特許ウォッチ

公開番号2024166106
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024074890
出願日2024-05-02
発明の名称インクジェットヘッドチップ識別回路
出願人研能科技股ふん有限公司,Microjet Technology Co.,Ltd.
代理人SK弁理士法人,個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20241121BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】識別回路を含むインクジェットヘッドチップ識別回路であって、識別回路がインクジェットプリンタをマッチングすることで、インクジェットプリンタは、マッチング結果に従ってインクジェットヘッドチップに印刷に必要な情報を提供する。
【解決手段】識別回路は複数のメモリセルを含み、前記複数のメモリセルはアレイ構造を形成し、前記アレイ構造は、第1のトランジスタ、第3のトランジスタ、ヒューズ、またはそれらの組み合わせを含む。本発明では、アレイ構造内の素子を書き込むまたは書き込まないことによって、メモリセルのデータ信号を読み取る。前記第1のトランジスタはトランジスタアンチヒューズ(MOSFET Anti-Fuse)であり、第3のトランジスタは消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ(EPROM)であり、上記第1、第3のトランジスタおよびヒューズは、同一のインクジェットヘッドチップ上に形成されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
識別回路を含むインクジェットヘッドチップ識別回路であって、
前記識別回路がインクジェットプリンタをマッチングすることで、インクジェットプリンタは、マッチング結果に従ってインクジェットヘッドチップに情報を提供し、
前記識別回路は複数のメモリセルを含み、前記複数のメモリセルはアレイ構造を形成し、
前記複数のメモリセルは、第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、ヒューズ、またはそれらの組み合わせを含み、前記第１のトランジスタはトランジスタアンチヒューズ（ＭＯＳＦＥＴ_Ａｎｔｉ－Ｆｕｓｅ）であり、前記第３のトランジスタは消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）であり、
前記第１のトランジスタ、前記第３のトランジスタ、または前記ヒューズを書き込むまたは書き込まないことによって、データ信号の読み取りを制御し、前記第１のトランジスタ、前記第３のトランジスタ、および前記ヒューズは、同一のインクジェットヘッドチップ上に配置されている、
インクジェットヘッドチップ識別回路。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１のトランジスタは、Ｎ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＮＭＯＳＦＥＴ）またはＰ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＰＭＯＳＦＥＴ）から選択される、請求項１に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項３】
前記第３のトランジスタは、ソース、ドレイン、ポリシリコンゲート、フローティングゲート、第１の誘電体層、制御ゲート、第２の誘電体層を含み、
前記第１の誘電体層は、前記ポリシリコンゲートと前記フローティングゲートとの間に設けられ、前記第２の誘電体層は、前記フローティングゲートと前記制御ゲートとの間に設けられ、前記ポリシリコンゲートは、前記ソースと前記ドレインを接続する、
請求項１に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項４】
前記フローティングゲートおよび前記制御ゲートは金属材料で形成される、請求項３に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項５】
前記ヒューズは、多結晶シリコンヒューズ（ｐｏｌｙｆｕｓｅ）または金属ヒューズ（ｍｅｔａｌｆｕｓｅ）から選択される、請求項１に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項６】
前記複数のメモリセルは、
前記ヒューズ、前記第１のトランジスタまたは前記第３のトランジスタに接続され、識別電位を提供する識別信号端子と、
データ電位を提供するデータ端子と、
第２のトランジスタであって、前記ヒューズ、前記第１のトランジスタまたは前記第３のトランジスタに接続され、前記第２のトランジスタのゲートが前記データ端子に接続される、第２のトランジスタと、
をさらに含み、
前記複数のメモリセルは、前記データ電位と前記識別電位を制御することにより、前記データ信号を読み出す、
請求項１に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項７】
前記識別信号端子が前記第１のトランジスタに接続され、前記識別電位が崩壊電位よりも小さく、前記データ端子が高電位を提供する場合、前記識別信号端子は対応する前記複数のメモリセルにおいて高抵抗状態となり、出力される前記データ信号は、対応する前記複数のメモリセルが未書き込み状態にあることを示す、請求項６に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項８】
前記第１のトランジスタのゲート酸化層（ＧＯＸ）の構造は無傷状態である、請求項７に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項９】
