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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zum Bewirken eines Druckens eines Bildes oder dergleichen durch Ausstoßen von
Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial, auf ein Herstellungsverfahren
für den
selben, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein Ansteuerverfahren
für einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf. Genauer bezieht sie sich auf einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei welchem einem Aufzeichnungselement
ein richtiger bzw. geeigneter Energiebetrag bzw. Energiemenge zur
Erzeugung von zu einem Tintenausstoß beitragender Energie zugeführt wird,
ein Herstellungsverfahren des selben, eine den selben verwendende
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein Aktivierungs- oder
Ansteuerverfahren für
den selben.
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Eine
Aufzeichnungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Drucker, eine Kopiermaschine,
eine Faksimilemaschine, oder dergleichen, oder eine Aufzeichnungsvorrichtung
als Ausgabegerät
einer Workstation oder eines kombinierten Systems mit einem Computer,
einer Textverarbeitungseinrichtung oder dergleichen bewirkt eine
Aufzeichnung eines Bildes oder dergleichen auf einem Aufzeichnungsblatt,
wie beispielsweise einem Blatt Papier, einer dünnen Plastikplatte (beispielsweise
OHP) in Übereinstimmung
mit Bildinformationen. Die Aufzeichnungsvorrichtung ist, abhängig von
dem eine Aufzeichnungseinrichtung verwendenden Aufzeichnungsverfahren, in
einen Tintenstrahltyp, einen Drahtpunkttyp, einen thermoempfindlichen
Typ, einen thermischen Übertragungstyp,
einen Laserstrahltyp oder dergleichen klassifiziert.
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Unter
diesen verwendet die Aufzeichnungsvorrichtung des Tintenstrahltyps
(Tintenstrahlaufzeichnungsgerät)
eine Aufzeichnungseinrichtung (Aufzeichnungskopf), von welcher die
Tinte auf das Aufzeichnungsblatt ausgestoßen wird. Dieser Typ ist dahingehend
vorteilhaft, dass die Abmessung der Aufzeichnungseinrichtung klein
ist, ein Hochgeschwindigkeitsdrucken mit hoher Auflösung möglich ist,
einfaches Papier ohne eine spezielle Behandlung dafür verwendbar
ist, die Betriebskosten niedrig sind, das Geräusch niedrig ist (Nicht-Auftreff-Typ),
und ein Farbbilddrucken unter Verwendung einer Vielzahl von Farbtinten
einfach ist.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungstyp ist zudem in einige Typen klassifiziert,
wobei in einem ein Wärmeerzeugungselement
in einer Düse
zur Verfügung gestellt
ist und aktiviert wird, um Wärme
zu erzeugen, welche zum Ausstoßen
der Tinte Verwendung findet (Blasenstrahlaufzeichnungssystem). Das
Aufzeichnungselement zur Erzeugung der Energie zum Ausstoßen der
Tinte kann durch einen Halbleiterherstellvorgang hergestellt werden.
Daher kann der Aufzeichnungskopf des Blasenstrahltyps ein aus einem Silikonsubstrat
angefertigtes Elementsubstrat, ein darauf gebildetes Aufzeichnungselement
und eine obere Platte aus Harzmaterial, wie beispielsweise Polysulfon
oder Glas oder dergleichen aufweisen, welche darin Tintenpassagen
bzw. Tintenwege bildende Rillen bzw. Rinnen aufweist.
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Bei
einigen der Aufzeichnungsköpfe
dieses Typs sind Ansteuereinrichtungen zur Ansteuerung der Aufzeichnungselemente,
Temperatursensoren zur Steuerung der Aufzeichnungselemente in Übereinstimmung
mit Kopftemperaturen und ein Ansteuersteuerabschnitt oder dergleichen
an dem Elementsubstrat gebildet, sowie das Material (Silikonsubstrat)
des Elementsubstrats Verwendung findet.
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9 zeigt
ein Beispiel eines Substrats für den
Aufzeichnungskopf.
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In 9 sind
in dem Elementsubstrat 900 eine Vielzahl von nebeneinander
gestellten Wärme erzeugenden
Elementen (Aufzeichnungselement) 901 zum Anlegen von thermischer
Energie zum Tintenausstoß,
ein Leistungstransistor (Ansteuereinrichtung bzw. Treiber) 902 zur
Ansteuerung der Wärme erzeugenden
Elemente 901, ein Schieberegister 904 zum Empfang von von
einer externen Vorrichtung zugeführten
seriellen Bilddaten, und zum Empfang eines seriellen Taktsignals
in Synchronisation damit, um die Bilddaten einer Zeile gleichzeitig
zu empfangen, eine Zwischenspeicherschaltung 903 zum Zwischenspeichern
der Bilddaten einer Zeile, die von dem Schieberegister 904 in
Synchronisation mit den Zwischenspeichertaktsignalen ausgegeben
werden, und zu ihrer parallelen Übertragung
an den Leistungstransistor 902, eine Vielzahl von UND-Gattern 915,
die entsprechend zu jedem der Leistungstransistoren 902 zur
Verfügung
gestellt sind, zum Anlegen von Ausgangssignalen der Zwischenspeicherschaltung 903 an
den Leistungstransistor 902 in Übereinstimmung mit externen
Freigabesignalen 908, und ein Eingabekontakt 905–912 zur
Eingabe der Bilddaten und verschiedenster Signale von außen gebildet.
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An
dem Elementsubstrat 900 sind ein Temperatursensor mit dem
Bezugszeichen 914 zur Messung einer Temperatur des Elementsubstrats 900 und
eine Heizeinrichtung zur Heizung bzw. Erwärmung des Elementsubstrats
auf der Grundlage der Temperaturerfassung des Elementsubstrats 900 durch
den Temperatursensor gebildet.
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US-A-5175565
offenbart beispielsweise ein Elementsubstrat, bei welchem ein Temperatursensor und
eine Heizeinrichtung an den entgegengesetzten äußeren Abschnitten eines Aufzeichnungselementarrays
eingebaut sind. Mit dieser Struktur kann das Problem einer ungewünschten
Temperaturverteilung des Elementsubstrats 900 vermieden
werden, welches zu einem instabilen Tintenausstoß führt. Die Temperaturverteilung
wird durch den Temperatursensor erfasst, und als Reaktion auf die
Erfassung, wird die Heizeinrichtung betätigt bzw. in Gang gebracht, um
die Temperaturverteilung der Temperatur zu korrigieren. Auf diese
Weise wird ein stabilisierter Tintenausstoß zustandegebracht. Es wurde
ein Aufzeichnungskopf mit der Ansteuereinrichtung, dem Temperatursensor,
dem Ansteuersteuerabschnitt usw. an dem Elementsubstrat realisiert,
und er ist in Bezug auf die Zuverlässigkeit und die Verkleinerung der
Vorrichtung vorteilhaft.
