TW501983B - Method for manufacturing an ink reservoir for an inkjet printer - Google Patents

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501983 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 jj關申請案之采考資料 本發明為名為“用於噴墨印表機之墨水儲存槽·，於1999 年10月29曰提申讓渡給本發明的受讓人之美國申請案案 號為---^代理人檔案號109914701-1之部份繼續 案。 發明之背斧 本發明係有關於用以備置墨水至喷墨印表機的墨水容 器尤其疋’本發明係有關於使用熱槔合纖維以支持並自 墨水容器中控制地釋放墨水的墨水容器。 噴墨印表機通常使用一噴墨印表頭架設在一可來回橫 跨如务之媒介移動的台架。當印表頭橫越列印媒介而移動 時，控制系統起動印表頭以沈積或喷出墨滴於列印媒介 上以形成影像及文字。墨水藉由被台架支持或架設於不與 台架一起移動的印表機系統之一供應量的墨水備置在印表 頭上。 在墨水供應益未與台架支持在一起的狀況下，墨水供 水器可藉由使用一導管而與印表頭連續地以流體相通以連 續地補充印表頭。可選擇地，印表頭可藉由定位印表頭靠 近利於印表頭連接墨水供應器的一填充站，而間斷地與墨 水供應器連接。 在墨水供應量與台架支持在一起的狀況下，墨水供應 益可與印表頭一體成型，而整個印表頭及墨水供應量在墨 水用完時一起替換掉。可選擇地，墨水供應器可與台架支 持在一起並可與印表頭分開地替換。在墨水供應器可分開 (請先¾¾背面之;χ急事項寫本頁) »!裝 寫太 .

4 501983 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 Α7 Β7 五、發明說明（2 ) 替換的狀況下，墨水供應器在用完時替換，而印表頭在壽 命結束時替換。儘管墨水供應器定位在印表機系統中，墨 水供應器備置可靠的墨水至喷墨印表頭是十分重要的。 除了備置祕至噴墨印表頭之外，墨水供應器通常在 印表機系統中備置其他功能，譬如在墨水供應器及噴墨印 表頭之内維持一負壓力，通常稱為背壓力。此負愿力必須 足夠使彳于與墨水供應器相關的一頭壓力維持低於大氣壓 力，以防止墨水自墨水供應器或噴墨印表頭上漏出，通常 稱為墨漏。在噴墨印表機儲存及操作下，墨水供應器均須 在一大範圍的溫度及大氣下備置一負壓力或背壓。 一種習知的負壓力產生機構為一多孔元件，如產生毛 細力量的一墨水吸收元件。此種墨水吸收元件為網狀聚胺 醋泡沫，揭露於1988年9月13日頒給Baker等人並移轉給本 發明之受讓人名為“具有改良墨水儲存及注入能力的熱喷 墨筆體構造體，·之美國專利4,771，295號中。 目前仍然對於使用低價材料並相當容易生產的墨水供 應器有須要’以減少墨水供應器之造價並減少每頁的列印 價錢。此外，這些墨水容器必須大到足以製造一相當小的 墨水供應器以減少列印機系統的整個尺寸。此外，這些墨 水供應器必須可以不同的成形係數製造，使得列印機系統 之尺寸為最理想的。最後，這些墨水供應器必須與用於喷 墨列印機系統中的墨水相合，以防止墨水的污染。墨水污 染會縮短喷墨印表頭的壽命及列印的品質。