前記識別信号端子が前記第１のトランジスタに接続され、前記識別電位が崩壊電位よりも大きい場合、前記識別信号端子は対応する前記複数のメモリセルにおいて低抵抗状態となり、出力される前記データ信号は、対応する前記複数のメモリセルが書き込み済み状態にあることを示す、請求項６に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
【請求項１０】
前記第１のトランジスタのゲート酸化層（ＧＯＸ）の構造が崩壊状態である、請求項９に記載のインクジェットヘッドチップ識別回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドチップ識別回路に関し、より詳しくは、インクジェットヘッドチップのメモリセルの構造を改良することにより、インクカートリッジのデータ記録の柔軟性とデータセキュリティを向上させるインクジェットヘッドチップ識別回路に関するものである。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
「ＩｎｋｊｅｔＰｒｉｎｔｉｎｇ」とも呼ばれるインクジェット印刷技術は、広く使用されている印刷技術であり、その歴史は英国ＨＰ社（Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ）がインクジェット印刷技術を発明した１９５０年代にまで遡る。それ以来、インクジェット印刷技術は急速に発展し、インクジェットプリンタは家庭用および商業用印刷の主流の技術になっている。インクジェットプリンタは、低コストであり、特に家庭や中小企業での使用に経済的であり、印刷品質が高く、特に写真や画像などで高解像度および高品質の画像を提供でき、使いやすく、設置が簡単で、ほとんどのインクジェットプリンタはコンピュータやモバイルデバイスから印刷でき、近年登場したオールインワン機能（ＦＡＸ、コピー、スキャンなど）を搭載した事務機と組み合わせることで、オフィスでの事務処理の柔軟性が急速に広がるなど多くの利点がある。
【０００３】
インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッド識別回路は、インクジェット印刷技術の重要なコンポーネントである。インクジェットプリンタの種類ごとに対応するインクジェットヘッドが必要であり、またインクジェットヘッドには、構造、使用するインク、ノズル数、制御回路など、それぞれに特有の仕様があるため、インクジェットヘッド識別回路を介してインクジェットプリンタと連携して動作するには、互換性のある印刷システムが必要である。具体的には、インクジェットヘッド識別回路は、ヒューズ、トランジスタアンチヒューズ、および関連する回路コンポーネントを含み、印刷の品質と効率を確保するために、インクカートリッジのシリアル番号、インクの種類、インク容量、インクの色、インクジェットヘッドとインクジェットプリンタのマッチング情報を含む（ただし、これらに限定されない）情報を保存するために使用される。
【０００４】
図１Ａ、図１Ｂを参照し、従来技術におけるインクカートリッジ識別回路のメモリに含まれるメモリセル１００が、上記のインクカートリッジのシリアル番号、インクの種類、インクジェットヘッドとインクジェットプリンタのマッチング情報などの情報を記憶する態様を説明する。前記メモリセル１００は、識別信号端子１１０、データ端子１２０、ヒューズ１３０、およびトランジスタ素子１４０を含む。より詳細には、データ端子１２０が高電位を提供する場合、トランジスタ素子１４０は導通状態となり、識別信号端子１１０が低電位を提供する場合、メモリセル１００は書き込み動作を実行しない（図１Ａに示すように）。一方、データ端子１２０が高電位を提供する場合、トランジスタ素子１４０は導通状態となり、識別信号端子１１０が書き込み電位を提供すると、メモリセル１００は書き込み動作を実行する（図１Ｂに示すように）。メモリセル１００を読み出すとき、データ端子１２０が高電位を提供する場合、トランジスタ素子１４０は導通状態となる。このとき、識別信号端子１１０が未書き込みのヒューズ１３０を読み出す場合、低電位を読み出す。そうでない場合は、高電位を読み出す。このように、メモリセル１００は、ヒューズ１３０が溶断するか否かを制御することにより、メモリセル１００の各ビットの情報を表す高電圧または低電圧の送信信号を送信して、情報を記録する目的を達成することができる。
【０００５】
しかし、上記インクカートリッジ識別回路には、依然として以下のような欠点がある。メモリセル１００にヒューズが溶断するか否かによって情報を記録することは、確かに高電位または低電位の信号を出力することができるが、インクジェットプリンタの機能が充実するにつれて、そこに含まれる情報量も増大しており、情報の記録はヒューズ１３０だけでは不十分となり、産業応用の観点からは、ヒューズ１３０がインクカートリッジ識別回路において溶断するか否かの態様と順序をリバースエンジニアリングすることによって、インクジェットヘッドとインクジェットプリンタのマッチング情報を簡単に入手できるため、企業の知的財産権を侵害するだけでなく、ユーザは品質の悪いインクカートリッジを購入し、印刷品質や権利に影響を及ぼし、インクジェットプリンタを使用する企業やユーザは経済的または知的財産上の損失を被る可能性がある。また、ヒューズ１３０が溶断すると、当該メモリセル１００内の情報を再修正することができなくなる。インクカートリッジ識別回路に使用されるソフトウェアの演算ミスや情報の書き込みミスがある場合は、再修正は不可能になる。しかし、一方、ヒューズ１３０は、その構造および原理が単純であるため、他の記録方式に比べて操作が容易であり、低コストであるという利点を有する。從って、現在の市場では、同じチップにおいて、経済的なコストを維持しながら、適用状況に応じて適度な修正を加えることができるとともに、同じインクカートリッジ識別回路を簡単に操作でき、コストを抑えるという利点を維持しつつ、情報記録とセキュリティを効果的に向上させるインクジェットヘッドチップ識別回路が依然として強く求められている。
【発明の概要】