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Mit
dieser Struktur bzw. Aufbau werden als serielle Signale eingegebene
Bilddaten durch das Schieberegister 904 in parallele Signale
umgewandelt, und von der Zwischenspeicherschaltung 903 in Synchronisation
mit den Zwischenspeichertaktsignalen ausgegeben und aufbewahrt.
Bei dem Zustand, bei dem ein Ansteuerimpulssignal für das Wärme erzeugende
Element 901 (Freigabesignal 908 für das UND-Gatter 915)
durch den Eingabekontakt 908 eingegeben wird, wird der
Leistungstransistor 902 gemäß den Bilddaten betätigt bzw.
in Gang gebracht, um dem entsprechenden Wärme erzeugenden Element 901 elektrischen
Strom zuzuführen,
wodurch die Tinte in dem Flüssigkeitsfließpfad (Düse) erwärmt wird,
durch welchen die Tinte in der Form eines Tröpfchens durch die Düse ausgestoßen wird.
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Jedoch
weisen hergestellte Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe zwischen den einzelnen
Tintenstrahlköpfen
einen Unterschied aufgrund der Toleranzen während dem Herstellungsschritt
auf, und daher kann die an ein Aufzeichnungselement angelegte Ansteuerspannung
höher als
die Ansteuerspannung sein, die die richtige Energiemenge zuführt, was
in einer kürzeren
Lebensdauer als erwartet resultiert, oder umgekehrt ist die an das
Aufzeichnungselement angelegte Ansteuerspannung kleiner als die
Ansteuerspannung, welche die richtige Energiemenge zuführt, was
einen Ausstoßdefekt
zur Folge hat.
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US-A-5
943 069 schlägt
einen einzigen Einsatz vor, bei welchem die Temperatursteuerheizeinrichtung
als ein Widerstandssensor Verwendung findet, der Widerstand der
Heizeinrichtung erfasst wird, und auf der Grundlage des erfassten
Widerstands eine richtige bzw. geeignete Ansteuerspannung ausgewählt wird,
die an das Wärme
erzeugende Element 901 anzulegen ist. Dieses Dokument offenbart
auch, dass, unter Berücksichtigung
der Möglichkeit,
dass wenn die Größe des Substrats
(Elementsubstrats) groß ist,
die Variationen der Widerstandswerte der Wärme erzeugenden Elemente (Aufzeichnungselemente)
groß sein
können,
bei jedem der gegenüberliegenden
Außenabschnitte
des Aufzeichnungselementarrays ein Widerstandssensor eingebaut ist.
Die Widerstandswerte der Widerstandssensoren werden sequentiell
erfasst, und auf der Grundlage der Ausgabe wird die an das Aufzeichnungselement
anzulegende Ansteuerspannung ausgewählt.
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In
den letzten Jahren wurde, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit anzuheben,
die Anzahl von Düsen
eines Aufzeichnungskopfes in einem derartigen Ausmaß erhöht, dass
die Länge
des Arrays der Düsen
(Aufzeichnungsbreite) 100 mm, oder 200 mm (Vollzeilentyp) beträgt, welches
demnächst
realisiert werden wird. Jedoch stellte sich bei der Entwicklung
eines langen Aufzeichnungskopfes heraus, dass die zuvor erwähnten Probleme
wieder auftreten, wenn die Aufzeichnungsbreite erhöht wird.
Insbesondere weisen, auch wenn die in der US-A-5 943 069 offenbarten
Widerstandssensoren Verwendung finden, einige der Aufzeichnungselemente
kürzere Lebensdauern
auf, oder es umfassen einige andere Aufzeichnungselemente einen
Ausstoßdefekt.
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Die
Erfinder haben die Möglichkeit
bemerkt, dass Variationen in den Widerstandswerten der Aufzeichnungselemente
größer sind,
wenn die Größe des Substrats
groß ist,
wie durch US-A-5 943 069 dargelegt, und die Experimente und Überlegungen der
Erfinder ergaben, dass, wenn die Variationen relativ zu einem Blattwiderstandswert
ungefähr
4% betragen, die Probleme der kurzen Lebensdauer und des Ausstoßdefekts
nicht auftreten, und die Aufzeichnungsköpfe praktisch betreibbar sind.
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Die
Beschreibung wird in Bezug auf die Eigenschaft der Variationen bei
den Widerstandswerten der Aufzeichnungselemente vorgenommen, welche
während
dem Herstellungsschritt auftreten.
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Um
ein Wärme
erzeugendes Element an dem Substrat für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf herzustellen,
insbesondere an dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, welcher die Tinte
durch die Erzeugung von Blasen unter Verwendung eines Wärme erzeugenden
Elements (Aufzeichnungselements) ausstößt, wird eine Wärmeerzeugungsschicht
an einem Wafer mit einem Durchmesser von 125 mm (5 Inch) oder 150
mm (6 Inch) oder dergleichen ausgebildet, und die Wärmeerzeugungsschicht
wird in eine geeignete Gestalt bzw. Form gemustert.
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10 ist
ein Graph, welcher die Änderung eines
Blattwiderstands (gestrichelte Linie) in einen Querschnitt A-A an
dem Wafer mit der Wärmeerzeugungsschicht
an seiner Oberfläche
zeigt. Die Variation wird hauptsächlich
durch Variationen in der Filmdicke, wenn der Film gebildet wird,
Variationen in der Zusammensetzung oder dergleichen in der Waferoberfläche erzeugt.
Die Differenz zwischen dem maximalen Widerstandswert und dem minimalen
Widerstandswert beträgt
ungefähr
10 bis 15%. Unter Bezugnahme auf 10 werden
die Charakteristika der Variation (gestrichelte Linie) des Blattwiderstands
beschrieben. In dem Umfangsabschnitt des durch schraffierte Linien
angezeigten Wafers 2001 ist der Unterschied groß. Dies gründet sich darauf, dass die Filmerzeugungsgeschwindigkeit
und/oder die Filmerzeugungsbedingung dazu tendieren, während der Filmbildung
mehr in dem Umfangsabschnitt als in dem zentralen Abschnitt des
Wafers zu variieren.
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Bezugnehmend
auf 11 wird das Ausschneiden des Substrats mit einer
Aufzeichnungsbreite einer herkömmlichen
Größe (10 mm)
aus dem Wafer beschrieben. 12 zeigt
schematisch den Fall, bei welchem ein Substrat mit größerer Größe (20 mm)
ausgeschnitten ist. Diese Figuren zeigen ein Konzept von Variationen
in den Widerstandswerten der Aufzeichnungselemente in Substraten
mit verschiedenen Größen (Aufzeichnungsbreite).
