TWI568595B - 流體噴射裝置及晶粒 - Google Patents

Description

流體噴射裝置及晶粒

本發明係有關於用於列印頭晶粒之基於類比裝置電特性之驗證值。

發明背景

流體噴射裝置諸如列印匣例如係用於列印器或其它型別之流體分配系統以使得流體噴射至一印刷品或其它型別之媒體上以列印一影像。建議驗證該流體噴射裝置之真實性。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種流體噴射裝置包含：一列印頭晶粒包括多個標稱相等類比裝置；及一儲存元件儲存一驗證值，其中該驗證值係基於該等類比裝置中之至少部分的該等度量電氣特性之比較而產生。

22‧‧‧流體噴射裝置

34‧‧‧噴嘴陣列

34a‧‧‧噴嘴開口

40‧‧‧列印頭晶粒

42‧‧‧流體噴射元件

44‧‧‧基體

46‧‧‧流體進給槽

46a、46b‧‧‧流體進給槽側

48‧‧‧薄膜結構

50‧‧‧孔口層

50a‧‧‧前表面

52‧‧‧類比裝置

52a‧‧‧發射電阻器

54‧‧‧流體進給槽道

56‧‧‧氣化腔

58‧‧‧引線

60‧‧‧液滴產生器

70‧‧‧儲存元件

71‧‧‧電氣連結

72‧‧‧驗證值

74‧‧‧度量順序鑰

80‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)

100-104、110、112‧‧‧方塊、操作

AD¹-ADⁿ⁺¹‧‧‧類比裝置

針對具體實施例之詳細說明，現在將參考附圖，附圖中：圖1例示依據各種實施例一流體噴射裝置之一具 現；圖2例示依據各種實施例一列印頭晶粒之一部分；圖3例示依據各種實施例環繞一流體進給槽設置之多個液滴產生器；圖4為依據各種實施例一流體噴射裝置之一示意代表圖；圖5為依據各種實施例針對一流體噴射裝置產生一驗證值之方法；及圖6為依據各種實施例一方法進一步詳盡推敲該驗證值係如何產生。

較佳實施例之詳細說明

此處述及一「流體噴射裝置」。此種裝置可用於各項應用諸如卡匣及列印器。欲由該裝置噴射的流體可包含列印器墨水、碳粉、無色透明液體、或其它型別之流體諸如法醫或製藥應用之流體。於若干實施例中，一流體噴射裝置可包括一列印頭晶粒(於若干實施例中，稱作為一列印頭)及也可包括一流體貯槽。於若干實施例中，該晶粒為半導體晶圓處理的結果，及包括至少一個半導體或電氣組件。於進一步實施例中，該晶粒包括SU8以輔助在該晶粒上之至少一個組件之製造。

此處描述之該例示流體噴射裝置包括一儲存元件用以儲存可用以驗證該流體噴射裝置之真實性之一驗證 值。儲存於該流體噴射裝置上之該驗證值係根據屬於該流體噴射裝置之部分的各種類比裝置產生。於後文揭示之實施例中，該等類比裝置為發射電阻器，但於其它實施例中可為該等電阻器以外者。於此等實施例中，該驗證值係基於該等發射電阻器中之各種電阻而產生。

圖1顯示依據一個實施例之一流體噴射裝置22。流體噴射裝置22包括一列印頭晶粒40，其通過一噴嘴陣列34噴射流體液滴朝向一列印媒體。噴嘴陣列34包括多個個別噴嘴。該流體係從一流體貯槽提供給噴嘴陣列34。該墨水貯槽係整合入流體噴射裝置22，而於其它具現中，墨水貯槽係與流體噴射裝置分開，但經由一流體式連結諸如供應管而連結至該流體噴射裝置。

噴嘴陣列34可配置於流體噴射裝置22中，使得當該流體噴射裝置22與列印媒體彼此相對移動時，從噴嘴陣列34妥當循序噴射的流體造成字符、符號、及/或圖形或影像被列印在一列印媒體上。流體噴射裝置22可用作為列印器或其它流體分配系統之耗用性及因而替換性組件。