發明之楠I 本紙張尺度適用中國®家標準（CNS)A4規格（21Q χ 297公餐）

本發明為製造用於備置墨參至 墨水儲存槽的一毛細元件的一種方法。 立體的毛細元件。該方法包括以相對於 依據本發明的一特徵、 噴墨£卩_考:頭的一墨水儲名 該方法皂括擠出一 墨水儲存槽之長度的一段長度下切下擠出物。 在一較佳實施例中，立體毛細元件為用於墨水儲存槽 内以維持墨水的纖維網。纖維網以熱相互在接觸點上接 °以界疋儲存墨水的一毛細儲存元件。在纖維網中的至 ^纖維為一雙構件纖維，它具有一芯體材料以及至少部 份圍繞芯體材料的一鞘材料。芯體材料為聚胺酯，而鞘材 料為聚對笨二甲酸乙酯。 第1圖為加入本發明之墨水容器的一噴墨印表機的一 實施例； 第2圖為本發明的墨水容器以及接收墨水容器之墨水 以完成列印的一喷墨印表頭； 第3圖為本發明的墨水容器之一剖面圖，顯示一墨水儲 存槽，用以插入儲存槽中的一接合纖維網，以及包封儲存 槽的一儲存槽蓋； 第4 A圖為顯示於第3圖中的接合纖維網； 第4B圖為沿著第4A圖之接合纖維網的線4b-4B所取的 一放大立體圖，該纖維網插入第3圖中所示的墨水儲存槽 中； 苐5A圖為沿第4圖之線5-5所取的一單一纖維的橫截 面圖； 第5B圖為具有十字形或X字形之芯體部的第4圖中所 501983 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 五、發明說明（4 示的一纖維的另一實施例； .第6圖為一對在一接觸點上接合的纖維沿著第4圖所示 之線6_6所取的一橫截面圖； 第7圖簡化地代表填充第3圖所示的墨水供應器之本發 明的方法； 第8圖概略地代表第3圖中所示的以流體連接於一喷墨 印表頭的墨水容器； 第9圖概略地代表用以製造第3圖中所示的本發明之墨 水容器的本發明之方法； 第10圖為在切下以形成一毛細儲存元件之前本發明的 一擠出物的一立體圖； 第11圖為顯示用以製造本發明之墨水容器之本發明之 方法的一流程圖。 較佳實施例之謀細說明 第1圖為一印表機系統10的一實施例，其中蓋在打開的 狀態。該印表機系統包括本發明的至少一墨水容器12。在 討論用以製造墨水容器12的方法之前，應先詳細地討論墨 水容器。印表機系統10包括至少一噴墨印表頭（未顯示）架 設於印表機部14中。噴墨印表頭回應印表機部份14之起動 U號以噴出墨水。噴墨印表頭藉由墨水容器12以墨水補充。 噴墨印表頭最好架設在掃描台架丨8中並相對於第】圖 $所示的一列印媒介而移動。可選擇地，噴墨印表頭被固 疋，而列印媒介通過印表頭而移動以完成列印。喷墨印表 機部份14包括用以接收列印媒介22的-媒介盤。當印表 Μ--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