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Bei
der herkömmlichen
Struktur bzw. Aufbau wurde die elektrische Energetisierzeit (Dauer)
auf der Grundlage des Wertes bestimmt, der durch ein Messelement
an einem Punkt erfasst wird. Daher wird den von den Widerstandssensoren
entfernten Aufzeichnungselementen eine exzessiv große oder
kleine Energie zugeführt,
und die Exzessivität
nimmt mit der Entfernung bzw. Abstand von dem Widerstandssensor
zu. Daher tritt die Reduktion der Lebensdauer und des Ausstoßfehlers
bzw. -ausfalls häufiger
bei den mehr entfernten Aufzeichnungselementen auf.
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13 zeigt
Variationen (%) bei den Widerstandswerten der Aufzeichnungselemente
relativ zu dem Widerstandswert des Messwiderstandswerts bei dem
Substrat mit der herkömmlichen
Größe (10 mm)
(Aufzeichnungsbreite) und einem Substrat mit einer großen Größe (20 mm),
welche aus einem zentralen Abschnitt des Wafers ausgeschnitten worden sind,
bei welchem die Variationen in dem Blattwiderstandswert des Wärme erzeugenden
Elements relativ klein sind. Wie in 13 gezeigt,
beträgt
die Variation bei dem Substrat mit der herkömmlichen Größe ungefähr 1%, und die Variation bei
dem Substrat mit einer größeren Größe beträgt ungefähr 3%, weshalb die
Variationen nicht größer als
4% sind. Daher ist der Einfluss der Größen bei dem Zentrumsabschnittsbereich
des Wafers nicht gravierend bzw. erheblich, und daher sind die hergestellten
Substrate zufriedenstellend.
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14 zeigt
Variationen (%) in den Widerstandswerten des Aufzeichnungselements
relativ zu dem Messwiderstandswert, in Bezug auf das Substrat mit
herkömmlicher
Größe (10 mm)
und das Substrat mit der großen
Größe (20 mm),
welche aus dem Randabschnitt des Wafers ausgeschnitten worden sind,
bei welchem die Variationen in dem Blattwiderstandswert des Wärme erzeugenden
Elements relativ groß sind.
Wie in 14 gezeigt, betragen die maximalen
Variationen bei dem Substrat mit herkömmlicher Größe ungefähr 4% maximal, und sind daher zufriedenstellend.
Jedoch legt das Substrat mit großer Größe einen Wert von ungefähr 8% Variationen an
den Tag, was bedeutet, dass es Wahrscheinlichkeiten einer kürzeren Lebensdauer
oder eines Ausstoßfehlers
gibt. Dies ist ein Grund für
eine Reduzierung des Ertrags bei der Substratherstellung.
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Dementsprechend
ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf-Herstellungsverfahren, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
und ein Ansteuerverfahren für einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung zu stellen, wobei, auch
wenn die Aufzeichnungsbreite relativ groß ist, und daher die Variationen
in den Widerständen
der Aufzeichnungselemente relativ groß sind, sich der Ertrag der
Substrate nicht verschlechtert, die Lebensdauer aufrechterhalten
werden kann, und der Ausstoßdefekt
vermieden werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zur Verfügung
gestellt, wie in Anspruch 1 oder einem beliebigen der abhängigen Ansprüche 2 bis
9 definiert.
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Gemäß diesem
Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Variationen der Widerstandswerte
der Aufzeichnungselemente relativ zu dem Bezugswert ungefähr auf die
Hälfte
der herkömmlichen Variationen
halbiert werden. Daher können
die Variationen reduziert werden, auch wenn die Größe des Substrats
relativ groß ist,
und daher können
die Probleme einer kurzen Lebensdauer und des Ausstoßdefekts
vermieden werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, wie in Anspruch 10 oder einem beliebigen der abhängigen Ansprüche 11 bis
24 definiert.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren
für einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung gestellt, wie in Anspruch
25 oder einem beliebigen der abhängigen
Ansprüche
26 bis 33 definiert.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren
für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
gemäß diesem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
mit niedrig gehaltenen Variationen der Widerstandswerte der Aufzeichnungselemente
hergestellt werden. Darüber
hinaus ist es nicht erforderlich, die Substrate abhängig von
den Variationen der Widerstandswerte der Aufzeichnungselemente auszuwählen, und
daher können
die Herstellungskosten reduziert werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ansteuerverfahren
für einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung gestellt, wie in Anspruch
34 oder einem beliebigen der abhängigen
Ansprüche
35 bis 39 definiert.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung können den Aufzeichnungselementen
optimale Mengen elektrischer Energie zugefügt werden, und daher können die
Beschädigung
an den Aufzeichnungselementen und/oder ein Tintenausstoßdefekt
aufgrund der Fehlmenge der Energie bzw. dem Mangel an Energie vermieden
werden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Variationen der Widerstandswerte
der Aufzeichnungselemente relativ zu dem Widerstandswert auf eine
Hälfte
der herkömmlichen
Variationen halbiert werden. Daher ist der Einfluss der Variationen
in den Widerstandswerten klein, auch wenn die Größe des Substrats relativ groß ist, und
daher können
die Probleme der kurzen Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes und/oder
des Aufzeichnungsdefekts aufgrund des Mangels an Energie vermieden werden.
Gleichzeitig kann der Ertrag der Aufzeichnungskopfherstellung erhöht werden,
und es können die
Herstellungskosten reduziert werden.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden nach einer Betrachtung der vorliegenden Erfindung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung
offensichtlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht auf ein Substrat für einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Draufsicht auf eine Zelle an dem in 1 gezeigten
Substrat.
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3 veranschaulicht
Messelemente der Zelle, welche durch eine Verdrahtung innerhalb
des Substrats verbunden sind.
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4 zeigt
ein Beispiel, bei welchem ein zusätzliches Messelement in der
Mitte zwischen den End- bzw. Randmesselektroden zur Verfügung gestellt
ist.
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5 zeigt
ein Beispiel, bei welchem ein zusätzliches Messelement in der
Mitte zwischen den End- bzw. Randmesselektroden zur Verfügung gestellt
ist.
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6 zeigt
eine Verteilung von Blattwiderstandswerten in einer Zelle, Widerstandswerte
der Messelemente und berechnete Variationen in den Widerstandswerten.
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7 ist
ein Flussdiagramm einer Messung, Verarbeitung und Speicherung der
Widerstandswerte der Messelemente, und ein Flussdiagramm einer Bilddruckoperation
bzw. eines Bilddruckbetriebs gemäß den gemessenen
Daten, die in einem Speicher gespeichert sind.
