专利名称：喷墨打印机和用于喷墨打印机的维护单元的帽单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机和用于该喷墨打印机的维护单元的帽单元。
背景技术：
在喷墨打印机的喷墨头中，形成有大量喷嘴以从中喷射出墨水，从而可以在记录纸张或各种片状记录介质上进行打印(下面也全部被称为“纸状记录介质”)。当通过这些喷嘴喷射墨水时，向喷嘴供应墨水。因此，这些喷嘴总是充满墨水。
当这种喷墨头长时间暴露于大气而不进行打印时，溶剂组分逐渐从喷嘴中的墨水中蒸发出，从而在喷嘴中的墨水其浓度增加或者每个喷嘴的内部会变干。在这种状态中，墨水不能正确地从喷嘴中喷射出。因此，降低了打印质量。
因此，该喷墨打印机设有一帽，它在喷墨头没有进行打印时与该喷墨头紧密接触，以便防止在这些喷嘴中的墨水浓度增加或者每个喷嘴内部变干(例如，参见JP-A-2001-301186和JP-A-2002-301831)。
即使设有这种帽，经过长时间也会导致溶剂组分从墨水中蒸发，从而充进这些喷嘴中的墨水的浓度会增加。在开始进行打印时，因此进行这样一种作业，使帽与喷墨头紧密接触同时从该喷墨头中喷射出墨水由此消除喷墨头中的高浓度墨水(下面也被称为“清洗作业”)(参见在JP-A-2001-301186中的段落 和在JP-A-2002-301831中的段落 )。
JP-A-2001-301186和JP-A-2002-301831披露了以下清洗作业系统。在所披露的清洗作业系统中，通过采用抽吸泵在帽中产生出负压以便在位于喷墨头上游侧上的墨流通道和在帽的内侧之间产生出压力差，由此从喷墨头中喷射出墨水。在下面的说明书中，该清洗作业系统将被称为“抽吸系统”。
另一方面，本发明人已经研究了另一种清洗作业系统，其中通过采用压力泵来提高在喷墨头上游侧上的墨流通道中的压力以便在位于喷墨头上游侧上的墨流通道和帽内侧之间产生压力差，由此从喷墨头中喷射出墨水。在以下说明书中，该清洗作业系统将被称为“压力系统”。
但是，在压力系统中进行清洗作业的情况中，会出现下面描述的问题。
在抽吸系统进行清洗作业的情况下，从喷墨头中喷射出的墨水由抽吸泵抽吸，从而可以将墨水排放到帽外面。因此，可以相对比较容易地消除在帽中的废墨。
但是，在压力系统进行清洗作业的情况下，如果该系统没有设置用来在帽中产生负压的抽吸泵，则会出现这样一个问题，即从喷墨头中喷射出的墨水滞留在帽中，从而不能有效地将墨水排放到帽外面。
对于这个问题，即使在进行压力系统清洗作业时设置一抽吸泵也不是不可能的。实际上，存在这样一个解决方案，即设置一抽吸泵来消除来自帽的墨水。
但是，在这个解决方案中，除了压力泵之外单独设置该抽吸泵。因此，会出现另一个问题，即泵的数量增加，由此与其中可以用单个泵来在帽中进行吸墨和负压产生的抽吸系统相比，引起在成本和工作小时数方面的缺点。
另外，本发明人已经研究出这样一种结构，其中帽在与喷墨头紧密接触的时刻和帽与喷墨头间隔开的时刻之间具有较大的位移。在该情况中，当如在根据JP-A-2002-301831的喷墨打印机中一样将抽吸泵固定在主体侧上时，必须提供措施例如足够长的柔性管以将具有较大位移的帽和没有任何位移的抽吸泵连接。
但是，柔性管越长，则该泵的抽吸能力越低。因此必须提供具有更高性能的泵，从而造成泵的尺寸或成本增加。另外，柔性管越长，则随着该帽运动的柔性管被东西捕获住或缠住的危险越大。另外，当确保了用于让柔性管平滑运动的无阻挡空间以防止柔性管被东西捕获或缠住时，与所确保的无阻挡空间相对应地会增加该打印机的尺寸。