【０００６】
上記の理由に基づいて、本発明は、インクジェットヘッドチップ識別回路を提案する。インクジェットヘッドのメモリセルを改良することにより、メモリセル内の回路コンポーネントの多様性を高めるとともに、メモリセルに修正可能な機能を持たせ、さらに、製造コストを増加させることなく、保存されているインクカートリッジのシリアル番号、識別コード（ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｄｅ）、インクの種類、インク容量、インクの色、ノズル数、製造年月日、工場出荷日、インクカートリッジの容量変化（インク容量）、インクカートリッジの使用回数などの情報をより詳細かつ完全に記録できるだけでなく、インクジェットヘッドチップ識別回路をリバースエンジニアリングする際の難易度を高め、知的財産保護の有効性を向上させることもできる。前記インクジェットヘッドチップ識別回路は識別回路を含む。前記識別回路がインクジェットプリンタをマッチングすることで、インクジェットプリンタは、そのマッチング結果に従ってインクジェットヘッドチップに印刷に必要な情報を提供する。識別回路は複数のメモリセルを含み、前記複数のメモリセルはアレイ構造を形成し、前記アレイ構造は、第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、ヒューズ、またはそれらの組み合わせを含む。上記第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、およびヒューズを書き込むまたは書き込まないことによって、メモリセルのデータ信号を読み取り、前記識別回路に記録された情報を解読する。本発明の実施形態では、上記第１のトランジスタはトランジスタアンチヒューズ（ＭＯＳＦＥＴＡｎｔｉ－Ｆｕｓｅ）であり、第３のトランジスタはＥＰＲＯＭであり、上記第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、およびヒューズは、同一のインクジェットヘッドチップ上に形成されている。
【０００７】
本発明の内容によれば、前記第１のトランジスタは金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよく、必要に応じてＮ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＮＭＯＳＦＥＴ）またはＰ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＰＭＯＳＦＥＴ）から選択できる。さらに、前記第３のトランジスタは消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ、ＥＰＲＯＭ）であってもよい。前記ヒューズは、用途に応じて多結晶シリコンヒューズ（ｐｏｌｙｆｕｓｅ）または金属ヒューズ（ｍｅｔａｌｆｕｓｅ）から選択できる。
【０００８】
本発明の内容によれば、各メモリセルは、識別信号端子、データ端子、及び第２のトランジスタをさらに含む。前記識別信号端子は、第１のトランジスタ、第３のトランジスタまたはヒューズに接続され、前記データ端子は、第２のトランジスタのゲートに接続され、第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、およびヒューズは、第２のトランジスタに接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下の本発明の詳細な説明および実施形態の概略図は、本発明をより十分に理解できるようにするものであるが、これらは本発明の応用を理解するための参考としてのみ使用されるものであって、本発明を特定の実施形態に限定するものではないことを理解されたい。
【００１０】
従来技術における書き込み前のメモリセルの回路アーキテクチャを示す。
従来技術における書き込み後のメモリセルの回路アーキテクチャを示す。
本実施形態のインクジェットヘッドチップ識別回路において、識別回路がインクジェットプリンタをマッチングして、マッチング結果に従って印刷に必要な情報を提供することを示す。
インクジェットヘッドにおける情報を記録するために図２Ａの識別回路に含まれるメモリセルによって形成されるアレイ構造を示す。
本発明のメモリセルの一実施形態の回路構造を示す。
本発明のメモリセルの一実施形態の回路構造を示す。
本発明のメモリセルの一実施形態の回路構造を示す。
本発明のメモリセルの一実施形態の回路構造を示す。
メモリセルの回路構造に第３のトランジスタ、すなわちＥＰＲＯＭが使用される場合の本発明の一実施形態を示す。
メモリセルの回路構造にヒューズが使用される場合の本発明の一実施形態を示す。
本発明における書き込み前のＮ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタの断面構造を示す。
本発明における書き込み後のＮ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタの断面構造を示す。
本発明における書き込み前のＰ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタの断面構造を示す。
本発明における書き込み後のＰ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタの断面構造を示す。
本発明におけるＥＰＲＯＭの断面構造を示す。
本発明のメモリセルの一実施形態における第１および第３のトランジスタ、およびヒューズから構成されるアレイ構造を示す。
本発明のメモリセルの別の実施形態における第１および第３のトランジスタ、およびヒューズから構成されるアレイ構造を示す。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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