DE10059964A1 - Verfahren und Struktur zum Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-Druckkopfs - Google Patents
Verfahren und Struktur zum Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-DruckkopfsInfo
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Abstract
Ein Verfahren und eine Struktur zum Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-Druckkopfs werden bereitgestellt, wobei eine zusätzliche Metallschicht oder Halbleiterschicht auf dem Tintenstrahlchip mit Ansteuerelementen, um die Temperatur jedes einzelnen Heizelements genau zu messen, ausgebildet ist. Die Struktur umfaßt: ein Tintenstrahlbauelement mit einem Heizelement zum Heizen von flüssiger Tinte; einen Transistortreiber zum Ansteuern eines Transistors, um das Heizen des Heizelements zu steuern; und eine Temperaturfühlschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber und unter dem Heizelement befindet, wobei die Temperaturfühlschicht zwei Anschlüsse aufweist, von denen einer mit dem Transistor verbunden ist und der andere mit einem Elektrodenanschluß verbunden ist, der mit einem Drucker verbunden ist, wobei das Tintenstrahlbauelement über die Temperaturfühlschicht mit dem Transistortreiber verbunden ist.
Description
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen die Einstellung des Volumens von Tintentröpfchen,
die aus einem Druckkopf ausgestoßen werden, und insbesondere die genaue Messung der
Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-Druckkopfs.
Tintenstrahldrucker der Art, die gewöhnlich als Tropfen-bei-Bedarf bezeichnet wird, wie z. B.
piezoelektrisch, akustisch, auf Phasenänderungswachsbasis oder thermisch, weisen
mindestens einen Druckkopf auf, aus dem Tintentröpfchen in Richtung eines
Aufzeichnungsblatts gelenkt werden. Innerhalb des Druckkopfs ist die Tinte in einer Vielzahl
von Kanälen enthalten. Für einen Tropfen-bei-Bedarf-Druckkopf bewirken Kraftimpulse, daß
die Tintentröpfchen nach Bedarf aus Düsen oder Öffnungen am Ende der Kanäle ausgestoßen
werden. In einem Thermodrucker werden die Kraftimpulse gewöhnlich durch Bildung und
Wachstum von Dampfblasen auf Heizelementen oder Widerständen erzeugt, die sich jeweils
in einem betreffenden Kanal befinden und die einzeln adressierbar sind, um die Tinte in den
Kanälen zu erhitzen und zu verdampfen. Wenn über einen ausgewählten Widerstand eine
Spannung angelegt wird, wächst im zugehörigen Kanal eine Dampfblase und stößt anfänglich
die Tinte darin aus der Kanalöffnung aus, wodurch ein Tröpfchen gebildet wird, das sich in
eine Richtung von der Kanalöffnung weg und zum Aufzeichnungsmedium hin bewegt, wo
nach Auftreffen auf das Aufzeichnungsmedium ein Tintenpunkt oder -fleck abgeschieden
wird. Im Anschluß an den Zusammenbruch der Dampfblase wird der Kanal aus einem
Speisebehälter für flüssige Tinte wieder mit Tinte gefüllt.
Die Gleichmäßigkeit des Tintenstrahls beeinflußt signifikant die Druckqualität, insbesondere
für einen Druckkopf mit hoher Auflösung. Das Volumen des Tintentröpfchens hängt von der
angelegten Spannung sowie von der anfänglichen Temperatur der Heizelemente ab. Der
Umfang eines Heizelements und die Dauer seiner Verwendung beeinflussen seine
Temperatur, die ansteigt, während die Tintentröpfchen kontinuierlich ausgestoßen werden.
Daher kann die Einstellung der Temperatur der Heizelemente die Betriebsweise eines
Tintenstrahl-Druckkopfs ändern.
Es soll auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Im Stand der Technik wird die mittlere
Temperatur eines Thermo-Tintenstrahlchips 10 gemessen. In der Zeichnung kennzeichnet die
Bezugsziffer 102 einen Elektrodenbereich, die Bezugsziffer 103 kennzeichnet einen
Temperaturfühlwiderstand, die Bezugsziffer 104 kennzeichnet einen Tintenstrahl-
Schaltkreisbereich, die Bezugsziffer 105 kennzeichnet einen Ansteuerbauelementbereich, die
Bezugsziffer 106 kennzeichnet einen Heizelementbereich und die Bezugsziffer 107
kennzeichnet eine Öffnung des Speisebehälters für flüssige Tinte.