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8 veranschaulicht
einen „Mittenabschnittswert" bzw. „Zentrumsabschnittswert" eines charakteristischen
Werts des Messelements.
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9 zeigt
ein herkömmliches
Substrat für einen
Aufzeichnungskopf.
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10 ist
ein Graph einer Verteilung des Blattwiderstandswerts bei einem Querschnitt
entlang einer Linie A-A an dem Wafer, an welchem eine Wärmeerzeugungsschicht
ausgebildet ist.
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11 zeigt
ein Schneiden des Substrats für die
herkömmliche
Aufzeichnungsbreite von dem in 11 gezeigten
Wafer.
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12 zeigt
ein Schneiden eines Substrats für
eine größere Aufzeichnungsbreite
von dem in 11 gezeigten Wafer.
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13 zeigt
Variationen (%) in den Widerstandswerten der Aufzeichnungselemente
relativ zu dem Widerstandswert des Messwiderstandswerts bei dem
Substrat mit herkömmlicher
Größe (10 mm) (Aufzeichnungsbreite)
und einem Substrat mit großer Größe (20 mm),
welche aus einem Mittelabschnitt bzw. zentralen Abschnitt des Wafers
ausgeschnitten worden sind, bei welchem die Variationen in dem Blattwiderstandswert
des Wärme
erzeugenden Elements relativ klein sind.
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14 zeigt
Variationen (%) in den Widerstandswerten des Aufzeichnungselements
relativ zu den Messwiderstandswerten im Bezug auf das Substrat mit
herkömmlicher
Größe (10 mm)
und das Substrat mit großer
Größe (20 mm),
welche aus dem Randabschnitt des Wafers ausgeschnitten worden sind,
bei welchem die Variationen in dem Blattwiderstandswert des Wärme erzeugenden
Elements relativ groß sind.
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15 ist
ein Blockschaltbild einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Als
Nächstes
werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht auf einen bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf
eingesetzten Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip (Substrat) gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt, weist der Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip
ein Array von in einer einzelnen geraden Linie ausgerichteten Aufzeichnungselementen 1 und
ein Array von Messelementen 2 auf, die zur Erlangung der
Eigenschaften (insbesondere des Widerstandswerts) der Aufzeichnungselemente 1 Verwendung
finden.
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Die
Aufzeichnungselemente 1 und die Messelemente 2 sind
an einem Stück
eines Substrats, oder eines Wafers, durch den selben Herstellungsvorgang
gebildet bzw. ausgebildet. Jedes Aufzeichnungselement 1 weist
ein Wärme
erzeugendes Bauteil bzw. ein Wärmeerzeugungsbauteil
auf, welches Wärme
erzeugt, wenn ihm elektrische Energie zugeführt wird.
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Das
Array von Aufzeichnungselementen 1 ist in eine Vielzahl
von Zellen unterteilt, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von
Aufzeichnungselementen 1 aufweisen. Jeder Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip
weist minimal eine, vorzugsweise eine Vielzahl von Zellen (Zelle-1–Zelle-n)
auf, wie in 1 gezeigt. Jede Zelle weist
ein Minimum von zwei Messelementen 2 auf, und in jeder
Zelle ist ein Messelement 2 in den Nachbarschaften jedes
Endes des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays in der Zelle
in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung angeordnet.
Die Anzahl von Zellen, in welche das Array von Aufzeichnungselementen 1 unterteilt
ist, wird dadurch bestimmt, wie viele Aufzeichnungselemente 1 in
einer einzelnen Zelle platziert sind. Jedoch ist der Chip mit einem
Minimum von einer Zelle (in diesem Fall gibt es keine Unterteilung)
ausgestattet. Es ist offensichtlich, dass sich die Zellen nahe an
den benachbarten Zellen befinden, und dass die Richtung, in welcher
die Zellen ausgerichtet sind, die selbe wie die Richtung ist, in
welcher die Aufzeichnungselemente ausgerichtet sind, wie in 1 gezeigt.
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Zudem
ist der Chip mit einem Speicher 3 ausgestattet, in welchem
der Durchschnittswert, der Medianwert oder der Bezugswert äquivalent
zu dem Durchschnittswert oder Medianwert der Widerstandswerte der
beiden Messelemente 2 jeder Zelle gespeichert sind. Der
Chip ist auch mit einem Kopfkontakt 4 ausgestattet, welcher
mit einem (nicht abgebildeten) Kontakt verbunden ist, mit welchem
eine Aufzeichnungsvorrichtung ausgestattet ist, in welche ein mit
diesem Chip ausgestatteter Aufzeichnungskopf montiert wird. Ist
der Kopfkontakt mit dem Kontakt auf der Aufzeichnungsvorrichtungsseite
verbunden, wird es möglich,
elektrische Leistung und Aufzeichnungselementansteuersignale von
der Aufzeichnungsvorrichtung an den Chip zuzuführen, und auch zwischen dem
Chip und der Aufzeichnungsvorrichtung Informationen auszutauschen.
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2 ist
eine Draufsicht auf eine der Zellen des in 1 gezeigten
Chips.
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Wie
zuvor beschrieben, weist jede Zelle ein Array einer vorbestimmten
Anzahl von Aufzeichnungselementen 1 und zumindest ein Paar
von Messelementen 2 auf, welche in den Nachbarschaften der
beiden Aufzeichnungselemente bei den beiden Enden bzw. Rändern des
Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays, eins für jedes
bzw. jeden, in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung
in jeder Zelle angeordnet sind. Die beiden Messelemente 2 weisen
die gleiche Form auf. Die beiden Enden jedes Messelements 2,
die in Hinblick auf die Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungselementausrichtrichtung
sind, sind mit einem Paar von Messelementanschlüssen 5, eins für jedes,
verbunden, welche als Anschlüsse
verwendet werden, wenn der Widerstandswert des Elements 2 gemessen
wird. Zudem ist jede Zelle mit einem Minimum von einem Aufzeichnungselementansteuersignalanschluss 6 ausgestattet,
welcher so strukturiert bzw. aufgebaut ist, dass jedem Aufzeichnungselement 1 für eine Dauer
mit einer vorbestimmten Länge
elektrische Energie zugeführt
wird, um jedes Aufzeichnungselement 1 zu veranlassen, Tintenausstoßenergie
zu erzeugen, wobei die Dauer mit einer vorbestimmten Länge für alle Aufzeichnungselemente 1 in
der selben Zelle die selbe ist (die den Aufzeichnungselementen 1 in
der selben Zelle zugeführten
Ansteuersignale weisen die selbe Impulsbreite ungeachtet des Aufzeichnungselements
auf, welchem sie zugeführt werden).
In dem Fall der in 2 gezeigten Zelle, beträgt ihre
Größenordnung
in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung (Längsrichtung)
ungefähr
20 mm.
