TW200918444A - Efficient image array micro electromechanical system (MEMS) JET - Google Patents

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200918444 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此處所披露之主要教示事項與列印頭有關。更尤其是 ’此處所披露之主要教不事項與一成像陣列有關。 【先前技術】 與成像陣列相關連之困難限制之一在使列印頭於稱爲 岸邊區（waterfront)之鼓筒（drum)運動方向達最小時，提供 合理之噴嘴密度。對於此限制之理由爲在其上列印液滴之 鼓筒的曲度，對於來自四色列印頭之該等不同噴嘴陣列的 液滴’產生不同飛行距離（flight distance)及抵達次數 (a r r i v a丨t i m e s)。除非該等噴嘴陣列靠近在一起，否則所形 成之影像會具有瑕疵。使該問題惡化之實情爲由諸次單元 組成之大半列印陣列選擇使該等次單元交錯，以避免隨緊 密對接該等次單元所致之難題。儘管該交錯架構避免該等 對接問題，但因成像陣列之深度現在必須至少爲單晶片深 度之兩倍，故使岸邊區之問題惡化。 第1圖表示習知單色交錯成像陣列1 00。尤其是，有賴 微機電系統（MEMS)技術之習知交錯成像陣列1〇〇包含交錯 MEMS 晶片（MEMS die)110a-110d 及相關驅動晶片（driver die)120a-d 。 驅動晶片120a爲MRMS晶片Π 0a提供驅動功能。驅 動晶片1 2 0 b爲Μ E M S晶片1 1 0 b提供驅動功能。驅動晶片 120c爲MEMS晶片1 10c提供驅動功能。驅動晶片120d爲 MEMS晶片1 10d提供驅動功能。 200918444 與個別MEMS晶片1 l〇b之使用比較，MEMS晶片1 10a 及1 1 Ob彼此稍微交錯，使解析度加倍。例如，若晶片1 1 Oa 之噴嘴解析度爲每英吋150個噴嘴，則稍微交錯配對1 10a 與1 10b之解析度爲每英吋300個噴嘴。與個別MEMS晶片 110c之使用比較，MEMS晶片110c及ll〇d彼此稍微交錯 ，使解析度加倍。以兩陣列之間的充塡槽，可將MEMS晶 片1 10a及1 10b輕易組合成單一晶片；對於1 10c及1 l〇d 亦然。在任一情況中，晶片1 1 0a及1 1 0b理想的是相對於 1 10c及1 10d爲交錯，以避免嘗試精確且緊密對接晶片1 l〇a 及110b與晶片110c及110d之困難對接問題。 想要的是使習知交錯成像陣列1 00之岸邊區達最小， 在此實例中，理想上不大於 MEMS 晶片 110a+110b+110c+110d = 10mm之深度。然而，因必須將驅 動晶片120a及120d配置成鄰接於其個別MEMS晶片1 l〇a 及1 1 〇d，從頂部至底部之習知交錯成像陣列的合成全深度 大致爲15mm，包含該兩驅動晶片之附加深度。在此實例中 ，即使MEMS晶片之深度只有10mm，交錯成像陣列之深度 爲1 5 mm。因利用成像陣列1 〇〇之印表機裝置內部之間隔限 制（岸邊區）變得更加受限，對每一習知成像陣列1 00之 1 5 mm深度可能變成一項相關之設計限制。 【發明内容】 因此，本教示解決先前技術之成像陣列深度的該等及 其它問題。 依據該教示，此處披露一種成像陣列。該成像陣列包 200918444 含複數個交錯成像晶片，以形成一列交替開放間隔及成像 晶片，且複數個驅動晶片係調適配置在由該等交錯成像晶 片所形成之開放間隔。 依據該教示，此處披露一種形成成像陣列之方法。該 形成成像陣列之方法包含使複數個成像陣列交錯，以形成 一列交替開放間隔及成像晶片，以及在由該等交錯成像晶 片所形成之開放間隔，調適配置複數個驅動晶片。 在下列說明中將陳述該等實施例之附加優點的一部分 ，且一部分將自該說明中明白，或一部分可藉由該教示之 實行而習得。藉附屬之請求項中所特別指出的該等元件及 組合，將實現並達成該等優點。 要了解的是，先前之一般說明及下列詳細說明皆爲示 範且只是說明性的，並不受限於該請求上的教示。 【實施方式】 現在將詳細參考本諸實施例，並於諸隨圖中圖解說明 其諸實例。不管何處可能的話，在諸圖式將全使用相同編 號參照相同或類似之部件。 依據此處所披露之教示，披露一種成像陣列架構，其 可供應用以有效封裝之微機電系統（MEM S) JET列印晶片及 驅動晶片配對。