流體噴射裝置22包括類比裝置AD¹-Aⁿ⁺¹。於若干實施例中，容後詳述，又個類比裝置AD¹-Aⁿ⁺¹包含一電阻器，諸如列印頭晶粒發射電阻器。於若干具現中，發射電阻器包括一熱電阻器。於其它實施例中，類比裝置包括壓電電阻器。類比裝置AD¹-Aⁿ⁺¹造成流體液滴被噴射至列印媒體上。列印頭晶粒40也包括一儲存元件70其儲存一驗證值72。該驗證值72係根據至少部分類比裝置AD¹-ADⁿ⁺¹之 AD¹/ADⁿ、AD²/ADⁿ⁺¹之比較而產生。於若干實施例中，AD¹/ADⁿ、AD²/ADⁿ⁺¹等之各次比較係根據類比裝置AD¹及AD²、ADⁿ及ADⁿ⁺¹等之相對應成對的度量電氣特性間之差異。舉例言之，於兩個類比裝置AD¹及AD²間，邏輯「1」可指示AD¹之電氣特性係大於AD²之電氣特性，而邏輯「0」可指示AD¹之電氣特性係小於AD²之電氣特性。於若干實施例中，該等度量電氣特性包括一發射電阻器之電阻。

流體噴射裝置22也包括一電氣連結71，驗證值72可經由該連結而提供給及儲存於儲存元件70，及隨後讀取自儲存元件70用於例如驗證該流體噴射裝置22之目的。驗證值之產生及使用容後詳述。

圖2為略圖例示依據一個實施例列印頭晶粒40之一部分。該晶粒可為列印頭之一部分。列印頭晶粒40可包括一陣列之流體噴射元件42。流體噴射元件42可形成於一基體44、48、50上，其具有一流體進給槽46形成於其中。如此，流體進給槽46提供流體供應流體噴射元件42。流體進給槽46乃流體進給源之一個實施例。流體進給源之其它實施例包括相對應個別流體進給孔餵進相對應氣化腔，及多個較短的流體進給溝槽其各自進給相對應成組流體噴射元件。一薄膜結構48包括形成於其中的一流體進給槽道54，其與形成於基體44中之流體進給槽46連通。一孔口層50具有一前表面50a，及形成於前表面50a之一噴嘴開口34a。噴嘴開口34a為噴嘴陣列34之部分。孔口層50也包括形成於其中之一氣化腔56，其係與噴嘴開口34a及薄膜結構 48之流體進給槽道54連通。一發射電阻器52a係位於氣化腔56內部，及引線58電氣耦合發射電阻器52a至電路以控制電流通過所選發射電阻器之施用。一液滴產生器60可包括發射電阻器52a、氣化腔56及噴嘴開口34a。

於列印期間，流體從流體進給槽46通過流體進給槽道54流至氣化腔56。噴嘴開口34a可操作式聯結發射電阻器52a使得當發射電阻器52a致動時，氣化腔56內部的流體小滴經由噴嘴開口34a噴射(例如實質上正交於發射電阻器52a之平面)及朝向一列印媒體。

圖3為一略圖例示於列印頭晶粒40之一個實施例中沿流體進給槽46定位之液滴產生器60。流體進給槽46包括相對的流體進給槽側46a及46b。液滴產生器60係沿相對的流體進給槽側46a及46b各自配置。總計n個液滴產生器60係沿流體進給槽46配置，m個液滴產生器60係沿流體進給槽側46a配置，及n-m個液滴產生器60係沿流體進給槽側46b配置。於一個實施例中，n為704，但任何合宜數目之液滴產生器60可沿流體進給槽46配置。

流體進給槽46提供流體給沿流體進給槽46配置之該等n個液滴產生器60中之各者。該等n個液滴產生器60中之各者包括一發射電阻器52a、一氣化腔56及一噴嘴開口34a。該等n個氣化腔56可通過至少一個流體進給槽道54而流體式耦合流體進給槽46。液滴產生器60之該等發射電阻器52a係以經控制之順序致動以從氣化腔56噴射流體，及通過噴嘴開口34a以列印一影像於一列印媒體上。

圖4提供流體噴射裝置22之一示意代表圖之一實施例。舉例言之，該流體噴射裝置22包括或由列印頭晶粒40所界定。該流體噴射裝置22包括多個類比裝置諸如發射電阻器52a。該流體噴射裝置22也可包括一儲存元件70及一類比至數位轉換器(ADC)80。該儲存元件包括任何合宜型別之非過渡非依電性儲存裝置。如圖所示，儲存元件70可用以儲存一驗證值72及一度量順序鑰74。於若干實施例中，發射電阻器52a、儲存元件70及ADC 80為列印頭晶粒40之整合一體組件。

