 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이의 다른 영역으로 확장되는 가변 부분(500)에 결합되는 다른 부분들도 포함한다.

가변 TSR 부분(500)은 꾸불꾸불한 영역(serpentine region)(502)을 포함하되, 그 상부 및 하부 근처에는 다수의 전이 영역(506)이 형성된다. 일 실시예에서, 전류는 도전체(508)를 통해 TSR 부분(500)에 들어가고, 꾸불꾸불한 영역(502)의 다수의 레그를 통해 위 아래로 이동하고, 이어서 도전체(504)를 통해 빠져나간다.

본 발명의 일 형태에서, TSR 부분(500)을 위한 설계는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)를 위한 다이 데이터베이스 내에 포함된다. TSR 부분(500)은 금속층을 증착하는 단계와 적당한 포토마스트(photomask)를 사용하여 금속을 에칭하여 도 5a에 도시한 꾸불꾸불한 형상(502)을 생성하는 단계를 포함하는 표준 제조 기법을 사용하여 형성된다.

도 5b는 부분(500)의 저항값을 변화시키고, 이에 대응하여, 전체 TSR(14B)의 저항값을 변화시키기 위해 단락 바(shorting bar) 또는 점퍼(jumper)(510)가 추가된 도 5a에 도시한 가변 TSR 부분(500)의 확대 평면도이다. 단락 바(510)는 TSR 부분(500)의 바닥 근처의 제 1의 소수 전이 영역(506)을 단락함으로써 TSR 부분(500)을 효과적으로 단락하여, TSR(14B)의 공칭 저항값을 변경한다. 그래서, 꾸불꾸불한 부분(502)의 제 1 의 몇몇 레그를 통해 위 아래로 이동하는 대신에, 대부분의 전류는 그 전류가 꾸불꾸불한 부분(502)을 가로질러 중도 근처에 도달할 때까지 단락 바(510)를 통해 수평으로 흐를 것이고, 이어서, 전류는 꾸불꾸불한 부분(502)의 남아 있는 레그를 통해 위 아래로 흐르기 시작하고 도전체(504)를 통해 빠져나갈 것이다.

일 실시예에서, 가변 길이 단락 바(510)를 이용하여 가변 TSR 부분(500)의 길이를 변경함으로써 웨이퍼 상에 네 개의 상이한 길이의 TSR(14B)(및 네가지 상이한 공칭 저항값)이 제공된다. 또 다른 실시예에서, 웨이퍼 상에 다섯 개의 상이한 길이의 TSR(14B)(및 다섯가지의 상이한 공칭 저항값)이 제공된다. 또 다른 실시예에서 다른 개수 및 길이의 TSR이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 형태는 각각의 원하는 TSR 공칭 저항값을 위해 고유의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이를 설계할 필요가 없이 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 내에 가변 저항 TSR을 제조하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이 대신에 마스크 프레임 내에 가변 길이 단락 바(510)가 추가된다. 그래서, 웨이퍼 상의 TSR(14B)의 길이에 작은 변경을 하기 위해 (다이 데이터가 아닌) 마스크 프레임 데이터가 사용될 수 있다.

하나의 일반적인 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이 설계는 하나의 웨이퍼(또는 다수의 웨이퍼) 상에서 여러 번 복제된다. 본 발명의 일 형태에서, 웨이퍼 상에는 280개의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이가 형성되어 있다. 데이터베이스는 범용 다이 설계의 소프트 카피를 포함한다. 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이는 한번 설계되고, 그 설계를 전체 웨이퍼 포토마스크 내에 280번 넣는다. 다이 데이터에 더하여, 포토마스크는 프레임 데이터도 포함한다. 일반적으로, 프레임은 각각의 개개의 다이 근처의 가장자리이다. 프레임 데이터는 다이 데이터와 별도로 저장된다. 프레임은 상대적으로 크고, 프레임 내에 몇몇 특징들만 가지고, 280개의 다이를 위한 스폿(spot)을 갖는다. 프레임은 다이 데이터베이스 내에 포함되는 일반적 잉크젯 프린트헤드 어셈블리 다이 280개로 채워진다. 프레임은 가변 길이 단락 바(510)를 생성하기 위한 특징들을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 네 개 또는 다섯 개의 다이 스폿을 구비하는 포토마스크가 사용된다. 또한, 네 개 또는 다섯 개의 프린트헤드 어셈블리 다이가 프린트될 것이고, 포토마스크가 이동될 것이고, 네 개 또는 다섯 개의 더 많은 다이가 프린트될 것이고, 프로세스는 280개의 다이가 생성될 때까지 반복될 것이다. 이와 다르게, 포토마스크 내의 네 개 또는 다섯 개의 다이는 전체 웨이퍼 포토마스크와 같은 보다 큰 포토마스크 내로 삽입될 수 있다. 포토 마스크 내의 네 개 또는 다섯 개의 다이는, 오버레이 프레임이 가변 길이의 단락 바(510)를 추가하여 가변 공칭 저항값의 TSR(14B)을 생성하는 것만 제외하고, 실질적으로 동일하다.