Hinsichtlich der Feststellung und Steuerung der Temperatur betrachtet der Stand der Technik,
beispielsweise US-Patent Nr. 4 791 435, US-Patent Nr. 4 910 528, US-Patent Nr. 5 107 276,
US-Patent Nr. 5 168 284, US-Patent Nr. 5 175 565, US-Patent Nr. 5 475 405, US-Patent Nr.
5 736 995 und so weiter, nur die mittlere Temperatur. Im gesamten Stand der Technik werden
die Heizelemente vorgeheizt, um sie über einer bestimmten Temperatur zu halten, gemäß der
Rückmeldung der mittleren Temperatur des Tintenstrahlchips, wenn die Heizelemente
verwendet werden. Ferner wird der Tintenstrahldrucker angehalten, um den Druckkopf
abzukühlen, wenn die mittlere Temperatur zu hoch wird, wie im US-Patent Nr. 4 910 528
beschrieben. Das Betrachten der mittleren Temperatur allein genügt jedoch nicht für den
Druckkopf, da jedes der einzelnen Heizelemente für verschiedene Dauern verwendet werden
könnte.
In einem Druckkopf mit hoher Auflösung sind viele Heizelemente vorhanden.
Ansteuerschaltungen, wie z. B. Schaltkreise von MOS-Transistoren, sind gewöhnlich auf dem
Tintenstrahlchip ausgebildet, wie im US-Patent Nr. 5 045 870 und US-Patent Nr. 5 211 812
beschrieben. Es soll auf Fig. 2 Bezug genommen werden, die ein Querschnittsdiagramm eines
MOS-Transistors in einer Struktur ist, die die Temperatur von Heizelementen eines
Tintenstrahl-Druckkopfs mißt. In der Zeichnung kennzeichnet die Bezugsziffer 21 ein
Siliziumsubstrat, die Bezugsziffer 22 kennzeichnet ein Feldoxid, die Bezugsziffer 23
kennzeichnet ein thermisches Oxid, die Bezugsziffer 24 kennzeichnet ein Polysiliziumgate,
die Bezugsziffer 27 kennzeichnet eine Widerstandsschicht und die Bezugsziffer 28
kennzeichnet eine leitende Schicht. Beim Verfahren des Standes der Technik werden zuerst
MOS-Ansteuerelemente auf dem Tintenstrahlchip ausgebildet. Ein Anschluß der
Tintenstrahlschaltung ist mit dem Drainpol des MOS-Transistors verbunden und ein weiterer
Anschluß ist mit der Ansteuerspannung verbunden, so daß über die Heizelemente eine
Spannung angelegt wird, wenn eine hohe Spannung an das Gate des MOS-Transistors
angelegt wird. Somit wird ein Tintentröpfchen aus der Kanaldüse ausgestoßen. Um eine gute
Druckqualität bereitzustellen, verwendet diese Art Tintenstrahl-Druckkopf eine
Temperaturfühl-Rückkopplung, um die Widerstände zweckmäßig anzusteuern, die auch als
Heizvorrichtungen bekannt sind, um Tintentröpfchen mit gleichmäßiger Größe zu erzeugen.
Es ist möglich, in einem Tintenstrahl-Druckkopf des Standes der Technik eine
Temperaturfühlvorrichtung nahe jedem einzelnen Heizelement auszubilden. Es muß jedoch
eine große Menge an Anschlüssen gleich der Anzahl der Heizelemente auf dem
Tintenstrahlchip bereitgestellt werden, um mit der Druckerschaltung zu verbinden. Dies ist für
einen Tintenstrahl-Druckkopf mit einigen zehn bis sogar einigen hundert Heizelementen
unpraktisch.
Folglich besteht die Aufgabe dieser Erfindung darin, ein Verfahren und eine Struktur zum
Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-Druckkopfs bereitzustellen,
welche die Temperatur jedes einzelnen Heizelements am Tintenstrahl-Druckkopf präzise
messen können.