501983 A： B7 五、發明說明（ 介㈣=印表區時，掃描台架相對於印表媒介以多動印表 頭。P表機部14可選擇地起動印表頭以沈積墨水於列印媒 介，以完成列印。 、 _⑽統’如第1圖所示，備置二個可替換墨水容卷 12，其中一個墨水容琴梦里 。裝”、、色墨水，而一三色分隔墨水容 注 意 事 器12包括藍色、紫紅色及黃色墨水，以允許四色的列印。 本發明的方法及裝置適用於使用如大於或小於四個墨色的 印表機系統的其他配置之印表機系統，譬如基本上使用6 個或超過6個顏色的高精確列印。 第2圖為包括墨水供應器或墨水容器12，一喷墨印表頭 24以及以-流體相連部26作流趙互連的墨水容化及印表 訂 頭24之印表機系統1〇。 ‘線 印表頭24包括一殼體28以及一喷出部3〇。喷墨喷出部 30回應印表機部14的起動信號噴出墨水以完成列印。殼體 28界定一小的墨水儲存槽，以容納喷出部3〇所使用的墨水 32以噴出墨水。當噴墨印表頭24噴出儲存於殼體“中的墨 水或墨滴時，墨水容器12補充印表頭24。容納於墨水供應 器12中的墨水量基本上大於在殼體28内的墨水容器中墨水 的量。因此，墨水容器12為印表頭24的主要墨水供應者。 墨水容器12包括具有一流體出口 36及一空氣入口 38的 一儲存槽34。配置在儲存槽34中的是一纖維網，而纖維在 接觸點上以熱接合而界定一毛細儲存元件4 〇。毛細儲存元 件40在噴墨印表機系統10中執行數種重要的功能。毛細儲 存元件40必須有足夠的毛細現象以維持墨水，避免在墨水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公爱） 501983 A： Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（6 ) 容器12自印表機系統l〇中移出及插入時漏出墨水。此毛細 力量必須足以在一大範圍的環境，如氣溫及壓力改變下防 止墨水自墨水儲存槽34中漏出。毛細力量必須大到足以為 各方位的儲存槽34，以及墨水容器12在操作時承受震動之 際’維持墨水於墨水容器12中。 一旦墨水容器12架設在印表機系統丨〇中並藉由流體互 通部26以流體連接印表頭，毛細儲存元件4〇必須允許墨水 自墨水谷器12流至噴墨印表頭24。當噴墨印表頭自喷出部 30噴出墨水時’一負標準度量壓力，有時稱為背壓力，創 造於印表頭24中。在印表頭24内的負標準度量壓力必須足 以克服在毛細元件40内的維持墨水之毛細力量，以允許墨 水自墨水容器12流至印表頭24，直到達到平衡。一旦到達 平衡而印表頭24内的標準度量壓力等於在墨水容器12内維 持墨水的毛細力量時，墨水不再自墨水容器12中流至印表 頭24。印表頭24中的標準度量壓力_般係依據墨水喷出部 3〇之墨水噴出率而定。當列印率或墨水噴出率增加時，印 士頭内的‘準度篁壓力會變得較為負的，造成墨水以一較 :速率自墨水容器12流至印表頭24。在一較佳喷墨印表機 系先10中’印表頭24製造最高的等於10英吋水的背壓力， 或等於10英吋水的一負標準度量壓力。 印表頭24之中可具有一調整裝置，以補償環境之改 :如概度及壓力之變化。若這些改變未補償，會發生無 ::制的墨水自印表噴出部漏出。在某些印表機系統1〇的 、冓^巾#表頭24不包括-調整系統，但使用毛細元 五、發明說明（7 ) 件40以在正常壓力及溫度下於印表頭24中維持_負背壓。 毛細元件40的毛細力量會拉回墨水至毛細元件，以在印表 頭24内創造一稍許負背壓力。此稍許負背壓會防止墨水在 如壓力及溫度改變的大氣狀況下自喷出部3〇中漏出。毛細 元件40必須在印表頭24中備置足夠的背或免標準度量壓 力，以防止在正常儲存及操作狀況下墨水漏出。 第2圖中的實施例為一墨水容器12以及一印表頭2心它 們均可分別替換。墨水容器12在用完後替換，而印表頭Μ 在壽命結束時替換。本發明的方法及裝置適用於具有其他 非第2圖所示之構形的噴墨印表機系統。譬如，墨水容器 以及印表頭24可在-單一印表£中與其一體成型。當g中 的墨水用t時可替換包括墨水容器12及印表頭24的印表 E。 如第2圖所示的墨水容器12及印表頭以包括一單一顏 色墨水。可選擇地，墨水容器1 2可分隔成三個分開室，而 各室包括一不同顏色的墨水。在此實施例中，三個印表頭 24以各印表頭與在墨水容器12内的一不同室作流體相通。 其他構形亦為可能的’譬如與墨水容器12相關的多或少的 室，以及分隔印表頭並備置分開的墨水顏色至印表頭或噴 出部的不同分隔部。 第3圖為第2圖中所示的墨水容器之剖面圖。墨水容器 12包括一墨水儲存槽部34，毛細元件4〇及具有一空氣入口 38以允許空氣進入墨水儲存槽34中的一蓋“。毛細元件4〇 插入墨水儲存槽34中。儲存槽34以墨水填充，如配合第7

II 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 圖之以下細詳說明，而蓋42置於墨水儲存槽34上以密封健 存槽。在較佳實施例中，以Η、W及L·分別代表的高度，寬 度及長度均大於丨英吋以備置一高能量的墨水容器12。 在較佳實施例中，本發明的毛細元件4〇由在接觸點上 接合的一纖維網形成。這些纖維最妤具有_鞘的一雙構件 纖維形成’而鞘由諸如聚對笨二甲酸酯（PET)之聚酯或其一 共聚物以及價廉，低收縮性，高強力熱塑膠聚合物，最好 是聚對笨二甲酸酯製成的一芯體材料製成。 纖維網最好使用一熔吹纖維方法形成。為此一熔吹纖 維方法’最好選擇具有類似於鞘聚合物之熔化指數的一芯 體材料。使用此種熔吹纖維方法，芯體材料的主要要求為 它在炼吹過程中，當擠壓時可形成結晶，或可結晶化。因 此’亦可使用其他高結晶熱塑膠聚合物，如高密度聚對笨 二甲酸酯，以及如尼龍及尼龍66之聚醯胺。聚胺脂因其低 價及易於加工性為一較佳的芯體材料。此外，使用一聚胺 脂芯體材料可使其強度足以允許細纖維使用不同的熔吹技 術製成。芯體材料必須亦可形成鞘材料之一接合。 第4B圖為簡化的形成毛細元件40之纖維網，其中顯示 沿著第4A圖中的毛細元件40之線4A-4A所取的橫截面放大 剖開圖。毛細元件40以纖維網構成，而各纖維46在接觸點 上以熱接合其他纖維。構成毛細元件40的纖維網46可以向 後包裹的一纖維46形成，或由數個纖維46形成。纖維網形 成一自行支持的構造，它大體上具有以箭頭44代表的纖維 定位。由纖維網4 6界定的自行支持構造體界定形成一彎曲 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 -------------裝--------訂-------—線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 501983 A7 B7 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^