例如当采用其中抽吸泵运动保持着与帽的位置关系的结构时，省去了这种过长柔性管。因此，可以解决这些问题。
但是对于这种措施，还必须确保使泵能够运动的空间，从而仍然造成打印机尺寸增加。另外，泵的运动会引起泵出故障。
发明内容
本发明用来解决上面的问题。本发明的第一个目的在于提供一种喷墨打印机，其中采用压力系统来进行清洗作业，并且其中不需要设置任何抽吸泵就能很容易将喷射到帽中的墨水回收。
本发明的第二目的在于提供一种喷墨打印机，它采用了这样一种结构，其中即使帽的位置改变较大，也可以不使用任何长柔性管或任何抽吸泵来很容易将喷射到帽上的墨水回收。
本发明的第三目的在于提供一种用于喷墨打印机的维护单元的帽单元，该帽单元具有封闭其墨水通道的简单结构。
根据本发明的第一方面，一种喷墨打印机，它包括一喷墨头、一帽、一主回收部分和一副回收部分。该喷墨头包括喷射墨水的喷墨表面。该帽能够运动以与该喷墨头的喷墨表面相接触。该帽包括墨水流出通道，从喷墨头喷射出的墨水能够由于墨水的重量而通过墨水流出通道流到外面。主回收部分使得墨水通过墨水流出通道从帽中流出以流进主回收部分，从而将该墨水回收。副回收部分包括一吸墨器，它利用毛细管现象从主回收部分吸收墨水以将该墨水回收。
根据本发明的第二方面，一种喷墨打印机，它包括一行式喷墨头、一可动体、一帽、一主回收部分以及一副回收部分。该行式喷墨头在该喷墨头面对着纸状记录介质的传输路径的位置处固定在主体上。该喷墨头包括喷射墨水的喷墨表面。可动体可以在该可动体处于在喷墨方向上喷墨头的喷墨表面前方的第一位置和该可动体不处于在喷墨方向上喷墨头的喷墨表面前方的第二位置之间向前和向后运动。该帽安装在可动体上。该帽能够运动以与喷墨头的喷墨表面相接触，并且包括墨水流出通道，从喷墨头喷射出的墨水能够由于该墨水的重量通过墨水流出通道流到外面。主回收部分安装在可动体上。主回收部分使得从帽中流出的墨水能够通过墨水流出通道流进主回收部分以将该墨水回收。副回收部分固定在主体上。该副回收部分包括一吸墨器，它通过毛细现象从主回收部分吸收墨水以将该墨水回收。主回收部分与副回收部分接触，从而使得副回收部分能够在可动体达到第一和第二位置中的一个时吸收来自主回收部分的墨水。
根据本发明的第三方面，用于喷墨打印机的维护单元的帽单元包括一帽部件和一阀门。该帽部件包括一通道，它使帽部件的一个侧面与该帽部件的另一个侧面连通。阀门接触着通道的端部以封闭该通道。
首先，在第一方面的喷墨打印机中，从喷墨头喷射出的墨水由于墨水的重量通过设在帽中的墨水流出通道流到外面。考虑到墨水的粘性、表面张力等，可以如此形成这个墨水流出通道，将其直径和长度设定为足够大以防止墨水滞留在墨水流出通道里面并且使得墨水由于其重量而向下流动。
然后，通过墨水流出通道从帽中流出的墨水流进主回收部分。该主回收部分是用来暂时回收从帽流入到其中的墨水的地方。吸进主回收部分的墨水由于毛细现象而被进一步吸进副回收部分中。
在如此构成的喷墨打印机中，在帽中的墨水由于其重量到达主回收部分，并且进而由于毛细现象到达副回收部分。因此，可以不用设置任何抽吸泵来从帽中将其中的墨水排出。因此，即使采用了压力系统清洗作业，也可以毫无问题地从帽中排出墨水，但是除了压力泵之外不必单独设置抽吸泵。因此，与抽吸系统相比，在成本或工作小时数方面没有任何缺点。
另外，由于墨水立即被吸收在主回收部分中然后由于毛细现象而移动到副回收部分，所以即使在主回收部分体积制作得相对较小时也不会有任何问题。因此，可以将主回收部分制作得足够紧凑以安放在帽附近的有限空间中。另一方面，副回收部分不必总是设在帽附近，只要该副回收部分可以从主回收部分吸收墨水。因此，副回收部分可以与帽间隔开安放在足够的空间中。因此，可以有效地利用打印机内部空间。