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist eine zusätzliche Metallschicht oder Halbleiterschicht auf
dem Tintenstrahlchip mit Ansteuerelementen, um die Temperatur jedes einzelnen
Heizelements genau zu messen, ausgebildet. Die Metallschicht oder Halbleiterschicht kann
unter oder nahe den Heizvorrichtungen gewunden sein und ist mit den Ansteuerelementen
verbunden. Durch Steuern der Linienbreite kann das Verfahren und die Struktur verwendet
werden, um die Temperatur von irgendeinem Heizelement zu messen, während das
Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei nur ein Anschluß auf dem Tintenstrahlchip mit dem
Drucker verbunden sein muß. Somit kann das Temperaturfühlsignal irgendeines Heizelements
zum Drucker übertragen werden. Unter Verwendung dieser Technologie ist die Größe der von
jedem einzelnen Heizelement ausgestoßenen Tintentröpfchen gleichmäßig, wodurch ein
Druck mit hoher Qualität erzielt wird.
Die folgende ausführliche Beschreibung, die als Beispiel gegeben wird und die Erfindung
nicht lediglich auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzen soll, wird am
besten in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen verstanden, in denen gilt:
Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine herkömmliche Struktur zum Messen der Temperatur von
Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs darstellt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines MOS-Transistors in der herkömmlichen Struktur zum
Messen der Temperatur von Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs;
Fig. 3a ist eine Querschnittsansicht eines MOS-Transistors in der Struktur zum Messen der
Temperatur von Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß einem
Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 3b ist eine Querschnittsansicht eines MOS-Transistors in der Struktur zum Messen der
Temperatur von Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 4a ist ein Anordnungsdiagramm der Umgebung der Heizelemente in der Struktur von
Fig. 3a;
Fig. 4b ist ein Anordnungsdiagramm der Umgebung der Heizelemente in der Struktur von
Fig. 3b;
Fig. 5 ist ein Ersatzschaltplan der Struktur zum Messen der Temperatur von Heizelementen
eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß dieser Erfindung;
Fig. 6 ist ein weiterer Ersatzschaltplan der Struktur zum Messen der Temperatur von
Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß dieser Erfindung;
Fig. 7 ist ein weiterer Ersatzschaltplan der Struktur zum Messen der Temperatur von
Heizelementen eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß dieser Erfindung; und
Fig. 8 ist ein Ersatzschaltplan der Struktur zum Messen der Temperatur von Heizelementen
eines Thermo-Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß dieser Erfindung.
Mit Bezug auf Fig. 3a umfaßt gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung die
Struktur zum genauen Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-
Druckkopfs: ein Tintenstrahlbauelement 310a mit einer Widerstandsschicht 37a und einer
leitenden Schicht 38a zum Heizen von flüssiger Tinte; einen Transistortreiber 300 zum
Ansteuern eines Transistors, um zu steuern, ob das Tintenstrahlbauelement geheizt wird; und
eine Temperaturfühlschicht 35a, die zwischen dem Transistortreiber 300 und dem
Tintenstrahlbauelement 310a angeordnet ist und hauptsächlich unterhalb des Widerstandes
320a angeordnet ist, wobei ein Anschluß derselben mit dem Transistor (MOS) verbunden ist
und ein anderer Anschluß derselben mit einem mit dem Drucker verbundenen
Elektrodenanschluß (TSR) verbunden ist. Das Tintenstrahlbauelement 310a ist über die
Temperaturfühlschicht 35a mit dem Transistortreiber 300 verbunden.
Die Temperaturfühlschicht 35a ist eine Metallschicht oder eine Halbleiterschicht, die
zwischen dem Tintenstrahlbauelement 310a und dem Treiber 300 ausgebildet ist. Das
Tintenstrahlbauelement 310a umfaßt eine Widerstandsschicht 37a und eine leitende Schicht
38a. Der Treiber 300 umfaßt eine Feldoxidschicht 32, eine thermische Oxidschicht 33 und ein
Polysiliziumgate 34, die auf dem Siliziumsubstrat 31 ausgebildet sind. Ferner ist eine
dielektrische Schicht 36a zwischen der Temperaturfühlschicht 35a und dem
Tintenstrahlbauelement 310a ausgebildet. Die dielektrische Schicht 36a umfaßt mindestens
eine Schicht, die aus einer Gruppe von Si3N4, SiO2, organischem Glas,
Borphosphorsilikatglas, Al2O3, TaO2 und TiO2 ausgewählt ist. Da die Metallschicht oder
Halbleiterschicht, die als Temperaturfühlschicht 35a dient, und das Tintenstrahlbauelement
310a in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, kann die Temperaturfühlschicht 35a als
Windung unter dem Heizelement ausgebildet werden. Mit Bezug auf Fig. 4a ist die
Temperaturfühlschicht 35a unter dem Heizelement 320a dünner und länger als in den anderen
Positionen. Der Widerstand der Temperaturfühlschicht 35a fällt daher fast der Windung unter
dem Heizelement 320a zu.