五、發明說明（9 空隙路徑的纖維46之間的空間或空隙。此空隙路徑具有良 好的毛細性能以維持墨水於毛細元件4〇内。 在一較佳實施例中，毛細元件40使用一熔吹方法形 成’而各別纖維46以熱接合或熔合在一起以在纖維網上的 各接觸點上接合。此纖維網在通過一印模注入並冷卻時。 變硬以形成一自行支持的立體構造體。 第5A圖代表沿第4圖中線5A-5A而取的一橫载面，用以 圖解一個別纖維46的一橫截面。每一個個別纖維46為一雙 構件纖維，具有一芯體50及一纖維46及鞘52和芯體5〇的相 對部份均擴大以利解說。芯體材料最好包括至少3〇%至 90 /〇重量的纖維含量。在較佳實施例中，各纖維平均之 直杈為12微米或小於12微米。 第5B圖代表類似於第5八圖之纖維46，但第沾圖中的纖 維46具有十子或X形橫戴面，而非圓形橫截面。第化圖 中所不的纖維46具有一非圓形或十字形芯體5〇以及一鞘， 它們完全蓋住芯體材料50。亦可採用其他形狀之橫截面， 如三葉形，y字形纖維，或h字形橫截面纖維等等。使用非 圓形纖維會造成在纖維表面上的增加表面。纖維網4〇的毛 細壓力及吸收力之增加直接與可潮濕纖維表面呈正比。因 此，使用非圓形纖維可改良毛細元件4〇的毛細麼力及吸收 力。 另-種改良毛細壓力及吸收力的方法是減少纖維46的 直徑。使用具有固定纖維密度或重量的較小纖⑽可改良 纖維的表面區。較小纖維46可備置一較均勻的力。因 本纸張尺度適用中關家標準（CNSM4規格（2K)x297公£

501983 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B： 五、發明說明（10 ) 此，藉由改變纖維46的直徑以及其形狀，印表機系統1〇的 所欲毛細壓力可達成。 第6圖顯示個別纖維46之加熔接。第6圖為沿著在兩個 個別纖維之間的接觸點上的線66所取的一橫載面。各纖維 46具有一芯體50及一鞘52。在兩纖維46之間的一接觸點 上，鞘材料52與毗連纖維46之鞘材料接合在一起。個別纖 丨 維之接合不須使用黏著劑或接合劑。此外，個別纖維46不 須任何裝置即支持在一起’以形成一自行支持構造體。 第7圖為填充墨水至本發明的墨水容器12中的方法，墨 水容器12具有插入儲存槽34中的毛細元件40。圖示中的蓋 42移開。墨水藉由具有一墨水供應量56的一墨水容器54而 備置於儲存槽34。一流體導管58允許墨水自墨水供應器54 流動至儲存槽34。當墨水流進儲存槽時，墨水藉由此纖維 網之毛細現象拉進纖維網40之纖維46間的空隙空間48中。 一旦毛細元件40不再可吸收墨水時，墨水停止自墨水容器 丨 54中流出。然後，蓋42置放於墨水儲存槽34中。 雖然填充墨水儲存槽34方法可在無蓋42之下完成，如 第7圖所示，儲存槽34亦可以其他方法填充。譬如，儲存槽 可選擇地以加蓋42方式填充，而墨水自墨水供應器54通過 蓋42上的通氣口進入儲存槽中。可選擇地，儲存槽34可倒 置’且墨水可自墨水供應器54通過流體出口 36進入墨水儲 存槽34。一旦墨水在儲存槽34中，即被毛細元件4〇所吸收。 本發明之方法可在墨水儲存槽製造時用於首先填充的過程 中’如此墨水用完時可作為填充墨水容器12的方法。 本紙張尺度義巾闕家鮮（cns)A4 (21g 13 — — — — — — — *11! — — — — *1111111« (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 501983