另外，墨水可以由主回收部分暂时回收，然后由主回收部分回收的墨水在副回收部分准备吸收墨水时可以被吸收进副回收部分中。因此，只要副回收部分可以在主回收部分饱和之前吸收墨水，则该副回收部分可以具有这样一种结构，其中副回收部分不能一直吸收墨水。
在第二方面的喷墨打印机中，当从喷墨头喷射出墨水时，墨水由于其重量而通过墨水流出通道流到外面。该墨水流进主回收部分并且进而由于毛细现象而被副回收部分吸收。因此，不用提供任何抽吸泵就能从帽中排出其中的墨水。另外，即使在采用压力系统清洗作业时，也可以毫无问题地从帽中排出墨水，并且不必除了压力泵之外单独提供一抽吸泵。因此，与抽吸系统相比，在成本或工作小时数方面没有任何缺点。
另外，由于曾经由主回收部分吸收的墨水由于毛细现象移动到副回收部分，所以即使将主回收部分的体积做得相对较小，也不会有任何问题。因此，可以使安装在可动体上的主回收部分紧凑，而将副回收部分安放在主体侧上的足够空间中。因此，可以有效地利用打印机内部空间。
另外，由于其中主回收部分与帽一起移动的这个结构，所以即使在帽运动期间墨水可以总是由主回收部分吸收。因此，不必通过长柔性管来连接主回收部分和副回收部分。另外，当主回收部分到达第一或第二位置时，主回收部分与副回收部分接触，从而副回收部分可以从主回收部分吸收墨水。因此，不必通过长柔性管来连接主回收部分和副回收部分。因此，尽管其中帽与可动体一体位移较大的这个结构，但是也不必设置任何长柔性管，并且不会出现任何以下问题，这种柔性管在移动时被任意东西捕获住或缠住。因此，也不必确保用于给柔性管配线所需要的无阻挡空间。
在第三方面的帽单元中，为了打开和关闭墨水流出通道，阀门具有简单的结构就足以了。因此，阀门可以很容易在其中墨水从帽中流出的打开状态和其中墨水流出通道被适当密封的封闭状态之间切换。
图1为从左侧看的喷墨打印机的内部结构的示意性结构图。
图2为喷墨打印机的内部结构的示意性结构前视图，其中维护单元处于缩回位置中。
图3为喷墨打印机的内部结构的示意性结构前视图，其中所述维护单元处于维护位置中。
图4为维护单元的示意性结构平面图。
图5为已经移动到缩回位置的维护单元的示意性结构前视图。
图6为已经移动到维护位置的维护单元的示意性结构前视图。
图7A和7B为帽单元的详细结构前视图。
图8A和8B为说明图，显示出其中加压机构被促动的状态。
图9A和9B为说明图，显示出其中另一个加压机构被促动的状态。
图10A至10D为墨水存储器的结构视图。
图11A至11C为说明图，显示出针对其中主回收部分和副回收部分相互接触的状态的变化。
具体实施例方式
接下来将以实施例的方式对本发明的实施方案进行说明。
图1为以实施例的方式显示出并且从左侧看到的根据本发明实施方案的喷墨打印机的内部结构的示意性结构图。
该喷墨打印机1为彩色喷墨打印机，其内部设有四个分别与四种颜色(品红、黄、青和黑)墨水相对应的喷墨头2。另外，该喷墨打印机1构成为沿着纸张输送路径从位于背面(在图1中的左边)上的供纸部分3将纸状记录介质例如记录纸或各种薄膜(下面也被称为“纸张”)输送给位于前面(在图1中的右边)上的排纸部分4。喷墨打印机1在内部设有一对搓纸辊5、两个皮带辊6和7、输送皮带8、加压部件9、分离单元10、导向件11等。
搓纸辊对5正好设置在供纸部分3的下游侧上，并且从供纸部分3一张接一张地拉出纸张并且沿着纸张输送方向向下游输送纸张。