Mit Bezug auf Fig. 3b umfaßt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung
die Struktur zum genauen Messen der Temperatur von Heizelementen eines Tintenstrahl-
Druckkopfs: ein Tintenstrahlbauelement 310b mit einer Widerstandsschicht 37b und einer
leitenden Schicht 38b zum Heizen von flüssiger Tinte; einen Transistortreiber 300 zum
Ansteuern eines Transistors, um zu steuern, ob das Tintenstrahlbauelement 310b geheizt wird;
und eine Temperaturfühlschicht 35b, die zwischen dem Transistortreiber 300 und dem
Tintenstrahlbauelement 310b angeordnet ist und in der Nähe des Widerstandes 320b
angeordnet ist, wobei ein Anschluß derselben mit dem Transistor verbunden ist und ein
anderer Anschluß mit einem mit dem Drucker verbundenen Elektrodenanschluß verbunden
ist. Das Tintenstrahlbauelement 310b ist über die Temperaturfühlschicht 35b mit dem
Transistortreiber 300 verbunden.
Die Temperaturfühlschicht 35b ist eine Metallschicht oder eine Halbleiterschicht, die
zwischen dem Tintenstrahlbauelement 310b und dem Treiber 300 ausgebildet ist. Das
Tintenstrahlbauelement 310b umfaßt eine Widerstandsschicht 37b und eine leitende Schicht
38b. Eine dielektrische Schicht 36b ist zwischen der Temperaturfühlschicht 35b und dem
Tintenstrahlbauelement 310b ausgebildet. Da die Metallschicht oder Halbleiterschicht, die als
Temperaturfühlschicht 35b dient, und das Tintenstrahlbauelement 310b in verschiedenen
Ebenen angeordnet sind, kann die Temperaturfühlschicht 35b als Windung in der Nähe des
Heizelements ausgebildet werden. Mit Bezug auf Fig. 4b ist die Temperaturfühlschicht 35b in
der Nähe des Heizelements 320b dünner und länger als in den anderen Positionen. Der
Widerstand der Temperaturfühlschicht 35b fällt daher fast der Windlung unter dem
Heizelement 320b zu.
Dann umfaßt gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung das Verfahren zum Messen
der Temperatur eines einzelnen Heizelements eines Tintenstrahl-Druckkopfs die Schritte: (i)
Ausbilden einer Temperaturfühlschicht unter oder nahe jedem einzelnen Heizelement; (ii)
Verbinden eines Anschlusses der Temperaturfühlschicht mit einem Anschluß eines
Transistors, Verbinden des anderen Anschlusses der Temperaturfühlschicht mit einem
Elektrodenanschluß, der mit einem Drucker verbunden ist, und Verbinden des anderen
Anschlusses des Transistors mit einem Erdanschluß; (iii) Verbinden jedes Transistors
entsprechend jeder Temperaturfühlschicht mit einem anderen Transistorschaltanschluß und
Erdanschluß als Matrix, wobei jedes Paar eines Transistorschaltanschlusses und eines
Erdanschlusses eine Schleife vom Elektrodenanschluß über die Temperaturfühlschicht zur
Erdung steuern kann; und (iv) Messen des Widerstandes einer bestimmten
Temperaturfühlschicht am Elektrodenanschluß durch die Wahl des
Transistorschaltanschlusses und Erdanschlusses, so daß die Temperatur des Heizelements
erhalten werden kann.
Um die Anzahl der mit dem Drucker verbundenen Anschlüsse zu verringern, kann die
Temperaturfühlschicht 35a oder 35b direkt mit der Elektrode des MOS-Transistors über den
Transistortreiber 300 verbunden werden. Die Logikschaltung des Tintenstrahlchips ist wie in
Fig. 5 dargestellt. In der Zeichnung wird der Widerstand T11 gemessen, so daß die
Temperatur des einzelnen Heizelements H11 erhalten werden kann, wenn die Gateelektrode
A1 auf einem hohen Pegel liegt und die anderen Gateelektroden A2-An auf einem niedrigen
Pegel liegen, und die Erdelektrode G1 geerdet ist und sich die anderen Erdelektroden G2-Gm
im Leerlauf befinden.