五、發明說明（11 ) 使用表好為具有聚胺脂芯體及一聚對笨二甲酸醋鞍的 一雙構件纖維的本發明之毛細材料40簡化墨水容器之填充 方法。本發明的毛細材料40較1988年9月13日頒給Baker等 人並讓渡給本發明之受讓人的名為“具有改良墨水儲存及 注入能力的熱噴墨筆體構造體，，之美國專利4,771,295中的 一熱噴墨筆中的一吸收性材料所使用的聚胺脂泡沫具較多 的親水性。在未處理狀況下的聚胺脂泡沫具有一大的墨水 接觸角度，因此不使用昂貴及費時的步驟，如真空以弄濕 泡沫即很難填充在其中具有聚胺脂泡沫的墨水容器。聚胺 脂泡洙可被處理以改良或減少墨水接觸角；然而，此種處 理，除增加造價及複雜性之外，會減少墨水的純度以減少 印表頭之壽命或減少印表頭之品質。使用具有一相當低的 墨水接觸角之本發明的毛細元件4〇允許墨水吸收入毛細元 件40中’而不須處理毛細元件4〇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第8圖顯示操作中的本發明之噴墨印表機系統。以本發 明之墨水容器12適當地架設至噴墨印表機系統1〇中，墨水 容器12及噴墨印表頭24之間藉由_流體導管26而建立流體 連接。噴出部30之選擇起動以噴出墨水會在喷墨印表頭24 内產生一負標準度量壓力。此負標準度量壓力拉動將維持 在毛細儲存元件40内纖維46之間的空隙空間中的墨水。藉 由墨水谷器12備置於噴墨印表頭24的墨水補充喷墨列印頭 24。當墨水通過流體出口 36離開儲存槽時，空氣通過一通 風孔38並離開儲存槽34以替換一容量的墨水，以防止儲存 槽34内負壓力或負標準度量壓力之建立^ 501983 五、發明說明（I2 ) ΦΤ 經濟部‘智慧財產局員工消費合作社印 第9圖為用《製造本發明之墨水供應器i2的本發明之 一裝置的-概疼圖。該方法以藉由纖維形成裝置6〇而形成 -個或數個纖維開始。職，纖維用來形成插人墨水健存 槽34内的毛細元件40。在一較佳實施例中，纖維形成裝置 6〇形成具有-芯體材料及一鞘材料的一雙構件纖維。在此 較佳實施例中，芯體材料為—聚胺脂芯趙㈣為一聚醋 鞍’最好是以聚對笨二甲酸乙醋製成。如概略地代表於纖 維形成裝置60中，芯體形成材料62以鞠形成材料料包封， 以形成如第5A及5B圖中所示的此雙構件纖維。在一較佳實 施例中，纖維形成裝置60為用以炫吹擠壓至一高速率氣流 中以使纖維變細而形成細的雙構件纖維的一裝置。個別纖 維46作某些糾纏’但大體上係沿著箭頭44所代表的運送方 向定位的纖維。 卜大體上以二度空間任意定位的纖維網4 6聚集並插入如 第1〇圖所示的—擠出物70的-形成印模68中。在-較佳實 把例中的形成印模68為加熱個別纖維46並使其形成一所欲 擠出形狀的-熱氣或氣流印模。第1〇圖中所示的擠出物為 -矩形’纟高度及寬度分別以“h”及“ w，，代表。擠出物％必 須具有適當的形狀以插入墨水儲存槽34中。因此，墨水儲 存槽34可形成任何可播製的形狀。形成印模68加熱_纖 維46 ’使得個別纖維相互在接觸點上熱接合或炼接。 然後擠出物70以-冷卻裝置72冷卻，以限制纖維之接 合’以確保足夠的具空隙空間48存在，如第4B圖中所示。 在-較佳實施例中，冷卻裝置72噴出一冷卻劑，如水或空

本纸張尺度適財_^#+ (UNSM4規格⑵Q χ 297公爱） 501983 A7 B7 五、發明說明（13 ) 氣。 然後’冷卻擠出物70備置至一切割裝置76上，它以適 當長度切割擠出物。切割裝置為一鋸，刀刃或某些切割擠 出物70之習知切割裝置。如第10圖中所示，切成“L，，長度的 播出物適合安裝在具有對應長度尺寸的墨水儲存槽34中。 在墨水儲存槽34内的擠出物70之備置係依據是否須要壓縮 毛細元件40，以在毛細元件40内備置一毛細升降率而定。 因此’若須要壓縮，擠出物70切成稍大於毛細儲存槽34之 長度’若不須壓縮，則切成相等於或稍小於毛細儲存槽34 之長度。 切割擠出物代表毛細元件40,當切下後其尺寸配合墨 水儲存槽34。然後，毛細元件40使用插入裝置78插入墨水 儲存槽34中。然後，使用類似於第7圖所述之技術，墨水儲 存槽34以墨水填充。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，以形成印模68形成的擠出物70可以為容納墨水 而形成均勻空間的均勻驅散纖維形成。可選擇地，可以從 擠出物70中間至外圍的一稍許增加的密度梯度沿著擠出方 向定位。此增加的密度梯度可自中間拉動墨水並集中墨水 於擠出物70的外圍。在擠出物或毛細元件4〇内的此增加密 度梯度可藉由以下的Laplace公式計算： 公式 1: ρ =Ι^Θ) C A0 其中γ代表墨水的特定重量’匕代表毛細壓力，Twp代表纖 維之完全潮濕的直徑，Θ代表墨水與各別纖維之接觸角，