两个皮带辊6和7以及位于这些皮带辊6和7之间的输送皮带8设置在搓纸辊5的下游侧上(在纸张输送路径的中间部分中)。输送皮带8由其中一个皮带辊6驱动。输送皮带8采用其外周边表面作为输送表面以将由搓纸辊对5供给的纸张保持在其上，并且将该纸张输送给下游侧。输送皮带8的外周边表面已经经过硅化处理，从而可以通过外周边表面的粘性力将纸张保持在外周边表面上。
加压部件9通过纸张输送路径设置在与皮带辊6相对的位置中。加压部件9将纸张压到输送皮带8的输送表面上，以便使得纸张牢固地附着在输送表面上，从而足以防止在输送皮带8上的纸张从输送表面上漂浮起来。
分离单元10设在输送皮带8的下游侧上。该分离单元10为用来使附着在输送皮带8的输送表面上的纸张与输送表面分离并且将纸张朝着位于下游侧上的排纸部分4输送的单元。
导向件11设置在位于输送皮带8的内周边侧上的空间中。该导向件11具有基本上与输送皮带8一样宽的基本上为长方体的形状。该导向件11设置成正好与喷墨头2相对。与在该导向件11上方经过的输送皮带8的周边表面接触，从而该导向件11从其内周边表面支撑输送皮带8。
四个喷墨头2沿着纸张输送方向平行设置。每个喷墨头2形成为沿着在平面视图中与纸张输送方向垂直的方向延伸的长矩形形状，并且在其下端侧上设有喷墨部分。喷墨头2的该喷墨部分包括其中形成有包括压力腔室的墨流通道的一流动通道单元，和用来向压力腔室中的墨水施加压力的促动器。流动通道单元和促动器胶粘在一起以便通过形成在喷墨部分底表面中的小直径喷嘴将墨水喷射到在喷墨部分下面经过的纸张上。每个喷墨头2为行式喷墨头，其中形成沿着与纸张输送方向垂直的方向延伸的一行图像所需要的多个喷嘴形成为预定阵列。如此构成的喷墨头2设置成在喷墨头2的下表面和输送皮带8的输送表面之间形成一微小间隔。因此，在输送皮带8上输送的纸张正好依次在四个喷墨头2的喷墨部分下面经过，并且从这些喷嘴将相应颜色的墨水朝着纸张的上表面(打印表面)喷射。这样，可以形成所要求的彩色图像。
图2和3为喷墨打印机1的内部结构的示意性结构前视图。上述的喷墨头2、皮带辊6、输送皮带8等相对于在图2和3中的中心设置在左侧上。
每个喷墨头2具有这样一种结构，其中喷墨头2可以沿着与纸张表面垂直的方向(上/下方向)运动。喷墨头2的结构如下。也就是说，在打印时，喷墨头2由未示出的马达驱动从而移动至一下降位置(参见图2)，在那里喷墨头2接近输送皮带8的上表面。在不打印时，喷墨头2由马达驱动从而移动至一上升位置(参见图3)，在那里喷墨头2与输送皮带8的上表面的间隔比在打印时的间隔大，并且使在喷墨头2和输送皮带8之间的间隙扩大。
另外，维护单元12设置在位于喷墨头2和输送皮带8之间的间隙中，该间隙在使喷墨头2移动至上升位置时形成。
图4为维护单元12的示意性结构平面图。
该维护单元12具有可以沿着与纸张输送方向(前/后方向)垂直并且与喷墨头2的运动方向(上/下方向)垂直的方向(左/右方向)运动的可动体13。
如图4所示，该可动体13通过多个滑动部件18可滑动地支撑在两根导杆14和16上。这些导杆14和16沿着与纸张输送方向垂直的方向水平延伸。另外，同步皮带19平行于导杆14和16安放。可动体13和同步皮带19通过连接件20相互连接。当同步皮带19由未示出的马达促动时，该可动体13沿着导杆14和16运动，从而该可动体13移动至其中可动体13相对于喷墨头2处于喷墨方向中的第一位置(参见图3)，或其中可动体13相对于喷墨头2不处于喷墨方向中的第二位置(参见图2)。顺便说一下，在下面的说明书中，维护单元12在可动体13移动至第一位置时的位置将被称为“维护位置”，并且维护单元12在可动体13移动至第二位置时的位置将被称为“回缩位置”。