Die Temperaturfühlschicht 35a oder 35b weist in der Nähe des Heizelements eine kleinere
Linienbreite auf als in den anderen Positionen. Somit wird die Widerstandsänderung
hauptsächlich durch die Temperaturänderung des Heizelements verursacht. Der Widerstand
der Temperaturfühlschicht ist bei Raumtemperatur größer als 50 Ohm und ist vorzugsweise
größer als 100 Ohm.
In Fig. 3a und 3b ist die Temperaturfühlschicht 35a und 35b jeweils mit dem
Temperaturfühlelektrodenanschluß (TSR) und dem Erdelektrodenanschluß (G) des
Tintenstrahlchips verbunden. Die Temperaturfühlschicht kann jedoch mit dem
Elektrodenanschluß über einige Metallschichten des Tintenstrahlbauelements, beispielsweise
den Metallschichten 37a, 37b oder 38a, 38b, verbunden sein, aber nicht direkt mit dem
Elektrodenanschluß verbunden sein.
Anstatt daß er sich zwischen der Stromversorgungselektrode P und dem Drainpol des MOS-
Transistors befindet, wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Widerstand, d. h. das Heizelement,
überdies zwischen dem Sourcepol des MOS-Transistors und der Erdung angeordnet sein. In
diesem Fall muß ein Anschluß der Temperaturfühlschicht mit dem Sourcepol des MOS-
Transistors verbunden werden. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Temperaturmessung des
Heizelements durch den Widerstand zwischen dem Temperaturfühlelektrodenanschluß TSR
und der Stromversorgungselektrode P bestimmt, während das entsprechende Gate auf einem
hohen Pegel liegt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann, um die Anzahl der gleichzeitig zu messenden
Heizelemente zu erhöhen, die Anzahl der Temperaturfühlelektrodenanschlüsse erhöht
werden. Beispielsweise ist jede Temperaturfühlschicht, die durch eine Erdelektrode gesteuert
wird, mit dem Temperaturfühlelektrodenanschluß TSR entsprechend dem
Erdelektrodenanschluß G verbunden, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Temperatur von m
Heizelementen kann gleichzeitig gemessen werden, wenn ein Gate A auf einem hohen Pegel
liegt und m Erdelektroden G geerdet sind. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist jede
Temperaturfühlschicht, die durch jedes Gate A gesteuert wird, mit dem entsprechenden
Temperaturfühlelektrodenanschluß TSR des Gates verbunden, wie in Fig. 8 gezeigt. Die
Temperatur von n Heizelementen kann gleichzeitig gemessen werden, wenn eine
Erdelektrode G geerdet ist und n Gates A1-An auf einem hohen Pegel liegen.
Diese Erfindung weist die folgenden Vorteile auf: Erstens kann die Temperatur irgendeines
Heizelements unter Verwendung einer einzelnen Elektrode unter Verwendung der
Treiberschaltung eines Tintenstrahl-Druckkopfs mit hoher Auflösung erhalten werden, so daß
eine genaue Steuerung des Tintenausstoßes gemäß der Temperatur jedes einzelnen
Heizelements erreicht werden kann. Zweitens ermöglicht die Verwendung einer zusätzlichen
Metallschicht oder Halbleiterschicht die Herstellung von Treibern und
Tintenstrahlbauelementen in verschiedenen Waferfertigungsanlagen unter einer größeren
Toleranz für die Justiergenauigkeit. Es ist daher möglich, ein vorhandenes Gerät zu
integrieren, wenn der Druckkopf dieser Erfindung hergestellt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf bevorzugte
Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurde, ist für übliche Fachleute leicht zu
erkennen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können,
ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist vorgesehen, daß
die Ansprüche so interpretiert werden, daß sie das offenbarte Ausführungsbeispiel, diejenigen
Alternativen, die vorstehend erörtert wurden, und alle Äquivalente dazu umfassen.