도 6은 단일의 웨이퍼 상에 다수의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)로부터 측정된 TSR 저항값을 도시하는 막대 그래프(600)이다. 수평축에는, 1부터 100까지 범위의 펜 번호의 목록이 있고, 각각은 단일의 웨이퍼 상의 단일의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)를 나타낸다. 일 실시예에서, 웨이퍼 상에 최대 280개의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리가 있으나, 도 6에는 100개만 도시되어 있다. 수직축은 TSR(14B)를 위한 저항값을 옴으로 나타낸다.

그래프(600)에 의해 표시한 바와 같이, (참조 번호(602A, 602B, 602C, 602D)에 의해 식별되는) 웨이퍼 상의 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)를 위한 네 개의 상이한 길이의 TSR(14B)(및 네 개의 상이한 공칭 저항값)이 있다. 동일한 공칭 저항값에 대해 설계되어 있으나, TSR 저항값은 제조 공차 때문에 네 개의 그룹(602A, 602B, 602C, 602D) 중 각각의 그룹 내에서 변한다. 그래서, 계획된 네 개(또는 다섯 개)의 공칭 저항값 차에 더하여, TSR(14B)의 각 그룹(602A, 602B, 602C, 602D) 내에 TSR의 저항값의 범위가 있다. TSR(14B)의 두께, 라인폭 및 물질 구성은 웨이퍼를 가로질러 변할 수 있다. 또한, TSR(14B)이 공칭 지점을 위해 설계되었으나, 보통의 이들 부분 제조시에 발생할 특정한 측정 범위가 있다.

TSR(14B)의 각각이 그룹(602A, 602B, 602C, 602D) 내에서, 하나의 TSR(14B)의 소수점까지 버린 저항값이 또 다른 TSR(14B)과 충분히(가령, 1 이상의 옴) 다르면, 두 TSR(14B)은 (ROM(16A)의 필드(410A, 410D) 내에 저장되는) 상이한 TSR 비트 집합을 할당할 것이다. TSR(14B)의 소수점까지 버린 저항값들 간의 차이가 1 옴을 넘지 않으면, TSR(14B)은 필드(410A, 410D) 내의 7개 비트의 동일한 집합을 가지나, 필드(410E, 410J) 내의 추가 비트는 펜 고유값의 변화를 야기할 것이다. 또한, 그래프(600)는 TSR(14B)의 공칭 저항값이 가변적이지 않으면, 필드(410A, 410D) 내의 변화는 단일의 그룹(602A, 602B, 602C, 602D) 내에서 발생하는 상대적으로 작은 저항값 변화일 뿐이라는 것을 나타낸다. 그리고, 펜 고유값이 동일하지 않을 확률이 올라갈 것이다.

본 발명의 일 실시예는 교체 가능한 프린터 구성요소 내에서 특정 온도에서의 TSR 저항값을 인코딩 및 저장해서 아날로그 측정 하드웨어와 그 연관된 비용의 필요를 없앤다. 그러므로, 프린터(10)는 TSR 저항값의 사전 요구된 최초 아날로그 측정을 수행하지 않고, 추가의 계수들과 함께 인코딩된 데이터를 사용하여 프린트헤드 어셈블리(14)의 온도를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 특정 비트를 이중 사용함으로써 교체 가능한 프린터 구성요소 메모리 내에서 전형적으로 이용 가능한 한정된 개수의 비트 문제를 해결하고, 비트를 더 추가하기 위한 추가 비용이 없도록 한다. 일 실시예에서, 하나의 정보 유형(가령, 펜 고유 정보)을 나타내는 비트는 인코딩된 TSR 정보를 나타내기 위해서도 사용된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, TSR의 공칭 저항값은 제조시에 변경되어 TSR 비트값들의 범위를 증가시키고 따라서 펜 고유값에 대해 고유성 또는 랜덤성을 더 제공한다.

