TWI326638B - Ink jet recording head, ink jet cartrideg, and method for manufacturing ink jet recording head - Google Patents

Description

1326638 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種噴墨記錄頭。保護帶可黏貼至噴墨記 錄頭’以在運輸噴墨記錄頭或其他類似場合的期間保護頭 表面。本發明特別是關於一種噴墨記錄頭，其特徵在於其 部分表面（每一噴墨噴嘴的外端開口在該表面）已被改變 性質，以調整噴墨記錄頭在該表面（每一噴墨噴嘴的外端 開口在該表面）和黏貼至其上的保護帶之間的黏之黏著牢 固性。本發明也關於具有此種噴墨記錄頭的噴墨匣、和用 於製造此種噴墨記錄頭的的方法。 【先前技術】 近年來，數位相機或類似物已實質地增加解析度。結 果，穩定地增加使用能記錄高品質攝影影像的記錄設備， 特別是噴墨記錄設備，其藉由將墨水噴射至記錄媒介而記 錄影像。已知有各種用於使噴墨記錄設備之噴墨記錄頭噴 射墨水液滴的方法。使用熱做爲供噴射墨水之能量的噴墨 記錄頭，可相對容易地增加解析度，亦即噴墨噴嘴的數目 。換言之，從解析度、影像品質、和記錄速率的觀點，可 相對容易地改善噴墨記錄頭。儘管對高品質記錄的期望增 加了，但是對能夠記錄傳統商業文件和網頁之記錄設備的 需求並未下降。對於不只能以比習知噴墨記錄設備實質較 高速率和實質較高品質水準記錄普通文件、且能以比習知 噴墨記錄設備實質較高速率和實質較高品質水準記錄攝影 -5- (2) (2)1326638 影像之記錄設備的需求已增加。 做爲解決上述期望的的手段’各種噴墨記錄設備已提 供在市場中。此等噴墨記錄設備其中一種類型的特徵在於 :當記錄設備記錄普通文件時，其使用顔料黑色（BK)墨 水（亦即高密度的墨水），且噴射相對大的墨水液滴；然 而當記錄設備記錄網頁時，其不只使用顏料黑色墨水，且 也使用青綠色（C)、洋紅色（M)、和黃色（Y)墨水； 再者，當記錄設備記錄攝影影像時，其只用彩色墨水。 此外，近年來爲了使噴墨記錄設備能夠以較高品質水 準記錄，噴墨記錄設備已進一步縮小其噴射之墨水液滴的 尺寸。因此，最近之噴墨記錄設備所噴射的墨水液滴尺寸 ，像數微微升（pico liter ) —樣小。當墨水液滴的尺寸爲 數微微升時，則噴射墨水液滴之噴嘴的開口直徑約爲10 微米，且噴嘴的壁厚度薄如10微米。爲了改善噴墨記錄 頭（例如上述者）所噴射之墨水液滴著陸在記錄媒介上的 準確性，將噴墨記錄頭的表面（噴墨噴嘴開口的表面）處 理成會排斥墨水（日本第2002-355979 (專利文件3)、 2003-266720 (專利文件4)號公開專利申請案）。在者， 爲了在運輸噴墨記錄設備期間，保護噴墨記錄頭之每一噴 嘴的微小開口，以保護帶貼在噴墨記錄頭的表面，每一噴 嘴在該表面形成開口（日本第5-084925 (專利文件1)、 11-348316 (專利文件2)、和日本第2004-148746 (專利 文件5)號公開專利申請案）。當第一次使用噴墨記錄頭 時，要撕掉保護帶。 -6 - (3) (3)1326638 欲黏貼至噴墨記錄頭的保護帶，主要是由基板層和黏 著層製成。如果黏著層太黏，則當移除保護帶時，噴墨記 錄設備之噴嘴開口周圍可能被損害。因此，有時候使用弱 黏性之黏著層的保護帶。但是如果保護帶的黏性太弱，則 在使用自動化機器製造記錄頭而夾持記錄頭做運輸或包裝 時，保護帶可能記錄頭剝離或掉落。因此已試用過各種防 止設有保護帶之記錄頭部分被被夾住的構造性裝置。但是 因爲運輸記錄頭所造成的振動、和/或記錄頭運輸速率之 加速或減速所造成周圍壓力的變化，有時候保護帶也會剝 離。換言之，黏性強度不足以損害噴墨記錄頭之上述全部 區域的保護帶，有時候難以滿意地保持黏著以保護噴墨記 錄頭。 再者，如上所述，噴墨記錄頭的表面（噴墨噴嘴開口 的表面）全部塗覆有墨水排斥劑。出現在該表面上的此墨 水排斥劑，減損該表面和保護帶之間的黏性，導致保護帶 剝離。即使保護帶（黏著層）未完全從該表面剝離，墨水 也會滲漏，例如即使部分的保護帶從該表面分離只達1微 米的間隙，墨水也會因爲墨水的毛細作用而從該間隙滲漏 。當墨水滲漏時，則在運輸噴墨記錄頭的期間或類似的場 合，墨水會凝固，使得使用者在使用噴墨記錄頭時，噴墨 記錄頭故障。 有解決上述問題的各種建議草案，其中之一（日本第 2006-2 1 2796號公開專利申請案）是處理保護層的黏著層 ，使得黏著層的黏性不均勻，呈在每一噴嘴之開口的緊鄰 (4) (4)1326638 區域的黏性較弱，且在其於區域的黏性較強。因此，此配 置不僅能防止保護帶剝離，且也能防止噴墨記錄頭每一噴 嘴之開口的緊鄰部分被損壞。 但是此配置在保護帶黏貼至記錄頭時，要求保護帶相 對於記錄頭高度精確地定位，此可能使得黏貼保護帶至噴 墨記錄頭的製程變得複雜。此外，如果保護帶未能準確地 定位，以致保護層之不同黏性的區域相對於噴墨記錄頭的 表面（其設有噴嘴開口）準確地定位，則可能發生上述問 題。 可在完成記錄頭之後且在保護帶黏貼至記錄頭之後， 才照射保護帶的特定區域以獲得保護帶特定區域和記錄頭 之間所欲的黏性等級。