Claims (19)
1. Tintenstrahl-Druckkopf, der die Temperatur von jedem von einzelnen
Heizelementen messen kann, umfassend:
ein Tintenstrahlbauelement mit einem Heizelement zum Heizen von flüssiger Tinte;
einen Transistortreiber zum Ansteuern eines Transistors, um das Heizen des Heizelements zu steuern; und
eine Temperaturfühlschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber und unter dem Heizelement befindet, wobei die Temperaturfühlschicht zwei Anschlüsse aufweist, von denen einer mit dem Transistor verbunden ist und der andere mit einem Elektrodenanschluß verbunden ist, der mit einem Drucker verbunden ist, wobei das Tintenstrahlbauelement über die Temperaturfühlschicht mit dem Transistortreiber verbunden ist.
ein Tintenstrahlbauelement mit einem Heizelement zum Heizen von flüssiger Tinte;
einen Transistortreiber zum Ansteuern eines Transistors, um das Heizen des Heizelements zu steuern; und
eine Temperaturfühlschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber und unter dem Heizelement befindet, wobei die Temperaturfühlschicht zwei Anschlüsse aufweist, von denen einer mit dem Transistor verbunden ist und der andere mit einem Elektrodenanschluß verbunden ist, der mit einem Drucker verbunden ist, wobei das Tintenstrahlbauelement über die Temperaturfühlschicht mit dem Transistortreiber verbunden ist.
2. Tintenstrahl-Druckkopf, der die Temperatur von jedem von einzelnen
Heizelementen messen kann, umfassend:
ein Tintenstrahlbauelement mit einem Heizelement zum Heizen von flüssiger Tinte;
einen Transistortreiber zum Ansteuern eines Transistors, um das Heizen des Heizelements zu steuern; und
eine Temperaturfühlschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber und in der Nähe des Heizelements befindet, wobei die Temperaturfühlschicht zwei Anschlüsse aufweist, von denen einer mit dem Transistor verbunden ist und der andere mit einem Elektrodenanschluß verbunden ist, der mit einem Drucker verbunden ist, wobei das Tintenstrahlbauelement über die Temperaturfühlschicht mit dem Transistortreiber verbunden ist.
ein Tintenstrahlbauelement mit einem Heizelement zum Heizen von flüssiger Tinte;
einen Transistortreiber zum Ansteuern eines Transistors, um das Heizen des Heizelements zu steuern; und
eine Temperaturfühlschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber und in der Nähe des Heizelements befindet, wobei die Temperaturfühlschicht zwei Anschlüsse aufweist, von denen einer mit dem Transistor verbunden ist und der andere mit einem Elektrodenanschluß verbunden ist, der mit einem Drucker verbunden ist, wobei das Tintenstrahlbauelement über die Temperaturfühlschicht mit dem Transistortreiber verbunden ist.
3. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 1, wobei die Temperaturfühlschicht aus
Metall besteht.
4. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 1, wobei die Temperaturfühlschicht eine
Halbleiterschicht umfaßt.
5. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 1, wobei die Linienbreite der
Temperaturfühlschicht in der Nähe des Heizelements dünner ist als an anderen
Stellen.
6. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 1, wobei eine dielektrische Schicht
zwischen der Temperaturfühlschicht und dem Tintenstrahlbauelement ausgebildet
ist.
7. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 2, wobei die Temperaturfühlschicht aus
Metall besteht.
8. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 2, wobei die Temperaturfühlschicht eine
Halbleiterschicht umfaßt.
9. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 2, wobei die Linienbreite der
Temperaturfühlschicht in der Nähe des Heizelements dünner ist als an anderen
Stellen.
10. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 2, wobei eine dielektrische Schicht
zwischen der Temperaturfühlschicht und dem Tintenstrahlbauelement ausgebildet
ist.
11. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 6, wobei die dielektrische Schicht
mindestens eine Schicht umfaßt, die aus einer Gruppe von Si3N4, SiO2,
organischem Glas, Borphosphorsilikatglas, Al2O3, TaO2 und TiO2 ausgewählt ist.
12. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 10, wobei die dielektrische Schicht
mindestens eine Schicht umfaßt, die aus einer Gruppe von Si3N4, SiO2,
organischem Glas, Borphosphorsilikatglas, Al2O3, TaO2 und TiO2 ausgewählt ist.