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Um
jedem Aufzeichnungselement 1 eine richtige Menge elektrischer
Energie zuzuführen,
wird die dem Aufzeichnungselement 1 durch den Aufzeichnungselementansteuersignalanschluss 6 zugeführte elektrische
Energie durch eine Steuerung der Länge der Zeit geregelt, die
ein Aufzeichnungselementansteuersignalanschluss 6 aktiviert
gehalten wird, während
die Spannung konstant gehalten wird. Mit anderen Worten bestimmt
der Aufzeichnungselementansteuersignalanschluss 6 die Länge der
Zeit, in welcher elektrische Energie zugeführt wird. Auch wenn 2 einen
Aufbau zeigt, bei welchem jede Zelle mit einem einzelnen Ansteuersignalanschluss 6 ausgestattet
ist, ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Anzahl des Ansteuersignalanschlusses 6 eins
beträgt,
so lange wie die selbe Menge elektrischer Energie allen Aufzeichnungselementen
in der selben Zelle zugeführt
wird, das heißt
dem selben Abschnitt des Aufzeichnungselementarrays.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist es zur Verhinderung der
Zunahme der Anzahl von mit jeder Zelle verbundenen verschiedensten
Anschlüssen
gewünscht,
dass die Größe jeder
Zelle nicht geringer als 20 nm ist, und jede Zelle ist mit zwei
Messanschlüssen
ausgestattet, die sich in den Nachbarschaften der Aufzeichnungselemente
an den beiden Enden des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays,
eins für
jedes, in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung
in der Zelle befinden. In 2 ist die
Zelle derart aufgebaut, dass jedes Ende jedes Messelements 2 mit
seinem eigenen Anschluss 5 verbunden ist. Jedoch kann jede
Zelle, wie in 3 gezeigt, aufgebaut sein, bei
welcher ein Ende von einem der beiden Messelemente 2, die
in den Nachbarschaften der beiden Aufzeichnungselemente an den zuvor
erwähnten
beiden Enden des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays, eins
für jedes,
in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung in jeder
Zelle positioniert ist, mit dem entsprechenden Ende des anderen
Messelements in der selben Zelle durch einen Draht 7 verbunden
sein, und die anderen Enden der beiden Messelemente 2 sind
mit ihren eigenen Anschlüssen 5 verbunden,
wie in 3 gezeigt, so dass die Anzahl der Anschlüsse 5 halbiert
werden kann. In dem Fall der in 3 gezeigten
strukturellen Anordnung besteht die Möglichkeit, dass der Widerstandswert
des die beiden Messelemente 2 miteinander verbindenden
Drahts 7 eine Variation von ungefähr 10% oder mehr aufweist,
was Rauschen bzw. Störungen
verursachen kann. Folglich sollte das Verhältnis des Widerstandswerts
des Drahts 7 relativ zu dem Gesamtwiderstandswert der beiden
Messelemente 2 in jeder auf 1/10 oder weniger reduziert
werden, das heißt
auf ein Verhältnis,
bei welchem die Variation in dem elektrischen Widerstandswert des
Drahts 7 in der Praxis unwesentlich ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sei es angenommen, dass die Variation bei dem elektrischen Widerstandswert über einen
Wafer in Hinblick auf die radiale Richtung, das heißt die Richtung
von dem Zentrum bzw. der Mitte des Wafers zu seinen Rändern ungerichtet
ist, wie in 10 gezeigt. Daher ist jede Zelle,
wie in 2 oder 3 gezeigt, aufgebaut, in welchen
die beiden Messelektroden 2, eins für jeden, an den Endabschnitten
der Zelle in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung
angeordnet sind. Jedoch ist es empfehlenswert, wenn die Waferwiderstandswertvariation
in Hinblick auf die Richtung von dem Zentrum des Wafers zu seinem
Rand nicht ungerichtet ist, dass ein weiteres Messelement 2 in der
Mitte zwischen den beiden Messelementen 2 angeordnet ist,
die sich, eins für
jedes, an den beiden Enden der Zelle befinden, wie in 4 oder 5 gezeigt.
In jedem Fall ist das, was hier wichtig ist, dass zwei oder mehr
Messelemente 2 in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass
die maximalen und minimalen Widerstandswerte in Hinblick auf die Variation
des Widerstandswerts in jeder Zelle durch die Messelemente 2 aufgenommen
bzw. erfasst werden.
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Nun
wird unter Bezugnahme auf 8 die Definition
und Bedeutung von „Medianwert" bei der spezifischen
Eigenschaft (Widerstandswert) des Messelements 2 beschrieben.
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8 zeigt
einen Fall, bei welchem die Varianz in einem Widerstandswert in
einer Zelle in Hinblick auf die radiale Richtung eines Wafers, an
welchem die Zelle gebildet wurde, nicht ungerichtet ist, und bei
welchem der Widerstandswert von drei Messelementen 2 gemessen
wird (1). In dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „Medianwert" den mittleren Widerstandswert
zwischen dem größten und
kleinsten Widerstandswert. Im Vergleich dazu bedeutet der Begriff „Durchschnittswert" den Durchschnittswert
der Widerstandswerte aller Messelemente 2, deren Widerstandswert
gemessen ist. Folglich stimmen der „Medianwert" und der „Durchschnittswert" überein, wenn die Anzahl der
Messelemente 2 zwei beträgt.
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Verhält sich
die Varianz in dem Widerstandswert in einer gegebenen Zelle, wie
in 8 gezeigt, wird die Varianz des Bezugswiderstandswerts,
wenn der Durchschnittswert der Widerstandswerte der Zelle, die bei
einem ersten und zweiten Punkt, das heißt, den Endabschnitten der
Zelle gemessen sind, als der Bezugswiderstandswert der Zelle Verwendung
findet, relativ zu dem an einem zweiten Messpunkt gemessenen Widerstandswert
der Zelle größer, als wenn
der Medianwert unter Widerstandswerten, die bei einem ersten, zweiten
und dritten Messpunkt erlangt werden, als der Bezugswiderstandswert
der Zelle Verwendung findet. Mit anderen Worten wird, wenn der Durchschnittswert
der bei dem ersten und dritten Messpunkt erlangten Widerstandswerte
als der Bezugswiderstandswert verwendet wird, den Aufzeichnungselementen
in den Nachbarschaften des zweiten Messpunkts, bei welchem der Widerstandswert
am kleinsten war, eine überschüssige Menge
von Energie zugeführt,
was daher die Dauerhaftigkeit bzw. Lebensdauer der Aufzeichnungselemente
reduziert. Folglich ist es gewünscht,
wenn der Widerstandswert an drei oder mehr Punkten gemessen wird,
dass der „Medianwert" der an den drei
oder mehr Punkten erlangten Widerstandswerte als der Bezugswiderstandswert
Verwendung findet.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist der Aufzeichnungskopfchip
mit dem Speicher 3 als einer Speichereinrichtung zur Speicherung
des Durchschnittswerts, des Medianwerts oder des Bezugswerts äquivalent
zu dem Durchschnittswert oder Medianwert von den gemessenen Widerstandswerten der
beiden Messelemente 2 ausgestattet, die, wie in der Zeichnung
gezeigt, angeordnet sind. Dieser Speicher 3 kann ein an
den Aufzeichnungskopfchip montiertes Speicherelement sein, oder
kann ein integral bzw. einteilig ausgebildeter Teil des Chips sein. Darüber hinaus
kann der Speicher 3 anstelle einer Montage an dem Aufzeichnungskopfchip
in dem Aufzeichnungskopf angeordnet sein, in welchem der Aufzeichnungskopfchip
eingebaut ist.