使於交錯之成像陣列中使用Μ E M S列印晶 片之交錯配置’在MEMS列印晶片之間產生開放間隔。將 驅動晶片配置在此開放間隔中，以不致增加成像陣列之岸 邊區。依據此處披露之原理所封裝的成像陣列可符合印表 機架構之嚴格要求，在最小岸邊區封裝四色陣列。 200918444 第2圖表示依據本教示原理之交錯成像陣列200之一 部分。對於該等具備該技術之一般技能者，顯而易見地， 第2圖中所示之交錯成像陣列200代表通用系統之說明且 可附加其它組件，或者可移除或修正既有組件，而仍保持 在本教示之精神及範圍內。 尤其是，第2圖表示交錯成像陣列200之一部分，其 可包含電親接至個別驅動晶片220a-c之MEMS晶片210a-c 。簡化起見，僅表示成像陣列200之一部分，而具備該技 術之一般技能者了解到此處所披露之教示適用於任一寬度 之成像陣列。驅動晶片220a提供驅動功能給MEMS晶片 210a、驅動晶片220b提供驅動功能給MEMS晶片210b且 驅動晶片220c提供驅動功能給MEMS晶片210c。 沿著交錯成像陣列200之頂部列的每兩個MEMS晶片 210a與210c，在其個別底部緣250a與250c上配置有電接 觸點。同樣地，沿著交錯成像陣列200之底部列的MEMS 晶片210b，在其頂部緣250b上配置有電接觸點。沿著交錯 成像陣列200之底部列的每兩個驅動晶片220a與220c ’可 在其頂部緣2 5 0 a與2 5 0 c上配置有電接觸點。冋樣地，沿 著交錯成像陣列200之頂部列的驅動晶片220b ’可在其底 部緣250b上配置有電接觸點。 如第2圖中所示之交錯成像陣列2 0 0中，Μ E M S晶片 2 1 0a及2 1 0c可與MEMS晶片2 1 Ob重疊小邊緣。由於此小 重疊，形成在MEMS晶片210a-c之間的開放間隔之寬度可 小於任一個別之MEMS晶片21〇a-c °因以允許將驅動晶片 200918444 220a-c安裝架在交錯成像陣列200中所產生之開放間隔， 可使驅動晶片220a-c之寬度可小於個別之MEMS晶片 2 10a-c。驅動晶片220a-c可爲允許配置在開放間隔220中 之任一寬度。 因此’依據此處披露之原理，可將驅動晶片220a-c配 置在於MEMS晶片210a-c之交錯配置中所產生的開放空間 中。以在水平軸中使用交替MEMS晶片與驅動晶片之交錯 成像陣列200產生之岸邊區可產生大致爲5mm的岸邊區。 可使用交錯成像陣列200作爲形成包含較高解析度及/或多 重顏色之成像陣列的建構區塊。 第3圖表示依據本教示原理之交錯成像陣列3 0 0之一 部分。對於該等具備該技術之一般技能者，顯而易見地， 第3圖中所示之交錯成像陣列300代表通用系統之說明且 可附加其它組件，或者可移除或修止既有組件，而仍保持 在本教示之精神及範圍內。 尤其是，第3圖表示交錯成像陣列300之一部分，其 可包含電耦接至個別驅動晶片320a-f之MEMS晶片310a-f 。簡化起見，僅表示成像陣列300之一部分，而具備該技 術之一般技能者了解到此處所披露之教示適用於任一寬度 之成像陣列。交錯成像陣列300可包含上層MEMS晶片 310a-c及驅動晶片32.0a-c配對360以及下層MEMS晶片 310d-f及驅動晶片320d-f配對3 70。驅動晶片3 20a提供驅 動功能給MEMS晶片310a、驅動晶片3 20b提供驅動功能給 MEMS晶片310b、驅動晶片320c提供驅動功能給MEMS晶 200918444 片310c、驅動晶片3 20d提供驅動功能給MEMS晶片310d 等。 沿著上層MEMS晶片310a-c及驅動晶片3 20a-c配對 3 60之頂部列的每兩個MEMS晶片310a與310c，在其個別 底部緣3 5 0 a與3 5 0 c上配置有電接觸點。同樣地，沿著上 層MEMS晶片3 10a-c及驅動晶片3 20a-c配對3 60之底部列 的MEMS晶片310b，在其頂部緣350b上配置有電接觸點。 沿著上層MEMS晶片310a-c及驅動晶片320a-c配對360之 { 底部歹[1的每兩個驅動晶片32(^與320。，可在其個別頂部緣 3 5 0a與3 50c上配置有電接觸點。同樣地，沿著上層MEMS 晶片310a-c及驅動晶片3 20a-c配對360之頂部列的驅動晶 片320b，可在其底部緣350b上配置有電接觸點。 沿著下層MEMS晶片310d-f及驅動晶片320d-f配對370 之頂部列的每兩個MEMS晶片310d與3 10f，在其個別底部 緣3 5 0d與3 5 0f上配置有電接觸點。