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501983 A7 • _— _B7 五、發明說明（M ) 而A〇代表開放橫截面區。開放橫戴面區與公式2之區有關。 公式2 : A〇= Ex Area E代表毛細元件40之孔數量。孔數量與公式3的纖維之質量 以及其總體積有關。 公式3: E=孔數量=_隻維質量 纖維密度·總體積 II 纖維之質量代表毛細元件40之總質量，纖維之密度為纖維 材料本身的密度，亦即，所有使用的聚合物之有效組合單 位密度，而總體積為整個毛細元件4〇的積體。此外，孔與 公式4的纖維之密度以及纖維團的密度有關。公式4係以公 式3的分子及分母除毛細元件4〇的總體積而得出。 — 公式 4: 纖維密度 么式4的纖維團之岔度代表整個毛細儲存元件4Q之密度，亦 即以毛細儲存元件40之體積或每單位體積之質量除毛細儲 存元件40之質量。 毛細壓力為作動在毛細儲存元件40内的墨水上之一引 力。自公式1 ’可看出當開放橫截面區變小時，毛細壓力增 加，而墨水會進入較高的引力區。在毛細儲存元件4〇中的 Φ度梯度在其週邊較中間製造較大的纖維。此較大的纖維 岔度朝向週邊減少橫截面區。因此，墨水會自毛細儲存元 件40的内側朝向其外邊或週邊拉。在毛細儲存元件之週邊 上定位流體出口 3 6允許墨水自内部位置以較低的毛細壓力 拉至靠近流體出口 36定位的週邊的較高毛細壓力之區。於 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 17 -------------裝--------訂--------線 (請先閱諱背面之;±意事項再填寫本頁} 501983 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15 ) 是，墨水儲存槽34可有效地排出，不會讓墨水堵在毛細健 存元件40之内部。 纖維密度梯度亦可藉由壓縮毛細儲存材料4〇而達成。 壓縮會減少在壓縮區上開放橫截面區，而增加該區上的毛 細壓力，而造成該區優先地以墨水填充。局部地壓縮靠近 流體出口的毛細儲存元件40會增加毛細力量以拉墨水朝向 流體出口 36。使用個別纖維46形成的一毛細儲存元件40的 優點在於可僅改變個別纖維46之直徑而具有改變毛細壓力 的能力不會實質地影響孔的數量。參看公式1及4，藉由減 少纖維直徑及增加每單位體積的纖維數，整個纖維之潮濕 週邊增加’而結果增加了毛細壓力，但纖維團之密度及孔 的數量可不改變。相反地，使聚胺脂起氈以增加其毛細壓 力增加了每單位體積固體材料的量，以及纖維團的密度並 減少了孔的數量。 在一較佳實施例中，墨水儲存槽34具有一花紋或錐形 的形狀’使得開口之週邊較墨水儲存槽之底部的週邊為 大。流體出口 36形成在墨水儲存槽34之底部。然後，毛細 儲存槽40形成在墨水儲存槽4〇之開口中，並在插入時靠著 墨水容器之底部之側邊壓縮。在墨水儲存槽34之底部上的 干擾量決定局部壓縮量。毗鄰墨水儲存槽34之底部的毛細 _存元件40之壓縮會創造增加的毛細作用，拉動墨水朝向 墨水儲存槽40之底部，如此墨水可自流體出口 34流出。 第11圖描述製造本發明之墨水容器12的整個方法。墨 水储存槽4〇之長度，寬度及高度以步驟8〇代表。這些長度， {請先閱t4背面之;1意事項再填寫本頁) 訂·