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Nun
wird ein mit dem zuvor beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip
versehener Tintenstrahlaufzeichnungskopf, ein Herstellungsverfahren
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
beschrieben, in welche der Aufzeichnungskopf montiert ist.
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Ein
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebauter Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfasst: den
zuvor beschriebenen Aufzeichnungskopfchip; eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen
zum Ausstoßen von
Tinte; und eine Vielzahl von Flüssigkeitspfaden, welche
mit der Vielzahl von Ausstoßöffnungen,
eins für
jede, verbunden ist, und in welchen die zuvor beschriebene Vielzahl
von Aufzeichnungselementen, eins für jede, angeordnet sind. Der
wie zuvor aufgebaute Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird von einem später beschriebenen
Ansteuerverfahren derart angesteuert, dass aus den Ausstoßöffnungen
Tinte in einer derartigen Weise ausgestoßen wird, um ein Bild an einem
Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einem Aufzeichnungsblatt
zu erzeugen.
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Dieser
Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist derart aufgebaut, dass das jedem
Aufzeichnungselement 1 zugeführte Ansteuersignal in Bezug
auf die Menge von elektrischer Energie für jede Zelle eingestellt werden
kann; es ist möglich,
alle Zellen in Bezug auf die jeder Zelle zugeführte Menge der elektrischen
Energie des Ansteuersignals gleich zu machen.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung
wird durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, mit: einem Vorgang,
bei welchem eine der Eigenschaften (welche bei diesem Ausführungsbeispiel
der Widerstandswert ist) jedes Messelements 2 berechnet
wird; einem Vorgang, bei welchem der Durchschnittswert, der Medianwert, oder
der dem Durchschnittswert oder Medianwert äquivalente Bezugswert aus den
gemessenen Werten von einer der Eigenschaften berechnet wird; und einem
Vorgang, bei welchem der berechnete Durchschnittswert, Medianwert,
oder der dem Durchschnittswert oder Medianwert äquivalente Bezugswert in dem
Speicher 3 als einer Speichereinrichtung gespeichert wird.
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Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaute Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfasst:
einen wie zuvor beschrieben aufgebauten Tintenstrahlaufzeichnungskopf;
eine Messeinrichtung zur Messung des Messelements 2 für den Wert
von einer seiner Eigenschaften; eine Berechnungseinrichtung zur
Erlangung des Durchschnittswerts, des Medianwerts, oder des dem
Durchschnittswert oder dem Medianwert äquivalenten Bezugswert aus
den gemessenen Werten für
eine der Eigenschaften von allen Messelementen 1 in jeder
Zelle; und eine Ansteuersignalzuführeinrichtung, welche die jedem
Aufzeichnungselement 1 zugeführte Menge der elektrischen
Energie des Ansteuersignals auf der Grundlage des Durchschnittswerts,
des Medianwerts, oder des dem Durchschnittswert oder dem Medianwert äquivalenten
Bezugswerts, die von der Berechnungseinrichtung erlangt sind, bestimmt,
und jedem Aufzeichnungselement 1 ein Ansteuersignal mit
der bestimmten Menge von elektrischer Energie zuführt.
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben,
wie der Widerstandswert jedes Messelements 2 gemessen wird,
wie der Durchschnittswert, der Medianwert, oder der dem Durchschnittswert
oder dem Medianwert äquivalente Bezugswert
berechnet wird, wie der erlangte Durchschnittswert, Medianwert oder
der dazu äquivalente Bezugswert
in den Speicher 3 gespeichert wird, und auch wie die Daten
in Bezug auf eine der Eigenschaften eines Messelements bei einer
Bildaufzeichnung in einem den zuvor beschriebenen Aufzeichnungskopfchip
einsetzenden Aufzeichnungskopf verwendet werden.
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6 ist
eine Zeichnung von zwei gemessenen Widerstandswerten an den beiden
Punkten einer gegebenen Zelle, einen für jeden, und die berechnete Varianz
in dem Widerstandswert an dem Abschnitt des Substrats eines Aufzeichnungskopfchips
entsprechend der gegebenen Zelle.
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6 zeigt
den Fall einer gegebenen Zelle eines Aufzeichnungskopfchips, welcher
zu dem Randbereich eines Wafers gehörte. In dem Falle einer in 6 gezeigten
Zelle besteht eine Differenz von 8% bei dem Widerstandswert zwischen
den am weitesten links liegenden und den am weitesten rechts liegenden
Aufzeichnungselementen 1 in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung. Es
wird eine der Eigenschaften, genauer der Widerstandswert, jedes
Aufzeichnungselements 1 unter Verwendung der Messelemente 2 abgeschätzt, die an
den Endabschnitten der Zelle angeordnet sind, bei welcher die Aufzeichnungselemente 2 in
einer geraden Linie ausgerichtet sind. Der Grund dafür, dass der
Widerstandswert jedes Aufzeichnungselements 1 nicht direkt
gemessen wird, liegt darin, dass jedes Aufzeichnungselement 1 mit
einer Ansteuereinrichtung bzw. einem Treiber oder dergleichen verbunden ist,
und es daher schwierig ist, den Widerstandswert eines Aufzeichnungselements 1 akkurat
zu messen.