但是此配置使製造製程更複雜，且 也需要大型的製造設備。 【發明內容】 本發明在於解決上述的問題，不須使用製造噴墨記錄 頭之特殊製程和製造設備’且不須修飾保護帶的黏性。且 本發明主要的目的在於提供不會遭遇上述問題的噴墨記錄 頭。 本發明的另一目的在於提供改變具有噴嘴開口之記錄 頭表面性質的方法，以提供一種噴墨記錄頭’其特徵在於 即使黏性均勻的保護帶黏貼至具有噴嘴開口之噴墨記錄頭 的表面，但是保護帶和具有噴嘴開口的表面之間的黏著（ 需要剝離保護帶的力量）’在保護帶和具有噴嘴開口之記 -8- (5) (5)1326638 錄頭表面之間的整個介面是不均勻的。 本發明的另一目的在於提供噴墨記錄頭，其具有噴嘴 開口之表面的整個特定區域被改變表面性質，以獲得保護 帶和具有噴嘴開口的表面之間的黏著量。該黏著量允許在 必要時，使用者能輕易地撕離保護帶；且該黏著量足以防 止保護帶剝離噴墨記錄頭，且該黏著量沒有大到足以在撕 離保護帶時損壞噴墨記錄頭之噴嘴開口部。 本發明的另一目的，在於提供使用上述噴墨記錄頭的 噴墨記錄匣。本發明又一目的在於提供能製造（例如上述 之）噴墨記錄頭的噴墨記錄製造方法，而不需用於獲得上 述目的的額外步驟。 能獲得上述目的的噴墨記錄頭，是在運輸前，於具有 多列噴嘴開口之整個表面黏貼保護帶的噴墨記錄頭。且其 特徵在於保護帶和具有多列噴嘴開口的表面之間的剝離阻 力，在具有多列噴嘴開口表面之長度方向的整個端部（亦 即噴嘴開口列之末端的鄰近區域），比在該表面其餘部分 的剝離阻力大。 能獲得上述目的之噴墨記錄頭，是在運輸前，於具有 多列噴嘴開口之整個表面黏貼保護帶的噴墨記錄頭。且其 特徵在於保護帶和具有多列噴嘴開口的表面之間的剝離阻 力，在具有多列噴嘴開口表面之長度方向的整個端部（亦 即噴嘴開口列之末端的鄰近區域），比在該表面其餘部分 的剝離阻力大；此外’剝離阻力比其餘部分更大的區域， 其表面層中的氧量大於其餘部份中的氧量。 -9- (6) (6)1326638 能獲得上述目的之用於製造噴墨記錄頭的方法，是用 於製造由下列組成之噴墨記錄頭的方法：具有多列噴墨噴 嘴開口之表面的記錄頭晶片；和供記錄頭晶片附接的框架 ;且其特徵在於藉由輻射能量射線在其上，而將記錄頭晶 片暫時固定至框架的步驟；具有多列噴嘴開口之表面的長 度方向端部（亦即噴嘴開口列之末端的鄰近區域），以和 上述相同的能量射線輻射，以使該等端部區域比其餘部分 在表面層有更大量的氧。 依據本發明，以例如X射線的能量射線，輻射噴墨記 錄頭具有噴嘴開口的表面，且保護帶黏貼在整個表面，以 改變區域的性質，亦即相對於表面的其餘部分，增加該區 域之表面層中的氧密度。由於此處理，此區域增加了在保 護帶黏性層和該區域之間的黏著牢固性（剝離阻力）。因 此即使具有黏性相對弱之黏性層的保護帶，也會和黏性足 以在製造和運輸期間不會剝離之保護帶一樣有效，而且不 會黏到在撕離保護帶時足以損害噴墨記錄頭的噴嘴開口部 分；此外，在需要撕離時，使用者也能輕易地撕離。換言 之’可能獲得相對立之三個目的，亦即目的一：使保護帶 和噴墨記錄頭具有噴嘴開口的表面之間的黏著，足以在運 輸期間保護記錄頭；目的二：防止使用噴墨記錄頭之前， 噴墨記錄頭的噴嘴開口部分在撕離保護帶時被損壞；和目 的三：使能容易撕離保護帶。 再者，依據本發明，在噴墨記錄頭製造製程的其中一 個步驟中，用於暫時將頭晶片固定至噴墨記錄頭框架的能 -10- (7) (7)1326638 量射線，可使用在相同的步驟中，只要調整能量射線的範 圍，便能使用相同的能量射線，輻射噴墨記錄頭具有噴嘴 開口之表面整個特定的區域。換言之，不需要用於改變表 面性質的特定製造步驟和/或特定製造設備。 當結合附圖，考慮本發明較佳實施例之下列描述，本 發明這些和其他目的、特徵、和優點會變得更清楚。 【實施方式】 (第一實施例） (噴墨記錄設備的一般構造） 圖1是典型噴墨記錄設備的透視圖。本發明第一較佳 實施例的噴墨記錄匣可移除地安裝至該噴墨記錄設備。噴 墨記錄設備101設有供彩色列印的噴墨記錄匣104 (下文 稱爲彩色（C1 )匣）、和供黑色列印的噴墨記錄匣1 04 ( 下文稱爲黑色（BK)匣）。彩色匣設有三平行列的的噴嘴 ，每一列分別供噴射青綠色、洋紅色、和黃色其中一種顏 色的墨水。黑色匣設有單一列的噴嘴，供噴射黑色墨水。 兩種匣都設有墨水容器和能噴射墨水的墨水噴射記錄頭。 除了上述噴墨記錄頭和墨水匣之外，噴墨記錄設備101還 包括下列元件：載架105，其固持兩匣104和103;引導 軸桿106，用以引導載架105;編碼器薄膜113，讀取編碼 器薄膜113以決定匣在掃描方向的位置；未顯示的匣馬達 ，用於運動載架1〇5;信號傳輸線纜1〇7;等。噴墨記錄 設備101也設有罩件109、111，其設置在噴墨記錄頭之起 -11 - (8) (8)1326638 始位置旁邊，以維持噴墨記錄頭的墨水噴射性能。噴墨記 錄設備101也設有清潔刮片108、110，以擦掉噴墨記錄頭 之表面上的墨水，每一噴嘴在該表面上形成開口。另外， 噴墨記錄設備101還設有控制面板112。 圖2(a)是黒色匣103的透視圖，且顯示黑色匣103 的基本部分。黒色匣103設有噴墨記錄頭123和電配線板 120。