바람직한 실시예의 설명을 위해 본 명세서에서 특정 실시예들이 도시되고 설명되었으나, 당업자라면, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 광범위한 대안의 및/또는 등가의 구체물들이 도시되고 설명된 특정 실시예들을 대체할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 화학, 기계, 전자 기계, 전기 및 컴퓨터 분야의 당업자라면, 본 발명이 광범위한 실시예로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 설명한 바람직한 실시예의 임의의 변경물 등을 포괄할 것이다. 그러므로, 본 발명은 청구의 범위 및 그 등가물에 의해서만 한정될 것이다.

Claims

교체 가능한 프린터 구성요소(replaceable printer component)(14)로서,

제 1 저항값을 갖는 열 감지 저항기(thermal sense resistor)(14B)와,

상기 열 감지 저항기에 결합되어 상기 제 1 저항값을 변경하기 위한 저항값 변경자(resistance modifier)(510)와,

상기 제 1 저항값을 나타내는 다수의 가용 비트와 잉크젯 카트리지를 고유하게 식별하는 펜 고유 정보를 저장하는 메모리(16A)를 포함하는

교체 가능한 프린터 구성요소.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 가용 비트는 저항기를 블로우함으로써 상기 제 1 저항값을 변경하도록 세트되는

교체 가능한 프린터 구성요소.
제 1 항에 있어서,

상기 메모리는 ROM인

교체 가능한 프린터 구성요소.
삭제
삭제
가변 공칭 저항값을 갖는 열 감지 저항기(14B)를 구비한 다수의 교체 가능한 프린터 구성요소(14)를 형성하는 방법으로서,

웨이퍼를 제공하는 단계와,

상기 웨이퍼 상에 상기 다수의 교체 가능한 프린터 구성요소를 형성하는 단계로서, 상기 다수의 교체 가능한 프린터 구성요소는 각각 열 감지 저항기(thermal sense resistor)를 포함하고, 열 감지 저항기는 각각 실질적으로 동일한 공칭 저항값(nominal resistance)을 갖는 단계와,

상기 웨이퍼 상에 다수의 저항값 변경자(510)를 형성하는 단계로서, 상기 다수의 저항값 변경자는 상기 다수의 열 감지 저항기의 상기 공칭 저항값을 변경하여, 가변 공칭 저항값을 갖는 열 감지 저항기를 형성하도록 구성되는 단계를 포함하는

교체 가능한 프린터 구성요소 형성 방법.
제 6 항에 있어서,

각각의 메모리가 상기 다수의 교체 가능한 프린터 구성요소 중 하나와 연관되어 있는 다수의 메모리(16A)를 제공하는 단계와,

상기 열 감지 저항기의 각각의 저항값을 측정하는 단계와,

상기 다수의 메모리 각각에 저항값을 저장하는 단계를 더 포함하되,

각각의 메모리 내의 상기 저항값은 상기 메모리와 연관되어 있는 상기 열 감지 저항기의 상기 측정된 저항값의 크기를 나타내는

교체 가능한 프린터 구성요소 형성 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 다수의 교체 가능한 프린터 구성요소의 각각은 단일 세트의 범용 다이 데이터(die data)에 기초하여 형성되는 교체 가능한 프린터 구성요소 형성 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 다수의 저항값 변경자의 각각은 마스크 프레임 데이터(mask frame data)에 기초하여 형성되는 교체 가능한 프린터 구성요소 형성 방법.
프린팅 시스템으로서,

프린트 매체(32) 상에 잉크 드롭을 선택적으로 증착하기 위해 적어도 하나의 잉크젯 프린트헤드(14A)를 포함하는 잉크젯 프린트헤드 어셈블리(14)와,

상기 적어도 하나의 잉크젯 프린트헤드에 제공될 잉크를 저장하는 잉크 공급부(26)와,

제 1 저항값을 갖는 열 감지 저항기(14B)와,

상기 열 감지 저항기에 결합되어 상기 제 1 저항값을 변경하기 위한 저항값 변경자(510)와,

상기 변경된 제 1 저항값의 크기를 나타내는 저항값과 잉크젯 카트리지를 고유하게 식별하는 펜 고유 정보를 저장하는 메모리 장치(16A)와,

상기 메모리 장치에 결합되고, 상기 메모리 장치의 출력에 응답하여, 상기 저장된 저항값의 적어도 일부에 기초하여 상기 프린팅 시스템 내의 구성요소의 온도를 판정하도록 구성되는 제어기(34)를 포함하는

프린팅 시스템.