發明說明（16 ) 寬度，高度之選擇適合噴墨印表機系統1〇。用於毛細儲存 元·件40的纖維，如步驟82所示。這些纖維接合在一起以形 成具有I度及高度的一矩形擠出物，如步驟84所示。在擠 出物70内的纖維在接觸點上以熱熔或熱接合。然後，擠出 物70冷卻以形成自行支持構造體，如步驟86所示。擠出物 7〇被切割成一長度，如步驟88所示。插入墨水儲存槽34的 切下之擠出物70如步驟90所示。最後，墨水儲存槽34以墨 水填充，如步驟92所示。 本發明的方法及裝置具有較習知技術優良的數 優點，譬如使用聚酯脂作為毛細儲存元件扣。使用擠出之 熱接合纖維較聚胺脂泡沫容易插入墨水儲存槽“中。聚合 物纖維材料具有較大部份泡洙為低的摩擦係數，於是使^ 材料較易於使用自動化設備處理。高係數轉材料，如泡 沫，很難插入或填充至矩形容器中，因為當泡沫接觸容器 壁時角m緣會向上捲，而造成角落無法被填充。無法 以泡沫填充角落會使墨水沈滯在這些角落中，而有效_ 少墨水之使用。相反地，使用聚合物纖維材料會容易地滑 動並旯全地填充墨水儲存槽34之角落。此外，使用聚合物 纖維材料允許插入之操作教掩旱，因此而適合高產屢之生 產i 用於毛細儲存元件40中的聚酯纖維亦較容易操作，因 為此材料可以一聽出物之形式輸&，然後它被切下並插 入墨水儲存槽34中。此外，使用聚酯纖維作為毛細儲存元 件40可使得墨水容器具有一較大範圍之尺寸及形狀。墨水 A7 ~ ---^~~-__ 五、發明說明（Π ) 儲存槽形狀34可接近任何可擠出形狀。 本發明之聚酯纖維儲存元件4〇可具有大於2英吋之尺 寸。相反地，使用泡沫材料作為毛細儲存元件40須要起氈 以得到較高的毛細壓力。起氈會使泡沫扁平化，使其孔較 /J\ 〇 過程限制使用小於1英吋厚度的泡沫，因為必須用來穿 孔超過1英吋厚度的熱及壓力會打破泡沫，使得它不再適合 作為一毛細儲存元件40。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 墨水容器12使用一相當低價的雙構件纖維46 ,它最好 包括一聚胺酯芯體以及一聚對笨二甲酸酯鞘。個別纖維在 接觸點上以熱接合，以形成具有良好毛細特性的一自由站 立構造體。被選出的纖維46材料為具有對喷墨墨水之天然 親水性。特定纖維46材料選擇具有較喷墨墨水之表面張力 為大的一表面張力。使用一天然親水性的毛細儲存元件4〇 允許儲存槽34較快的墨水填充，且不須要通常使用於譬如 聚胺脂泡沫之較不親水材料中的特別真空填充技術。其較 少親水性的材料通常須要界面劑加入墨水中，或處理毛細 儲存元件以改良其可潮濕性及親水性，但界面劑會改變墨 水組合物的理想狀態。 此外，用於毛細儲存元—件40的纖維4搜料較其他通常 應用於此領域的材料對噴墨墨水反應較少。當墨水組合物 對毛細儲存元件反應時，起初置於泡沫中的墨水與自泡洙 中移出以補充印表頭24的墨水不同。對於墨水的污染會造 成印表頭壽命之縮短以及較低的列印品質。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 501983 A： B7 五、發明說明（18 最後，本發明之毛細儲存元件使用具有較泡緣式_ 1 槽造價為低的擠出聚合物。此外，這些擠出聚合物對广I 較不造成傷害’且消耗較習知泡珠式儲存元件為少〜 ' 的邊》原、。 元件標號對照 10···印表機系統 12··.墨水供應器 14…印表機部份 22··.列印媒介 34·.·墨水儲存槽 36".出口 40…毛細元件 46···纖維網 60…纖維形成裝置 64··.鞘形成材料 68…印楔 70…擠出物 72…冷卻裝置 76…切割裝置 80、82、心84、86、88 90…步驟 90 I · I I--I ---訂·-------I 〈靖先閱讀背面之;it事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 21