噴墨記錄頭123 (下文稱爲記錄元件或記錄頭晶片） 呈晶片的形式，其藉由生熱電阻加熱墨水而噴射墨水。電 配線板120用於將驅動信號或類似者，從噴墨記錄設備 101傳輸至記錄元件123。使用可以紫外線光硬化之黏劑 ，將黑色匣103的記錄元件穩固地附接至墨水容器127。 黑色匣103也設有密封部124，該密封部保護記錄元件 123和電配線板120之間的電性接點。墨水容器127設有 :一對引導部121，使用引導部將黑色匣安裝在載架103 上；匣位置參考表面125、126，其位在匣的兩側面其中之 一上，且在匣的插入方向；和在另一側面上之匣位置參考 表面。 圖2(b)是彩色匣104的透視圖，且顯示彩色匣104 的基本部分。彩色匣104設有噴墨記錄頭133、電配線板 130、密封部134、和墨水容器137，此等類似於黑色匣之 構造。墨水容器137設有：一對引導部131;匣位置參考 表面135、136，其位在彩色匣的兩側面其中之一上，且在 匣的插入方向；和在另一側面上之匣位置參考表面。此等 也類似於黑色匣之構造。 -12- (9) (9)1326638 圖3是彩色匣之底部的示意透視圖，其顯示前述的單 元F如何附接至墨水容器137之殼體（框架）的預先選定 區域。墨水容器137由殼體、和熔接至殼體內側的墨水過 濾器（未示）。單元F是由記錄元件133和電配線板130 所構成，該兩者彼此電性地連接。雖然彩色匣也設有用於 不可動地保持墨水匣137的機構，用於保持單元F的機構 、顯示器機構等，但並未顯示，以將圖簡化。數字146代 表黏劑本體，其可以紫外線硬化，且用於將記錄元件133 穩固地保持附接至墨水容器137。光纖145硬化黏劑146 時投射紫外線。電配線板130設有內部導線147和電性接 點148，該等是用於將電配線板130連接至記錄元件133 〇 圖4(a)和4(b)分別顯示具有保護帶的黑色匣103 和彩色匣104。圖中參考數字129、139分別代表保護帶 128、138的片體部分，該等片體部分129、139供使用者 欲意撕離保護帶時握持之用。這些片體部分129、139未 設有黏性層。再者，保護帶128、138設有凹穴部151、 161，亦即凹陷以減少保護帶128、138分別和黑色匣103 彩色匣104接觸面積尺寸的部分。凹穴部151、161防止 保護帶128、138分別牢固地黏附至電配線板120、130、 墨水容器127、137等。 黑色匣137和彩色匣104的構造粗略相同。因此，下 文本實施例將只描述黑色匣103。 如果使用噴墨記錄匣（例如上述的黑色匣）的噴墨記 -13- (10) (10)1326638 錄設備101，用完墨水容器127內的墨水，整個記錄匣（ 黑色匣）須更換一個全新的。換言之，市場上販賣的是記 錄頭和含有黑色墨水之墨水容器組合在一起的黑色匣。爲 了在市場上販售黑色匣，黑色匣必須分布到各種市場。因 此，必須保護黑色匣在運輸期間免於受到衝擊，也必須保 護墨水容器內的墨水免於乾掉。特別是記錄元件1 23非常 精緻脆弱，容易損壞，且容易因爲墨水乾掉黏附在其上而 影響其性能。因此在黑色匣103分布零售之前，黑色匣 1〇3的敏感部分被保護帶128覆蓋（保護）。 保護帶128由基板層和黏性層製成。基板層由聚對苯 二甲酸乙酯或類似物形成，而黏性層由聚丙烯黏劑、或所 謂熱熔型黏劑形成。保護帶128藉由以其黏性層覆蓋每一 噴嘴之開口的方式，而黏附至記錄元件123的表面，以保 護每一噴嘴的開口和其鄰近區域。當安裝全新的黑色匣 103於噴墨記錄設備101內以取代用過的黑色匣時，使用 者撕掉新黑色匣103之記錄元件123上的保護帶128。 圖5是黑色匣104的示意平面圖，其中已將保護帶 138撕離記錄元件133。噴射墨水液滴的噴嘴開口 141配 置成六直線，亦即兩列噴嘴開口供每一主要顏色（列 142C、列143M、列144Y) 〇以保護帶138覆蓋具有噴嘴 開口 141之記錄元件133的表面G，該保護帶138以覆蓋 全部六直列（二列1 4 2 C、二列1 4 3 Μ、和二列1 4 4 Y )噴嘴 開口 141的方式，黏貼至表面G。 -14- (11) 1326638 (特殊的構造配製） 爲了改善記錄元件1 3 3的可靠度，記錄元件1 3 3 個表面G已被處理成排斥墨水。以含有氟的烷基矽氧 氧樹酯處理表面G。再者，表面G的二狹長區域Π 在記錄元件133之噴嘴開口列142C、列143M、列 末端外側附近，且在記錄元件的寬度方向延伸）構成 G之長度方向末端部的部分，且在黏貼保護帶之前， EXECUR 3000 ( Hoya Candeo Optronics 有限公司的 )輻射該二狹長區域11。 接著要描述紫外光輻射至材料時，記錄元件133 板材料表面發生的變化。短波長的紫外線具有高的光 ，因此能切斷分子鍵、促進化學反應等。因此當紫外 射在給定物質的表面上時，紫外光撞擊氧分子而產生 。此臭氧吸收紫外線和/或熱、分裂成活性氧、且活 氧化或移除物質表面上的有機物質。波長在某一範圍 紫外光，其能量大於共價鍵能，因此可以直接切斷分 的共價鍵。因此，在一些情況中，使用波長在某一範 的紫外線，可提供所謂濕式清潔所無法獲得的清潔效 再者，由活性氧在被紫外線照射之物質的表面上，產 基（C0H)、羥基（0H)、羧基（C00H)等。