儲存於流體噴射裝置22上的驗證值72可根據至少若干發射電阻器52a而於流體噴射裝置22的製造及組裝期間計算。雖然發射電阻器52a通常可具有相同電阻，但實際上由於製造容差故，發射電阻器52a之電阻並非全部皆相同。具有足夠精度的電阻度量裝置將能夠區別各種發射電阻器52a間之電阻差異。電阻之變異度係用作為一「指紋」以針對各個流體噴射裝置22產生一獨特驗證值。該驗證值係藉一主機儲存(例如於製造期間)於該流體噴射裝置之該儲存元件70中，及隨後可由列印器使用，其中安裝流體噴射裝置22以證實該流體噴射裝置之真實性。舉例言之，該列印器可重複各種發射電阻器之量測以產生一第二驗證值，比較該新產生的第二驗證值與先前儲存於流體噴射裝置22之該儲存元件70內之該驗證值72。若該等兩個驗證值匹配，則流體噴射裝置22被視為真品；否則，流體噴射裝置22被視為非真品。

於若干具現中，驗證值72係基於成對發射電阻器52a之電阻之比較。例如，在兩個電阻器R1與R2間，邏輯「1」可指示R1之電阻係大於R2之電阻，而邏輯「0」可指示R1之電阻係小於R2之電阻。如此驗證值之各位元可表示特定一對發射電阻器52a之度量電阻之比較。若該驗證值例如為16-位元值，則16對發射電阻器52a之比較係編碼於該驗證值。驗證值72也可經加密。

ADC 80可耦接在電氣連結71(圖1)與類比裝置52間以輔助度量類比裝置之電氣特性。於若干實施例中，ADC 80轉換電氣特性成為數位形式用以以驗證值形式，例如在製造階段儲存於儲存元件上。於進一步實施例中，ADC 80轉換電氣特性成為數位形式用以藉流體噴射裝置22安裝其中之一流體分配系統讀取，及於驗證處理期間，藉流體分配系統與已經儲存於儲存元件上的驗證值72作比較。於若干實施例中，ADC 80為晶粒40之整合一體組件，使得其可由連結的主機裝置(例如設備在製造階段初步儲存該驗證值72入該流體噴射裝置22或一流體分配系統用於該流體噴射裝置之驗證)用於度量該等電氣特性。

又復，該驗證值72初步可形成為一三態值，各態指示一對發射電阻器之該等電氣特性之比較結果。一個態可指示第一發射電阻器係大於第二發射電阻器，而第二態可指示第一發射電阻器係小於第二發射電阻器。第三態可指示兩個發射電阻器約略相等(例如落入於彼此之預定範圍內)。然後此等三態值可被轉換成一序列之二進制位元(例 如較大的二進位數)以表示儲存流體噴射裝置22上的驗證值72。等三態值轉換成二進位數乃加密形式，及若有所需，該二進位數可進一步加密。

仍然參考圖4，該度量順序鑰74指出度量哪些發射電阻器52a用於儲存於流體噴射裝置22上的驗證值72之運算。該度量順序鑰74可由該流體噴射裝置22安裝其中的一流體分配系統使用以決定哪些發射電阻器用以產生驗證值72以藉此許可分配系統重新產生相同程序用以計算其本身之驗證值用於流體噴射裝置22之驗證。該度量順序鑰可為多個不同值中之任一者，各值載明欲用在比較的一特定發射電阻器集合。初步產生該驗證值72之製造設備及接收與驗證該流體噴射裝置22之流體分配系統係經預先程式規劃以根據該度量順序鑰74決定哪個特定發射電阻器集合係用在該等發射電阻器電阻比較中以產生該驗證值。

圖5例示產生驗證值72之一方法。圖5(及圖6)述及「類比裝置」。於若干具現中，類比裝置為發射電阻器。於100，該方法包括度量多個類比裝置之電氣特性(例如發射電阻器之電阻)。該度量之電氣特性可藉ADC 80而被轉換成數位值。於102，該方法進一步包括基於該度量之電氣特性而計算一驗證值。該驗證值可經加密。於104，該方法包括儲存所產生的驗證值於流體噴射裝置22(例如於儲存元件70)。度量順序鑰74可經產生及儲存於儲存元件70以指示哪個類比裝置用以形成該驗證值。於稍後階段，該流體噴射裝置22可連結至或否則安裝於一流體分配系統中，及可 再度度量，例如再度透過ADC 80度量電氣特性，及與(經解密的)驗證值作比較以驗證該流體噴射裝置22。