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員X消費合作祛印製 AS 1 -~ ______DS _— 、申請專利範圍 L 一種製造適於用在一墨水儲存槽34以備置墨水至噴墨 eP表頭（24)的方法，該方法包括： 擠出一立體毛細元件（70);以及 以適當的長度切割擠出物（7〇)以適合一墨水儲存 槽（34)的至少長寬高之一。 2·如申請專利範圍第1項的方法，另包括形成具有長，寬 及高尺寸的一墨水儲存槽（34)，其中立體毛細元件擠出 物（70)具有相等於墨水儲存槽（34)之寬及高的第一及第 一尺寸，且其中擠出長度配合墨水儲存槽（34)之長度。 3·如申請專利範圍第1項的方法，其中毛細元件（40)係以 至少一連續纖維（46)在接觸點上自行接合以形成一自 行支持構造體。 4·如申請專利範圍第3項的方法，其中在擠出立體毛細元 件（70)之刚，該方法另包括形成至少一連續纖維（46)至 擠出物（70)内，以至少一連續纖維（46)在接觸點上自行 以熱接合，在冷卻時形成自行支持的構造體。 •如申凊專利範圍箄1項的方法，另包括插入毛細元件（4〇) 至墨水儲存槽（34)中。 6·如申請專利範圍第5項的方法，另包括填充墨水至墨水 儲存槽（34)中使得毛細元件（4〇)拉動墨水至其中。 7·如申請專利範圍第1項的方法，其中墨水儲存槽（34)具 有一頂及一底部，其底部具有配置在其中的一流體出口 (36)，且其中立體毛細元件（4〇)以具有一纖維定位的纖 維網（46)形成，另包括以纖維垂直於流體出口之定位插 --------------------^------—^ (請乇閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   22 AS BS C8 DS

   申請專利範圍 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 入立體毛細元件至墨水儲存槽（34)内。 8. 如申請專利範圍第1屏的方法，其中在擠出立體毛細元 件（40)之前，該方法另包括形成一雙構件纖維網（46)， 各纖維具有一芯體材料（50)，以及圍繞它的一鞘材料 (52)，纖維網（46)具有一纖維定位軸（44),以及加熱雙 構件纖維網（46)以相互在接觸點上接合個別纖維。 9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中在擠出加熱而形成 擠出形狀的雙構件纖維（46)網形成的立體毛細元件（4〇) 之後，另包括冷卻立體毛細元件（4〇)以形成具有互通具 空隙的空間（48)之一自行支持構造體。 10. 如申請專利範圍第上項的方法，其中立體毛細元件（4〇) 為用於墨水儲存槽（34)内以維持墨水的一纖維網（46)， 該纖維網相互在接觸點上以熱接合而界定一毛細儲存 元件（40)以至少一纖維網（46)儲存墨水，而該纖維為一 雙構件纖維包括一芯體材料（5〇)以及至少部份圍繞芯 體材料（50)的一鞘材料（52)，芯體材料（5〇)為聚胺脂， 而鞘（52)材料為聚對苯 二甲酸乙酯。 \ Π · —種製造一墨水容器（12)用以備置墨水至一噴墨印表 頭（24)的方法，該方法包抟·· 形成相互在接觸點上熱接合的一纖維網（46)以界 疋用以儲存墨水的一毛細儲存元件（4〇); 插入纖維網（46)至一墨水儲存槽内；以及 填充墨水至儲存槽（34)内，其中墨水拉動至纖維網 (46)内的具空隙之空間中。 I--------^---------^ (請先閱讀背面之:x意事項再填寫本頁)

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   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   如申明專利辜巳圍第11項的方法，其中纖維網之形成 包括： 形成具有一芯體材料（50)及圍繞它的一鞘材料（52) 之雙構件纖維（46); 接合雙構件纖維（46)成一纖維網（4〇); 加熱雙構件纖維（46)以在接觸點上接合；以及 冷卻雙構件纖維（46)以形成一自行支持的立體構 造體。 如申請專利範圍第η項的方法，其中纖維網（4〇)包括至 少一雙構件的纖維，它具有一芯體材料（5〇)以及至少部 份圍繞芯體材料（50)的一鞘材料（52),芯體材料（5〇)為 聚胺脂’而鞘材料（52)為聚對苯二甲酸乙酯。 14· 一種製造一墨水容器（12)用以備置墨水至一喷墨印表 頭（24)的方法’該方法包括： 形成具有長度，寬度及高度的一墨水儲存槽（34), 它具有一流體出口（36)，允許墨水自墨水儲存槽（34)沿 著其高度流出； 擠出寬度及高度垂直於擠出長度的一毛細材料 (40)，該擠出物之寬度配合墨水儲存槽（34)的寬度； 切割擠出物成適合墨水儲存槽（34)之長度的一理 想長度。 15·如申請專利範圍第14項的方法，另包括插入切下擠出毛 細材料（70)至墨水儲存槽（34)中，以擠出長度垂直於流 體出口。 本紙張尺度適用中國國家標乘（CNS)A4規格（210x 297么、爱） --------till----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線； 24