因此 紫外線照射上述表面G (亦即記錄元件具有噴嘴開口 面）的狹長部分時，可增加在該等部分上面的氧量， 改善該等部分和保護帶之黏性層化學鍵結合的效率。 圖6是保護帶1 3 8相對於記錄元件1 3 3之剝離阻 的整 烷環 (位 144Y 表面 使用 產品 之基 子能 光投 臭氧 性氧 內的 子內 圍內 果。 生醯 當以 的表 藉此 力和 -15- (12) (12)1326638 上述表面G之區域被紫外光照射之能量密度的關係。使用 例如圖7所示的量測設備量測剝離阻力。將保護帶1 3 8黏 貼至樣品，且以夾具200夾住保護帶138的片體部分139 。該夾具2 00連接至推/拉量器201，該量器201附接至工 作台202。然後，在將保護帶138剝離樣品的方向運動工 作台202，同時以推/拉量器201量測撕離保護帶138所需 之力的量。以165毫米/秒的速率運動工作台202。 在此時點，將更詳細描述剝離阻力之量測。在圖6中 ，保護帶138相對於表面G (其未改變表面性質）之區域 的剝離阻力，亦即在保護帶1 3 8黏貼在樣品的整個區域（ 表面G的區域、或記錄頭的表面，其未改變表面性質）之 後立即撕離保護帶138所需的力量。在圖6中，保護帶 1 3 8相對於樣品表面（其已改變表面性質）的剝離阻力， 亦即在保護帶138黏貼在樣品的整個區域（表面G的區域 、或記錄頭的表面，其已改變表面性質）之後立即撕離保 護帶1 3 8所需的力量（由上述測試裝置所量測）。換言之 ，其並非完全爲將保護帶138撕離記錄元件133之區域所 需的力量，該區域已改變表面性質。但是保護帶U8和已 改變表面性質之區域間的剝離阻力，代表所量測剝離阻力 的主要部分。此外，可以下列方式，量測保護帶相對於記 錄元件具有噴嘴開口之表面的已處理區域的剝離阻力、和 保護帶相對於記錄元件具有噴嘴開口之表面的未處理區域 的剝離阻力。保護帶黏貼至記錄元件具有噴嘴開口的整個 表面，然後在撕離保護帶之前，切割保護帶’使得在已改 -16- (13) (13)1326638 變性質之表面上的保護帶部分形成條狀保護帶，且在未改 變性質之表面上的保護帶部分形成相同尺寸的另一條狀保 護帶。然後使用上述剝離阻力量測裝置，分別量測二條狀 保護帶的剝離阻力。 用做保護帶基板層材料的物質選擇、和用於形成黏性 層的黏劑選擇，會影響剝離阻力。因此，依據記錄元件之 基板材料，設定保護帶相對於記錄元件表面的剝離阻力， 對本發明是重要的。 圖6顯示投射在記錄元件具有噴嘴開口之表面上的紫 外光的能量密度（強度）和保護帶的剝離阻力間的關係。 從此圖可瞭解剝離阻力和紫外光的強度成比例。圖8所示 者是在保護帶黏貼在記錄頭未處理的表面上之後的兩年內 ，保持周圍溫度25 °C，週期性地量測剝離阻力之量的測試 結果。從此結果可瞭解，隨者時間的經過，剝離阻力逐漸 增加。在兩年之後，黏貼在記錄頭未處理表面上之保護帶 的剝離阻力是120牛頓/米[N/m]，且黏貼在記錄頭已處理 表面上之保護帶的剝離阻力示150牛頓/米[N/m]。換言之 ，即使剝離阻力因時間的經過而改變’但是已處理表面上 之保護帶的剝離阻力（相對地高）和未處理表面上之保護 帶的剝離阻力（相對地低）之間的關係’大致保持相同。 在上述的測試情況中，記錄頭之已處理表面上之保護帶的 剝離阻力，約略爲記錄頭之未處理表面上之保護帶的剝離 阻力的1 · 2倍。 圖9是顯示在表面G之7米厚表面層中氧的量和距記 -17- (14) (14)1326638 錄元件具有噴嘴開口之表面邊緣的距離兩者的關係。其中 該表面即記錄元件的表面，該表面的區域11被紫外光輻 射；該距離以箭頭12所指示的方向表示。使用X射線光 電子光譜學（ESCA :供化學分析的電子光譜學）測量氧 的量。在此實施例中記錄元件133的狀況，0毫米至3毫 米之間的範圍，對應於被輻射區域11。參考圖9，此部份 中氧的量大於其餘部分中氧的量：此部份已增加氧的量。 此意指記錄頭的材料和紫外光所產生之活性氧進行反應， 藉此在部分表面G的表面層中產生醯基（COH )、羥基（ 0H)、羧基（COOH)等。結果，改善了表面G之區域11 和其他物質產生化學鍵結的效率。雖然爲了簡化圖式而未 顯示在圖9中，但是上述區域爲記錄元件之部分表面，其 已做排斥墨水處理，且被紫外光輻射，該區域增加氧的量 ，但減少其他元素（例如氟、碳等）的量。 本發明起因於對上述變化的注意，當表面的性質被紫 外光改變時，保護帶相對於記錄元件表面之剝離阻力的量 變化。因此依據本發明，藉由以紫外光輻射表面以增加記 錄元件133之表面層內的氧量，可增加具有噴嘴開口之記 錄元件表面和保護帶之間的黏性（可指剝離阻力、或將保 護帶剝離記錄頭所需的力量）。相較於記錄元件133未被 改變表面性質的部分，記錄元件133已被改變表面性質的 部分對保護帶138的黏性可能較大，且對墨水的排斥性較 低（對墨水的親和性較大）。 在本實施例中，考慮保護帶在製造過程和運輸期間所 -18- (15) (15)1326638 需之剝離阻力的量，用於修飾表面性質之紫外光的能量密 度設定爲70焦耳/平方厘米（J/cm2 )。保護帶的剝離阻力 的量’可從圖6估計大約爲80牛頓/米：且保護帶在具有 噴嘴開口之記錄頭表面的性質改變區域的剝離阻力，是保 護帶在具有噴嘴開口之記錄頭表面的性質未改變區域的剝 離阻力的1.6倍。