圖6例示得自圖5之操作102之一具現。於110，比較多對類比裝置之電氣特性(例如發射電阻器之電阻)，及於112，該驗證值係基於該等度量電氣特性之比較結果產生。

須瞭解不背離本文揭示之廣義通用範圍，對前述實施例可做出無數變化及/或修正。因此，就全部面向而言，本實施例被視為例示性而非限制性。

22‧‧‧流體噴射裝置

34‧‧‧噴嘴陣列

40‧‧‧列印頭晶粒

52‧‧‧類比裝置

70‧‧‧儲存元件

71‧‧‧電氣連結

72‧‧‧驗證值

Claims (15)

1. 一種流體噴射裝置，其包含：一列印頭晶粒，其包括多個具有標稱相等電氣特性之類比裝置；及儲存一驗證值之一儲存元件，其中該驗證值係基於至少一些該等類比裝置之被度量電氣特性之比較而產生，及其中該等類比裝置包含組配來在致動時噴射微滴的電阻器。
2. 如請求項1之流體噴射裝置，其中至少一些該等類比裝置之該等電氣特性係可藉一流體噴射系統測量，及其中該驗證值係可由該流體噴射系統使用以根據該等至少一些該等類比裝置之度量值驗證該流體噴射裝置之一真實性。
3. 如請求項1之流體噴射裝置，其進一步包含一電氣連結以連結至一主機裝置，該連結係連結至該儲存元件以將該驗證值傳達給一主機裝置及給該等類比裝置以輔助由一主機裝置測量該等電氣特性。
4. 如請求項3之流體噴射裝置，其進一步包含耦接在該電氣連結與該等類比裝置間之一類比至數位轉換器以輔助測量該等電氣特性，其中該類比至數位轉換器及該儲存元件為該列印頭晶粒之一體組件。
5. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該驗證值係基於成對 的該等至少一些該等類比裝置之該等被度量電氣特性之比較而產生。
6. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該驗證值包括多個位元，各個位元用以指示一對類比裝置的該等被度量電氣特性之一比較之一結果。
7. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該驗證值包含一比較值之一加密版本，該比較值包括多個位元，各個位元用以指示一對類比裝置的該等被度量電氣特性之一比較之一結果。
8. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該驗證值為推衍自一三態值之一二進位值，該三態值包括多個數碼，各個數碼用以指示一對類比裝置的該等被度量電氣特性之一比較之一結果。
9. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該儲存元件也係用以儲存一度量順序鑰，其指示哪些類比裝置係針對該驗證值之計算而被測量。
10. 如請求項1之流體噴射裝置，其中該等被度量電氣特性包括該等電阻器之電阻。
11. 一種晶粒，其包含：多個噴嘴及多個相對應的及組配來在致動時噴射微滴且具有標稱相等電氣特性的發射電阻器；及一儲存元件，其儲存一驗證值及一度量順序鑰；其中該驗證值係基於成對的至少一些該等發射電阻器之被度量電氣特性之比較而產生；及 其中該度量順序鑰指示哪些發射電阻器係針對該驗證值之計算而被測量。
12. 如請求項11之晶粒，其包含一內部A/D轉換器以轉換被度量電阻器值以輔助由一主機裝置所作之度量。
13. 一種流體噴射裝置，其包含：一列印頭晶粒，包括多個具有標稱相等電氣特性之類比裝置；及一儲存元件，其儲存一驗證值及一度量順序鑰；其中該驗證值係基於成對的至少一些該等類比裝置之被度量電氣特性之比較而產生；及其中該度量順序鑰指示哪些類比裝置係針對該驗證值之計算而被測量，及其中該等類比裝置包含組配來在致動時噴射微滴的電阻器。
14. 如請求項13之流體噴射裝置，其中該驗證值係經加密。
15. 如請求項14之流體噴射裝置，其中該加密包括從一三態數字轉換成一基數2數字。