同樣地，沿著下層MEMS 晶片310d-f及驅動晶片3 20d-f配對370之底部列的MEMS i 晶片310e，在其頂部緣350e上配置有電接觸點。沿著下層 MEMS晶片310d-f及驅動晶片320d-f配對370之底部列的 每兩個驅動晶片3 20d與320f，可在其個別頂部緣350d與 3 5 Of上配置有電接觸點。同樣地，沿著下MEMS晶片3 10d-f 及驅動晶片3 2 0 d - f配對3 7 0之頂部列的驅動晶片3 2 0 b，可 在其底部緣3 5 0 e上配置有電接觸點。 因此，依據此處披露之原理，可將驅動晶片3 2 0 a - f配 置在於MEMS晶片410a-f之交錯配置（layout)中所產生的開 -10- 200918444 放空間中。以沿著水平軸使用交替mems晶片與驅動晶片 之交錯成像陣列300產生之岸邊區可產生大致爲10mm的 岸邊區。當比較第3圖中所示之習知配置與第1圖中所述 之示範實施例時，兩者具有等同之噴嘴解析度。然而’第 1圖中所述之示範實施例的架構用掉1 5 mm之深度，而第3 圖中所示之習知配置只用掉1 〇mm之深度，故第3圖中所 述之示範實施例的架構在岸邊區明顯更具效率。第3圖中 所述之示範實施例的架構達成使該岸邊區減小至剛好是該 交錯MEMS晶片組合深度之理想目標；亦即，無該驅動晶 片之深度障礙。 此處所披露之交錯陣列（具有個別驅動晶片）比起仰賴 具有整體驅動電子之MEMS晶片的交錯成像陣列，不再使 用岸邊區。而且’驅動晶片自MEMS晶片之解離，使其個 別良率解離。個別MEMS晶片之术範良率可爲70%，亦即 ，所製造之30%MEMS晶片爲不良且不適內含在列印裝置中 。個別驅動晶片之示範良率可爲70%，亦即，所製造之30% 驅動晶片爲不良且不適內含在列印裝置中。整體解決方案 之合成（resultant)良率爲兩種良率之乘積，亦即，49 %之整 體MEMS晶片/驅動晶片組合會是適於內含在列印裝置中。 此處所披露之教示比整體MEMS晶片/驅動晶片之解決方案 產生較高之良率。 雖然此處所披露之教；Ϊ；· ；!；·範性地說明仰賴Μ E M S技術 之交錯成像陣列，具備該技術之一般技能者會體認到此處 所揭露之教示可適用於仰賴任一成像技術之交錯成像陣列 200918444 。例如，個別成像晶片可爲壓電（p i e ζ ο - e 1 e c t r i c)成像 發光二極體（LED)成像晶片、熱成像晶片等。 任一寬度之成像陣列可使用此處所揭露之成· 200及3 00。成像陣列200及300之寬度可小於成像 寬度’例如，紙張之寬度。可使用成像陣列200及 形成全寬度之成像陣列，一次列印成像媒體之全體, 【圖式簡單說明】 倂入在此專利說明書中且構成其一部分之該等 圖解該教示以及說明之諸實施例，作爲解釋該教示 〇 第1圖表示習知之交錯成像陣列。 第2圖表示對照本教示原理之交錯成像陣列之 〇 第3圖表示對照本教示原理之交錯成像陣列之 晶片、 I陣列 媒體之 300以 S度。 隨圖， 之原理 一部分 一部分 【主要元件符號說明】 100 成像陣列 110a-1l〇d MEMS晶片 120a-d 驅動晶片 200 成像陣列 210a-210c MEMS晶片 2 2 0 a - c 驅動晶片 25 0a 底部緣 25 0c 底部緣 25 0b 頂部緣 -12- 200918444 250b 底部緣 1 2 0 a - c 開放空間 250a 頂部緣 250c 頂部緣 300 成像陣列 3lOa-f MEMS晶片 3 20a-f 驅動晶片 3 50a 底部緣 3 50b 頂部緣 3 50a 頂部緣 3 5 0c 頂部緣 3 50b 底部緣 3 50d 底部緣 3 50f 底部緣 3 5 0e 頂部緣 3 50d 頂部緣 3 5 0f 頂部緣 3 5 0e 底部緣 41Oa-f MEMS晶片 -13-

Claims (1)

1. 200918444 十、申請專利範圍： 1. 一種成像陣列，包括： 複數個交錯成像晶片，以形成一列交替 像晶片；以及 複數個驅動晶片，其係調適配置在由該 片所形成之開放間隔。 2 ·如申請專利範圍第1項之成像陣列，其中 晶片之個別驅動晶片的寬度小於來自該等 別成像晶片的寬度。 3 ·如申請專利範圍第1項之成像陣列，其中 以提供該等成像晶片及該等驅動晶片之安 4 ·如申請專利範圍第1項之成像陣列’其中 及該等驅動晶片之岸邊區（waterfront)大致 開放間隔及成 等交錯成像晶 來自該等驅動 成像晶片之個 更包括電路板 裝面。 該等成像晶片 爲 5mm ° -14-