用於輻射記錄頭之前述表面區域以改變 表面性質的紫外光，可依據使用記錄頭的環境而調整。 此外，爲了確保保護帶保持適當地黏附在前述記錄頭 具有噴嘴開口的表面，且也爲了確保無困難地撕掉保護帶 ，保護帶對記錄頭表面已改變性質之部分的剝離阻力的量 ，相對於保護帶對記錄頭表面未改變性質之部分的剝離阻 力的量的實務比値，在約1.2〜2.0倍的範圍內。再者，爲 了確保容易操作記錄頭，且也爲了確保容易製造記錄頭， 保護帶對記錄頭表面已改變性質之部分的剝離阻力的量， 相對於保護帶對記錄頭表面未改變性質之部分的剝離阻力 的量的比値，希望在約1.2〜1.6倍的範圍內。 在此實施例中，記錄元件具有噴嘴開口的表面被紫外 光輻射，以致在被輻射的二區域11中任一區域和每一列 噴嘴開口末端之間形成一空間，該空間在平行於噴嘴開口 列之方向的尺寸爲L，以確保即使墨水聚集在區域11上 ，但因爲區域11暴露於紫外光而降低墨水排斥性，所以 墨水也不會干涉噴嘴開口。使距離L儘量大，以免對記錄 元件133造成結構性問題。在此實施例中，其寬度爲0.2 (L= 0_2 )。此外，記錄元件133設有兩列142C噴嘴開 (16) (16)1326638 口、兩列M2M噴嘴開口、和兩列142Y噴嘴開口，每列 噴嘴開口具有192個噴嘴開口。再者，記錄元件133設有 總數爲16的假噴嘴開口，亦即該等開口不涉及噴墨；每 一列噴嘴開口的每一端有一個假的噴嘴開口。設置這些假 的噴嘴開口可進一步改善記錄元件133之噴墨可靠度；即 使墨水聚集在上述區域11上，也不會影響記錄元件的噴 墨性能。保護帶138黏貼至記錄元件具有噴嘴開口的表面 ，所以保護帶138覆蓋二區域11其中至少之一：該等區 域即被紫外光輻射的區域，更明確地說，是記錄元件133 具有噴嘴開口之表面的縱長向末端部之被輻射的二區域。 在此實施例中，使用丙烯酸黏劑做爲保護帶138之黏 性層的材料。但是黏性層的材料可爲矽黏劑或熱熔型黏劑 ’只要材料的黏性足夠保持保護帶138黏附在記錄元件 133，且當將保護帶138撕離記錄元件133時，材料的黏 性不足以損壞記錄元件133之噴嘴開口附近即可。顯然各 種物質可用做保護帶138的基板層材料，只要該材料能達 到「當撕掉保護帶138時，該物質不會損壞記錄元件133 之噴嘴開口」的目的即可。 在此實施例中，每列噴嘴開口之縱長向末端和對應區 域11間的距離L，設定爲0.2毫米。但是其不須限定爲 0.2毫米，其可依據記錄元件133的規格做變化。 如上所述，藉由使用紫外光輻射預先選定區域，可改 變（改善）保護帶138相對於記錄元件表面之預先選定的 記錄元件區域（在此實施例中是記錄元件具有噴嘴開口之 -20- (17) (17)

1326638 表面的縱長向末端）之黏性；該紫外光的會〖 設定的範圍內。換言之，藉由使用紫外光H 改變記錄元件表面欲黏貼保護帶138之區每 以使上述區域和保護帶138之間的黏性，5 太強以致在撕離保護帶時損壞記錄元件的® 在製造或運輸噴墨記錄匣時，防止保護帶飼 且還弱得在需要撕離保護帶時允許容易地撕 (實施例2) 圖10是本發明第二實施例之噴墨記 。此噴墨記錄匣138也設有保護帶138， 例一樣地黏貼至記錄元件。除了記錄元件 射的區域以外，此實施例（包括用於測試噴 置）的其餘部分和第一實施例一樣。 參考數字13代表記錄元件被紫外光輻 。區域13小於區域11，區域11即第一實施 被紫外光輻射的表面區域。區域13也屬於 噴嘴開口的表面。類似於第一實施例中的一 區域13構成具有噴嘴開口之表面縱長向對 分。此實施例不同於第一實施例者在於區域 一實施例的區域11)在垂直於噴嘴開口列方 質地小於區域11者；區域13只在噴嘴開口 端附近延伸。從噴嘴開口列143M的縱長向 域13的距離L，是和第一第一實施例者一樣 量密度在預先 射該區域，可 ;的表面性質， 以（亦即不會 嘴開口部分） 離該區域；而 離保護帶。 :匣的平面視圖 ;像在第一實施 面被紫外光輻 墨記錄匣的裝 射的每一區域 丨例之記錄元件 記錄元件具有 區域1 1，每一 應末端的一部 13 (均等於第 向的尺寸，實 列143M的末 末端至對應區 丨，其爲0.2毫 -21 - (18) (18)1326638 米（L= 2.0)。以能量密度70焦耳/平方厘米的紫外光輻 射區域13;且以至少一個區域13被保護帶138覆蓋的方 式，將保護帶138黏貼至記錄元件133具有噴嘴開口的表 面。 此實施例中的保護帶138設有黏性層，其比第一實施 例中保護帶138的黏性層更黏。黏貼在記錄元件133之區 域13上的此實施例保護帶138，其剝離阻力是1〇〇牛頓/ 米。雖然藉由使用紫外光以點照射記錄元件133之特定表 面區域的方式而創造本實施例的區域13，但是保護帶138 相對於區域13的剝離阻力是令人滿意的，因爲保護帶138 不會剝離區域13。此外，也不會發生保護帶138局部和區 域13分離而滲漏墨水的問題。換言之，此實施例的噴墨 記錄頭能夠承受通常使用的嚴格條件。 圖10所示的噴墨記錄匣相較於圖5所示的噴墨記錄 頭，因其改變性質的表面區域較小，所以相較於圖5所示 的噴墨記錄匣，圖10者具有下列的優點。 