13. Verfahren zum Messen der Temperatur eines einzelnen Heizelements eines
Tintenstrahl-Druckkopfs mit den Schritten:
- a) Ausbilden eines Temperaturfühlwiderstandes unter oder nahe jedem der einzelnen Heizelemente;
- b) Verbinden eines Anschlusses des Temperaturfühlwiderstandes mit einem Anschluß eines Transistors, Verbinden des anderen Anschlusses des Temperaturfühlwiderstandes mit einem Elektrodenanschluß, der mit einem Drucker verbunden ist, und Verbinden des anderen Anschlusses des Transistors mit einem Erdanschluß;
- c) Verbinden jedes Transistors entsprechend jedem Temperaturfühlwiderstand mit einem anderen Transistorschaltanschluß und Erdanschluß als Matrix, wobei jedes Paar eines Transistorschaltanschlusses und eines Erdanschlusses eine Schleife vom Elektrodenanschluß über den Temperaturfühlwiderstand zur Erdung bildet; und
- d) Messen des Widerstandes eines bestimmten Temperaturfühlwiderstandes am Elektrodenanschluß durch die Wahl des Transistorschaltanschlusses und Erdanschlusses, so daß die Temperatur des Heizelements erhalten werden kann.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Widerstand des
Temperaturfühlwiderstandes bei Raumtemperatur größer ist als 50 Ohm.
15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei mindestens einer der Elektrodenanschlüsse
vorgesehen ist und die maximale Anzahl der Heizelemente, die gleichzeitig
gemessen werden, gleich der Anzahl der Elektrodenanschlüsse ist.
16. Verfahren zum Messen der Temperatur eines einzelnen Heizelements eines
Tintenstrahl-Druckkopfs mit den Schritten:
- a) Ausbilden eines Temperaturfühlwiderstandes unter oder nahe jedem der einzelnen Heizelemente;
- b) Verbinden eines Anschlusses des Temperaturfühlwiderstandes mit einem Anschluß eines Transistors, Verbinden des anderen Anschlusses des Temperaturfühlwiderstandes mit einem Elektrodenanschluß, der mit einem Drucker verbunden ist, und Verbinden des anderen Anschlusses des Transistors über das Heizelement mit einem Stromversorgungsanschluß;
- c) Verbinden jedes Transistors entsprechend jedem Temperaturfühlwiderstand über das Heizelement mit einem anderen Transistorschaltanschluß und Stromversorgungsanschluß als Matrix, wobei jedes Paar eines Transistorschaltanschlusses und eines Stromversorgungsanschlusses eine Schleife vom Elektrodenanschluß über den Temperaturfühlwiderstand zur Erdung bildet; und
- d) Messen des Widerstandes eines bestimmten Temperaturfühlwiderstandes am Elektrodenanschluß durch die Wahl des Transistorschaltanschlusses und Stromversorgungsanschlusses, so daß die Temperatur des Heizelements erhalten werden kann.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Widerstand des
Temperaturfühlwiderstandes bei Raumtemperatur größer ist als 50 Ohm.
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei mindestens einer der Elektrodenanschlüsse
vorgesehen ist und die maximale Anzahl der Heizelemente, die gleichzeitig
gemessen werden können, gleich der Anzahl der Elektrodenanschlüsse ist.
19. Tintenstrahl-Druckkopf, der die Temperatur von jedem von einzelnen
Heizelementen messen kann, umfassend:
ein Tintenstrahlbauelement zum Ausstoßen von Tintentröpfchen;
einen Transistortreiber zum Steuern, ob das Tintenstrahlbauelement Tintentröpfchen ausstößt; und
eine Grenzschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber befindet, und mit dem Transistortreiber mit einer dünnen Linienbreite verbunden ist und mit dem Tintenstrahlbauelement mit einer breiten Linienbreite verbunden ist.
ein Tintenstrahlbauelement zum Ausstoßen von Tintentröpfchen;
einen Transistortreiber zum Steuern, ob das Tintenstrahlbauelement Tintentröpfchen ausstößt; und
eine Grenzschicht, die sich zwischen dem Tintenstrahlbauelement und dem Transistortreiber befindet, und mit dem Transistortreiber mit einer dünnen Linienbreite verbunden ist und mit dem Tintenstrahlbauelement mit einer breiten Linienbreite verbunden ist.
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