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7 ist
ein Flussdiagramm zur Beschreibung, wie der Widerstandswert jedes
Messelements 2 gemessen wird, wie der Durchschnittswert,
der Medianwert, oder der dem Durchschnittswert oder Medianwert äquivalente
Bezugswert berechnet wird, wie der erlangte Durchschnittswert, Medianwert,
oder der dazu äquivalente
Bezugswert in dem Speicher 3 gespeichert wird, und auch
wie die Daten in Bezug auf die Eigenschaften eines Messelements
bei einer Bildaufzeichnung bei einem den zuvor beschriebenen Aufzeichnungskopfchip
einsetzenden Aufzeichnungskopf verwendet werden. Wie in 7 gezeigt ist,
kann dieses Flussdiagramm ungefähr
in zwei Abschnitte von Schritten unterteilt werden: Abschnitt (7(a)), der zu einem Aufzeichnungskopf-Herstellungsvorgang
gehört,
bei welchem die Widerstandswerte der Messelemente in jeder Zelle
gemessen werden; der Durchschnittswert, der Medianwert oder der
dem Durchschnittswert oder dem Medianwert äquivalente Bezugswert aus den
gemessenen Widerstandswerten berechnet wird; und der berechnete Durchschnittswert,
Medianwert oder der dem Durchschnittswert oder dem Medianwert äquivalente
Bezugswert in dem Speicher 3 gespeichert wird, und einen
Abschnitt (7(b)), der zu dem tatsächlichen Aufzeichnungsvorgang
gehört,
bei welchem ein Aufzeichnungskopf auf der Grundlage der in dem Speicher 3 gespeicherten
Daten angesteuert wird.
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Zuerst
werden bei dem Aufzeichnungskopf-Herstellungsvorgang
unter Bezugnahme auf 7(a) die Widerstandswerte
aller Messelemente 2 (5), welche
bei diesem Ausführungsbeispiel
die Widerstandswerte der beiden Messelemente 2 sind, gemessen
(S1). Dann wird der Medianwert (Durchschnittswert) unter den gemessenen
Widerstandswerten der Messelemente 2 erlangt (S2). Dieser
Wert wird in einem Puffer gehalten und die selbe Messung und Berechnung
wird nacheinander für
den Rest der Zellen ausgeführt
(S3, S4). Nachdem der Medianwert (Durchschnittswert) für alle Zellen
berechnet ist, werden die Daten in Bezug auf die Bezugswerte, das heißt die in
dem Puffer gehaltenen tatsächlichen
Medianwerte (Durchschnittswerte) oder die die Medianwerte (Durchschnittswerte)
repräsentierenden
Codes in dem Speicher 3 (1) in dem
Aufzeichnungskopf gespeichert (S5).
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird der Medianwert (Durchschnittswert) der Widerstandswerte der
beiden Messelemente 2, die in den Nachbarschaften der beiden
Enden des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays in Hinblick
auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung in jeder Zelle angeordnet
sind, als der Bezugswert eingesetzt, was von den herkömmlichen
Arten unterschiedlich ist, bei welchen der Bezugswert berechnet
wurde. In dem Fall der herkömmlichen
Arten gab es eine Variation von ungefähr 8% zwischen dem Bezugswert
und dem tatsächlichen
Widerstandswert jedes Messelements 2, wohingegen in dem
Fall dieses Ausführungsbeispiels
die Variation ungefähr
4% beträgt,
mit anderen Worten die Hälfte
der konventionellen bzw. herkömmlichen
Arten. Zudem sind bei diesem Ausführungsbeispiel bei einer Tintenstrahlaufzeichnungskopfherstellung
eine Vielzahl von Messelementen 2 auf die zuvor beschriebene
Weise in allen Zellen in allen Tintenstrahlaufzeichnungskopfchips ohne
Ausnahme und ohne Berücksichtigung
des Maßes
der Variation in dem Aufzeichnungselementwiderstandswert angeordnet,
und daher ist es nicht notwendig, einen spezifischen Chip auf der
Grundlage des Maßes
der Variation eines Aufzeichnungselementwiderstandswerts auszuwählen. Als
ein Ergebnis ist es möglich,
eine Zunahme der Produktionskosten zu verhindern.
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf 7(b) der
Abschnitt des Flussdiagramms beschrieben, welcher dem Vorgang entspricht,
bei welchem ein Bild unter Verwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung
aufgezeichnet (gedruckt) wird, in welcher ein Aufzeichnungskopf
eingesetzt wird, bei welchem die Daten in Bezug auf den Aufzeichnungselementwiderstandswert,
wie zuvor beschrieben, gespeichert worden sind.
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Bevor
eine tatsächliche
Aufzeichnungsoperation bzw. ein Aufzeichnungsbetrieb gestartet wird, werden
zuerst die Aufzeichnungselementwiderstandswertdaten für jede Zelle
von einer Aufzeichnungsvorrichtung aus dem Speicher 3 innerhalb
des Aufzeichnungskopfes gelesen (S11). Dann bestimmt die Ansteuersignalbestimmungseinrichtung
auf der Grundlage der gelesenen Daten die Energiemenge (Ansteuerbedingung
für ein
Aufzeichnungselement 1), die jedem Aufzeichnungselement 1 zuzuführen ist (S12).
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die Länge
der Zeit, die jedes Aufzeichnungselement 1 angesteuert
wird, derart gesteuert, dass jedem Aufzeichnungselement 1 eine
geeignete Energiemenge zugeführt
wird. Wie zuvor beschrieben, wird die Dauer der Ansteuerzeit für jedes
Aufzeichnungselement 1 bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß dem Medianwert
(Durchschnittswert) der Widerstandswerte der beiden Messelemente 2 eingestellt,
die in den Nachbarschaften der beiden Aufzeichnungselemente an den
beiden Enden des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays, eins
für jedes,
in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtung in jeder Zelle angeordnet
sind. Mit anderen Worten werden alle Aufzeichnungselemente 1 in
jeder Zelle gemäß dem Medianwert
(Durchschnittswert) der Widerstandswerte aller Aufzeichnungselemente
in der Zelle angesteuert. Daher wird die Varianz des Widerstandswerts
relativ zu dem Bezugswert in jeder Zelle eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfchips
gemäß der vorliegenden
Erfindung halb so groß wie
der jeder Zelle in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip, der
auf den herkömmlichen
Techniken basiert, und der die selbe Zellgröße oder Chipgröße wie ein Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist. Folglich tritt sogar in dem Fall eines Aufzeichnungskopfes,
welcher einen Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip einsetzt, der aus
dem Randbereich eines Wafers kommt, das Problem nicht auf, dass
die Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes durch eine exzessive bzw. überschüssige Zufuhr
von Energie zu einigen der Aufzeichnungselemente 1 in dem
Aufzeichnungskopf reduziert wird. Darüber hinaus reduziert sich die
Wahrscheinlichkeit, dass eine dürftige
Aufzeichnung aufgrund einer unzureichenden Zufuhr, das heißt der sich
abhebenden bzw. abstechenden Zufuhr, von Energie zu einigen der
Aufzeichnungselemente 1 in dem Aufzeichnungskopf auftritt.
Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung den Ertrag des
Aufzeichnungskopfs verbessern, wodurch die Aufzeichnungskopfkosten
reduziert werden.
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Wird
ein Aufzeichnungskopf angesteuert, indem den Aufzeichnungselementen
des Aufzeichnungskopfs Ansteuersignale zugeführt werden, deren Energiemengen
wie zuvor beschrieben, bestimmt wird, wird auf einem Aufzeichnungsmedium ein
wünschenswertes
Bild aufgezeichnet (gedruckt) (S13).
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Bis
zu diesem Punkt wurden die Beschreibungen in Bezug auf ein Beispiel
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfchips vorgenommen, bei welchem jede
Zelle mit zwei Messelementen 2 ausgestattet ist. Jedoch
ist es, wenn ein Wafer eingesetzt wird, welcher in Bezug auf die
Position des Wafers eine relativ große dicke Varianz der darauf
befindlichen Wärme erzeugenden
Schicht aufweist, gewünscht,
dass die Anzahl der Messelemente 2 für jede Zelle erhöht wird,
um sicherzustellen, dass geeignete bzw. richtige Ansteuerbedingungen
eingestellt werden können. In
einem derartigen Fall ist es empfehlenswert, dass drei oder mehr
Messelemente 2 für
jede Zelle zur Verfügung
gestellt werden, so dass der Durchschnittswert von drei oder mehr
Widerstandswerten zur Bestimmung der Ansteuerbedingungen Verwendung
finden kann. Jedoch ist es unter Berücksichtigung der Tatsache,
dass alle Aufzeichnungselemente 1 normal funktionieren
müssen,
gewünscht,
dass der Medianwert anstelle des Durchschnittswert dieser Werte
Verwendung findet.
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Außerdem bezogen
sich die zuvor gegebenen Beschreibungen auf ein Verfahren des Ansteuerns
eines Aufzeichnungskopfs, bei welchem der Widerstandswert jedes
Messelements bei einem Aufzeichnungskopf-Herstellungsvorgang gemessen wird; die
den Durchschnittswert, oder dergleichen, der gemessenen Widerstandswerte
aufzeichnenden Daten in dem Speicher in dem Aufzeichnungskopf gespeichert
werden; und der Aufzeichnungskopf auf der Grundlage der in dem Speicher
gespeicherten Daten angesteuert wird. Unter Bezugnahme auf 15 kann
ein Aufzeichnungskopf 100 jedoch unter den in der folgenden
Weisen gesetzten Bedingungen angesteuert werden. Das heißt, die
Eigenschaften (Widerstandswert) der Vielzahl der Messelemente des
Aufzeichnungskopfes 100 werden während einer Aufzeichnungsoperation
bzw. einem Aufzeichnungsbetrieb gelesen, der unter Verwendung des Aufzeichnungskopfs 100 ausgeführt wird,
und der Medianwert oder Durchschnittswert der Werte der gelesenen
Eigenschaften wird von einer Berechnungseinrichtung 202a in
der Logikschaltung 202 berechnet, die auf der Seite der
Aufzeichnungsvorrichtungshauptvorrichtung 200 zur Verfügung gestellt
ist. Dann werden die Ansteuerbedingungen für jedes Aufzeichnungselement 101 von
einer Ansteuersignalbestimmungseinrichtung 202b auf der
Grundlage des auf dieses Weise erlangten Medianwerts oder Durchschnittswerts
bestimmt, und jedes Aufzeichnungselement 1 wird unter den
bestimmten Ansteuerbedingungen angesteuert. In 15 bezeichnet ein
Bezugscode 101 ein Aufzeichnungselement; 102, ein
Messelement; 103, eine Ansteuerschaltung zum selektiven
Ansteuern einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen 101 auf
der Grundlage der von der Aufzeichnungsvorrichtungshauptanordnung 200 eingegebenen
Aufzeichnungssignale; 201, eine Messelementwiderstandswertmesseinrichtung; 201a,
einen Schalter zum Auswählen
der Messelemente 202 in jeder Zelle, um sie mit der Aufzeichnungsvorrichtungshauptanordnung 200 zu
verbinden; 201b, einen Verstärker zur Verstärkung der
den Widerstandswert des ausgewählten
Messelements 102 wiedergebenden Signale; 201c einen A/D-Wandler
zur Umwandlung der Form der Signale, die den Widerstandswert des
Messelements 102 wiedergeben, welche in der analogen Form
vorliegen und von dem Verstärker 201b verstärkt worden
sind, von analog nach digital; und ein Bezugszeichen 203 bezeichnet
eine elektrische Energiequelle zur Erzeugung von Ansteuersignalen,
die an die Aufzeichnungselemente 101 anzulegen sind.
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(Verschiedene Ausführungsbeispiele)
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Bei
der in 1 gezeigten Struktur ist jede Zelle mit zwei Messelementen 2 ausgestattet,
die in den Nachbarschaften der beiden Enden des Abschnitts des Aufzeichnungselementarrays,
eins für jedes,
in Hinblick auf die Aufzeichnungselementausrichtrichtung in jeder
Zelle angeordnet sind. Daher sind zwei Messelemente 2 über die
Grenze zwischen den benachbarten beiden Zellen nah zueinander angeordnet.
In dem Fall dieser Struktur bzw. dieses Aufbaus wird der Bereich
zwischen den beiden Messelementen 2, der über der
Grenze zwischen den beiden benachbarten Zellen angeordnet ist, ein
sogenanntes Vakuum in Hinblick auf die Widerstandswertmessung, und
daher ist es schwierig, die Varianz in den Widerstandswerten der
Aufzeichnungselemente 1 genau zu kennen, die in den Bereichen
der Zellen entsprechend zu dem Widerstandswertmessvakuum angeordnet
sind.
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Um
dieses Problem zu beseitigen, ist es möglich, bzw. realisierbar, einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopfchip derart zu strukturieren bzw. aufzubauen,
dass nur ein Messelement 1 benachbart zu der Grenze zwischen
den beiden benachbarten Zellen angeordnet wird, anstelle einer Anordnung
von zwei Messelementen benachbart zueinander über die Grenze zwischen den
benachbarten beiden Zellen, wie zuvor beschrieben, und dieses einzelne
Messelement 1 wird von den beiden benachbarten Zellen gemeinsam
genutzt. Diese strukturelle Anordnung beseitigt das „Widerstandswertmessvakuum", was es möglich macht,
die Varianz in einem Widerstandswert von mehr Aufzeichnungselementen 1 präzise zu kennen.
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Auch
wenn die Erfindung unter Bezugnahme auf die hier offenbarten Strukturen
beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten
beschränkt,
und diese Anmeldung beabsichtigt, derartige Modifikationen oder Änderungen
abzudecken, die innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche liegen
können.