亦即圖1 〇需要處理以改變性質之區域的尺寸比圖5 者小，所以比較容易處理。此外，圖1 〇只須處理記錄元 件具有噴嘴開口之表面垂直於噴嘴開口列方向的中心小部 分。所以必須用於將保護帶138撕離記錄元件138的力量 ，在開始撕離時比較小。在保護帶1 3 8和記錄元件之間的 分離線到達區域13時，剝離阻力暫時地增加，且在保護 帶138撕離區域13時，剝離阻力維持在該程度。然後’ 當分離線移動通過區域13時，剝離阻力再度下降。換言 -22 - (19) (19)1326638 之，圖10上的保護帶在開始撕離操作時比較容易撕離， 當進一步撕離保護帶時，阻力略爲增加，然後立刻全部脫 離。因此在此實施例之噴墨保護匣的狀況中，不會發生使 用者不小心強迫墨水流出的問題。再者，已被改變表面性 質的區域13，對墨水的親和性較大，因此當噴墨記錄匣被 安裝在記錄設備內時，墨水較容易黏附至區域13。但是此 實施例記錄元件之表面已被改變性質的部分（亦即區域1 3 )的尺寸較小，所以相較於第一實施例記錄元件之表面已 被改變性質的部分（亦即區域11 )，墨水比較不可能聚集 在區域1 3上。 其次如圖1〇所示，將描述改變區域之表面性質的方 法。此方法的特徵在於：紫外光已被用於將記錄元件133 穩固地附接至電配線板130，其被用做輻射在圖10所示的 區域上的紫外光，以改善保護帶135相對於改等區域之剝 離阻力。 圖11是彩色匣底部的透視示意圖，其顯示製造本實 施例噴墨記錄匣的最佳方法。單元F被固持機構15保持 在墨水容器137，且藉由使用部分墨水容器137而將單元 F相對於墨水容器137精確地定位。在單元F附接至墨水 器137之前，以黏劑塗覆墨水容器137欲附接單元F的部 分，該黏劑藉由紫外線硬化。以經過光纖145傳輸的紫外 光輻射記錄元件1 3 3預定長度的時間，然後使記錄元件 133牢固地附接至墨水容器137。然後將電配線板130牢 固地附接至墨水容器137。亦即電配線板130被放置在墨 -23- (20) 1326638 水容器137上，且在以稱爲角（horn)之使變平的 壓力於電配線板137上的同時，加熱電配線板130 容器1 3 7的組合體。 爲了改善區域14關於保護帶相對於區域14之 力，在將記錄元件133牢固地附接所用的黏劑被紫 射的同時，紫外光也輻射區域14。在此步驟期間， 也輻射固持機構15的橫向表面。換言之，固持機精 擋紫外光，藉此防止記錄元件的噴嘴開口部被紫外 〇 如上所述，藉由紫外光輻射用於牢固附接記錄: 之上述黏劑的同時，用紫外光輻射區域14，以改善 錄匣之保護帶對記錄元件之區域14的黏著。因此 紫外光輻射記錄元件的專用製造步驟，便可改善噴 匣之保護帶對記錄元件的黏著。 顯然地，在第一和第二實施例中，在記錄元件 時固定至墨水匣137的步騾中，可以紫外光輻射記 噴嘴開口的表面。 (實施例3 ) 圖12是本發明第三實施例之噴墨記錄匣的平 圖。此實施例之噴墨記錄匣設有和第一、二實施例 護帶128，該保護帶128黏貼至記錄元件123。此 之噴墨記錄匣是黑色匣103。除了記錄元件被紫外 的表面區域以外，此實施例（包括用於測試噴墨記 «g 裝置施 和墨水 剝離阻 外光輻 紫外光 I 15阻 光輻射 毛件13 噴墨記 不須以 墨記錄 133暫 錄頭有 面不意 相同保 實施例 光輻射 錄匣的 -24- (21) (21)1326638 裝置）相同於第一、二實施例。亦即，在此實施例中，以 紫外光輻射記錄元件具有噴嘴開口的表面，所以只有表面 的區域被紫外光輻射，該等表面區域最適於達成本發明的 目的。 參考數字21代表本實施例記錄元件133被紫外光輻 射的表面區域。區域21位在記錄元件123縱長向的末端 。在區域21和最靠近的開口之間設有空間；該空間在平 行於噴嘴開口列之方向的尺寸爲N;該最靠近的開口亦即 位在噴嘴開口列末端的噴嘴開口。因此，即使墨水聚集在 區域21上（因爲區域21被紫外光輻射而降低墨水排斥性 )，墨水也不會干涉噴嘴開口。在此實施例中，在不會對 記錄元件133造成構造性問題\的前提下，將距離N設定 成儘可能地大。在此實施例中，設定N爲0.42毫米（N = 0.42)。以能量密度70焦耳/平方厘米的紫外光輻射區域 2 1，此能量密度相同於其他實施例所用的紫外光。以至少 —個區域21被保護帶128覆蓋的方式，將保護帶128黏 貼至記錄元件123具有噴嘴開口的表面。 此外，距離N和第一實施例中區域11與每列噴嘴開 口對應末端之間的距離L ( =0.2毫米）的數値差異，距 離N和第二實施例距離L的數値差異，來自彩色匣所用記 錄元件和黑色匣所用記錄元件之間的構造性差異。亦即從 構造的觀點，黑色匣比彩色匣更可能允許墨水經過紫外光 所輻射的區域和每列噴嘴末端之間的上述空間而滲漏。因 此距離N大於距離L(L<N)。 -25- (22) (22)1326638 如上所述，記錄元件123欲黏貼保護帶128之表面的 縱長向末端部分的特定區域，被紫外光輻射。這些排斥墨 水之區域的表面，其關於保護帶128黏著於該等區域的牢 固性被改善。結果，當保護帶128被黏貼至記錄元件123 時’保護帶1 28和記錄元件1 23間的黏著牢固性，變得足 以（亦即不會強到足以在掰離保護帶時，損壞記錄元件的 噴嘴開口部分）防止製造或運輸噴墨記錄匣時保護帶從噴 墨記錄匣剝離；此外，弱到足以在需要撕離保護帶時，允 許容易地撕離保護帶。 (實施例4 ) 圖13是本發明第四實施例噴墨記錄匣的圖。，如同 第一、二、三實施例者，保護帶138黏貼覆蓋記錄元件 133°此實施例之噴墨記錄匣爲彩色匣。除了保護的138 的位置，此實施例（包括測試此匣的裝置）和第一實施例 大致相同》此實施例的特徵在於保護帶138的位置。亦即 在第一實施例中，保護帶138被黏貼至記錄元件，所以保 護帶138不涉及用於電連接的密封劑134。雖然在此實施 例中，保護帶1 3 8黏貼至記錄元件，所以保護帶1 3 8覆蓋 密封劑1 34和記錄元件。在垂直於保護帶1 38黏貼之記錄 元件表面的方向，密封劑134略爲高於記錄元件的該表面 。因此，如果使用習知的方法，將保護帶138以此實施例 黏貼至噴墨記錄匣的方式黏貼，亦即以覆蓋密封劑和記錄 元件表面的方式，則無法保持保護帶138，因爲保護帶 -26- (23) (23)1326638 138之基板層的彈性造成保護帶138和記錄元件表面分離 。但是本發明可改善噴墨記錄匣關於保護帶138對記錄元 件具有噴嘴開口之表面黏著的牢固性。因此，即使以覆蓋 密封劑和記錄元件的方式，將保護帶1 3 8黏貼至噴墨記錄 匣，也不會發生保護帶138之基板層彈性造成保護帶138 剝離噴墨記錄匣；保護帶138維持牢固地黏附在記錄元件 ，且因此保持覆蓋著噴嘴開口。此外，在此實施例中，保 護帶138對記錄元件的黏性，是強到足以在製造或運輸噴 墨記錄匣時，防止保護帶138從噴墨記錄匣剝離（掉落） ，而且該黏性允許使用者容易地撕離保護帶138。再者， 該黏性沒有強到足以在使用者撕離保護帶138時，損壞噴 嘴開口部分。 此外，在上述較佳實施例中，紫外線被用做改變保護 待遇黏貼之表面性質的手段，以改善保護帶對表面黏著的 牢固性。但是該手段並不限於紫外線。亦即也可使用紫外 線以外的其他手段，只要能改變保護帶帶欲黏貼之表面的 性質即可。例如可以電漿輻射表面。 在說明上述較佳實施例中提及的記錄元件，可由由矽 或類似者形成的基板、電路板、和連接基板與電路板的連 接部製成。 本發明可應用的噴墨記錄匣，是噴墨記錄頭和墨水容 器的整合組合體。當此類型之噴墨記錄頭內的墨水完全消 耗完時’使用者會更換匣。近年來，從保護環境的觀點， 已要求硏究回收用過知此類型噴墨記錄匣的計劃。 -27- (24) (24)

1326638 噴墨記錄匣呈噴墨記錄頭和墨 型式，其具有噴嘴開口之整個表面 會維持潮濕。在噴墨記錄匣具有噴 水，會隨著時間的經過而乾掉。因 如數週）之後，該表面會被已固化 清潔上述條件的記錄頭，且量 開口之表面上的氧量。圖14顯示 7 · 5 %青綠、洋紅、和黃色圖案任 的墨水之後，使用和分析記錄頭具 氧量（其結果顯示於圖9)相同的 述部分中的氧量如圖14所示 域，比其他區域保持較大量的氧。 結果，圖14以紫外光輻射的區域 之間的距離較短。但是在圖9中， 輻射的區域等於3毫米的距離）。 帶剛黏貼後相同的剝離阻力的量。 口的表面因墨水而潮濕時（持續列 掉後（持續列印後三個月），量測 記錄元件在這些條件時黏貼保護帶 內的小量墨水，被抽出且弄濕保護 剝離阻力非常小。 因此當回收噴墨記錄匣時，徹 件具有噴嘴開口的表面非常重要。 錄頭之記錄元件具有噴嘴開口的特 :水容器之整合組合體的 在使用後的一段時間內 嘴開口之表面上的此墨 此在某長度的時間（例 的墨水覆蓋。 測每一記錄頭具有噴嘴 測量的結果（在列印約 務而用完噴墨記錄匣內 有噴嘴開口之表面上的 方法，量測記錄頭之上 ，已改變表面性質的區 (此外，相較於圖9的 和具相同氧量的最近點 標有記號做爲被紫外光 參考圖15，維持和保護 當記錄元件具有噴嘴開 印後三週）、和墨水乾 保護帶的剝離阻力。當 ，保持在噴嘴或類似者 帶黏貼的表面。因此， 底清潔每一匣之記錄元 如上所述，改變噴墨記 定表面區域是有利的， -28 - (25) (25)1326638 因爲其不須修飾保護帶，便能提供傳統保護帶（習知技藝 的保護帶）相對於具有噴嘴開口之表面，具有適當量的剝 離阻力。 此外，用於量測本實施例之剝離阻力量的設備，有約 10%的誤差。顯然地，保護帶的黏性等級’影響保護帶相 對於給定表面的剝離阻力數値。再者，用於測試上述較佳 實施例噴墨記錄匣的設備，可正確地顯示下列關係：保護 帶黏貼至噴墨記錄匣已改變性質之表面區域時保護帶的剝 離阻力，大於保護帶黏貼至噴墨記錄匣未改變性質之表面 區域時保護帶的剝離阻力。 雖然本發明已參考此處所揭露之構造做描述’但本發 明並不侷限於所記載的細節。而且本申請案意欲含槪在改 良的目的內和下列請求項的範圍內之修飾或變化。 【圖式簡單說明】 圖1是習知技藝之典型噴墨記錄設備的透視圖。 圖2(a)是黑色噴墨匣的透視圖，且顯示黑色匣的基 本部分；和圖2(b)是彩色噴墨匣的透視圖，且顯示彩色 匣的基本部分。 圖3是彩色匣之底部的示意透視圖，其顯示單元F如 何附接至墨水容器，單元F是記錄元件和電配線板彼此電 性連接的組合體。 圖4(a)是具有保護帶的黑色匣的透視圖；和4(b )是具有保護帶的彩色匣的透視圖。 -29- (26) (26)1326638 圖5是本發明第一實施例之噴墨記錄匣的平面圖。 圖6是顯示紫外光之能量密度和保護帶之剝離阻力量 的關係圖；以該紫外光輻射記錄元件具有噴嘴開口的表面 ;該剝離阻力亦即將保護帶撕離紫外光輻射表面所需的力 量。 圖7是量測將保護帶撕離噴墨記錄匣（記錄元件）所 需力量之設備的示意圖。 圖8是顯示經過的時間和將保護帶撕離噴墨記錄匣（ 記錄元件）所需力量的關係圖。 圖9是顯示記錄元件之表面層中的氧量和距記錄元件 表面被紫外光輻射之區域的距離之關係圖。 圖10是本發明第二實施例之噴墨記錄匣的平面視圖 〇 圖11是本發明第三實施例之噴墨記錄匣的平面視圖 〇 圖12是本發明第四實施例之噴墨記錄匣的平面示意 圖。 圖13是本發明第五實施例噴墨記錄匣的平面示意圖 〇 圖14是顯不噴墨記錄匣之記錄元件表面層中之氧量 (在噴墨記錄設備用完墨水後測量）和距記錄元件表面被 紫外光輻射區域之距離的關係圖。 圖15是顯示噴墨記錄匣的各種情況、將保護帶撕離 噴墨記錄匣所需的力量、和保護帶的有效性等之間的關係 -30- (27) (27)1326638

【主要元件符號說明】 11:區域 12 :箭頭 13:區域 1 5 :固持機構 2 1 :區域 1 〇 1 :噴墨記錄設備 103 :黑色（噴墨記錄）匣 104 :彩色（噴墨記錄）匣 105 :載架 106 :引導軸桿 107 :線號輸出線纜 1 〇 8 :清潔刮片 1 〇 9 :罩件 1 1 0 :清潔刮片 1 1 1 :罩件 1 1 2 :控制面板 113 :編碼器薄膜 1 2 0 :電配線板 121 :引導部 123 :噴墨記錄頭（記錄元件 1 2 4 :密封部 -31 (28)1326638 125:匣位置參考表面 126:匣位置參考表面 127 :(黑色）墨水容器 128 :保護帶 129 :片體部分 1 3 0 :電配線板 131 :引導部

1 3 3 :噴墨記錄頭（記錄元件） 1 3 4 :密封部 1 3 4 :密封劑 1 3 5 :匣位置參考表面 136:匣位置參考表面 137:(彩色）墨水容器 138 :保護帶

139 :片體部分 1 4 1 :噴嘴開口 142C ：歹IJ 142M :歹[J 142Y :歹IJ 145 :光纖 1 4 6 :黏劑本體 147 :導線 1 4 8 :電性接點 151 :凹穴部 -32- (29) (29)1326638 161 :凹穴部 200 :夾具 201 :量器 2 0 2 :工作台 F :單元 G :表面 L :空間尺寸

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Claims (1)

1326638 Π) 十、申請專利範圍 1-一種噴墨記錄頭，其在噴射出口形成表面內具有陣 列的噴墨出口，保護帶在運輸期間黏附在該表面上，該噴 墨記錄頭的改良在於： 該噴射出口形成表面具有外側區域，該外側區域在該 陣列方向之陣列相反端的每一端的外側，且該外側區域具 有由表面修飾所提供的剝離阻力，該阻力比該噴射出口形 成表面之另一部份內的阻力大。 2 ·如申請專利範圍第1項所述噴墨記錄頭，其中該外 側區域的剝離阻力是該另一區域之剝離強度的1 · 2至1.6 倍。 3 ·如申請專利範圍第1項所述噴墨記錄頭，其中該外 側區域顯示對墨水相對高的親和性，且該另一區域顯示對 該墨水相對高的排斥性。 4. 一種噴墨記錄頭，其在噴射出口形成表面內具有陣 列的噴墨出口，保護帶在運輸期間黏附在該表面上，該噴 墨記錄頭的改良在於： 該噴射出口形成表面具有外側區域，該外側區域在該 陣列方向之陣列相反端的每一端的外側，且該外側區域比 另一區域具有較大的表面氧，以致在該外側區域內的剝離 阻力比該噴射出口形成表面之另一部份內的阻力大。 5. 如申請專利範圍第4項所述噴墨記錄頭，其中該外 側區域的剝離阻力是該另一區域之剝離強度的1.2至1.6 倍。 -34- (2) (2)1326638 6. 如申請專利範圍第4項所述噴墨記錄頭，其中該外 側區域顯示對墨水相對高的親和性，且該另一區域顯示對 該墨水相對高的排斥性。 7. 如申請專利範圍第1或4項所述噴墨記錄頭，其中 該保護帶包含基底薄膜，該基底薄膜有一表面具有黏性層 〇 8. —種噴墨頭的運輸構造，包含： 如申請專利範圍第1至7項其中任一項所定義的該噴 墨記錄頭；和 黏附在該噴射出口形成表面上的保護帶。 9. 一種噴射記錄匣，包含： 如申請專利範圍第1至7項其中任一項所定義的該噴 墨記錄頭；和 一墨水容器，其容置待供給至該噴墨記錄頭的墨水。 10. —種用於噴墨記錄頭的製造方法，該噴墨記錄頭 包括記錄頭晶片和框架；該記錄頭晶片設有噴射出口形成 表面，該表面具有陣列的噴墨出口；該記錄頭晶片安裝至 該框架；該方法包含： 藉由能量輻射將該記錄頭晶片暫時固定至該框架的步 驟，其中該步驟包括以能量輻射該噴射出口形成表面的外 側區域，該外側區域在該陣列方向之陣列相反端的每一端 的外側，且該外側區域具有由表面修飾所提供的剝離阻力 ，該阻力比該噴射出口形成表面之另一部份內的阻力大， 以提供該外側區域比在該另一部份更大的表面氧量。 -35- (3) (3)1326638

1 1.如申請專利範圍第1 〇項所述用於噴墨記錄頭的製 造方法，其中該外側區域比該另一部份，顯示相對於該保 護帶較高的剝離阻力。 -36-