图5和6为维护单元12的示意性结构前视图。图5显示出其中维护单元12已经移动至回缩位置的状态。图6显示出其中维护单元12已经移动至维护位置的状态。
如图5和6所示，维护单元12具有这样的结构，即帽单元22安装在可动体13的顶部。
帽单元22通过多个连杆24连接在可动体13上。具体地说，帽单元22具有如下的结构。也就是说，在帽单元22的下部中设有维护支架26，并且每个连杆24的一个端部可转动地与可动体13连接，而该连杆24的另一个端部可转动地与维护支架26连接。由于这种连接结构，所以帽单元22可以围绕着每个连杆24的一个端部以弧形的方式相对于可动体13向上倾斜运动(在图5中向上向右倾斜)，同时保持在维护支架26和可动体13之间的平行位置关系。
当维护单元12位于回缩位置时，帽单元22由于墨水的重量而向下移动至这样一个位置，在那里帽单元22与可动体13的上表面侧接触(参见图5)。另一方面，当维护单元12向维护位置移动从而设置成在维护支架26上面伸出的每个杠杆28压靠在位于喷墨打印机1的主体侧上的每个邻接部分29上，该帽单元22如上所述由于作用在帽单元22上的邻接部分29的力而相对于可动体13向上倾斜地运动(参见图6)。顺便说一下，帽单元22如上所述相对于可动体22以弧形的方式向上倾斜运动。但是，由于杠杆28邻接压靠在邻接部分29上，所以帽单元22没有相对于邻接部分29水平移动。因此，帽单元22相对于喷墨打印机1的主体垂直移动，从而朝着在图6中正好位于帽单元22上方的喷墨头2的喷墨表面笔直向上运动并且与喷墨表面接触。
在该实施方案中，采用包括连杆24和杠杆28在内的机械结构来使帽单元22向上运动。由于该机械结构不包括任何驱动装置例如马达，所以该机械结构在尺寸和成本方面具有优点。
图7A和7B为帽单元22的更详细的结构前视图。图7A显示出其中维护单元12位于回缩位置处的状态。图7B显示出其中维护单元12位于维护位置处的状态。
帽单元22设有这样一个结构，它包括一帽支架30、压缩弹簧33、一帽34、一阀门35等以及维护支架26。
帽支架30连接在维护支架26的上表面侧上以便可以相对于维护支架26沿着上/下方向运动。设有三根从帽支架30的下表面侧伸出的轴30a。压缩弹簧33分别装配在轴30a的外圆周面上。压缩弹簧33插入在维护支架26和帽30之间以便施加推压力，由此使在维护支架26和帽支架30之间的距离扩大。在帽支架30上形成有向下延伸的多个锁紧件(未示出)。当在维护支架26和帽支架30之间的距离扩大时，这些锁紧件悬挂在维护支架26上以便防止在维护支架26和帽支架30之间的距离扩大成大于预定距离。因此，压缩弹簧33总是稍微受到压缩。另外，设有两个从帽支架30伸出的圆柱形部分30b。
帽34由具有橡皮弹性的材料尤其由耐墨水的材料(例如丁基橡胶或EPDM)形成。该帽34安装在帽支架30的上表面侧上以便与帽支架30一起上/下运动。帽34的上端形成为这样一个形状，在使帽34与喷墨头2的喷墨表面紧密接触时，它将围绕着形成在喷墨头2的喷墨表面中的所有喷嘴。在帽34的上表面侧上形成有向下凹的凹入部分34a。凹入部分34a中最深的两个位置处分别形成有沿着上/下方向穿过帽34的通孔。圆柱形部分30b的上端分别插入导帽34的这些通孔中。因此，每个圆柱形部分30b的内腔形成用于使墨水能够从帽34的内侧由于墨水的重量流出到外面的每个墨水流出通道36。顺便说一下，如图4所示，对应于四个喷墨头2设有四个帽34。
阀门35包括一板簧(弹性体)37和橡皮板(可弹性变形的密封体)38。板簧37在其纵向中央部分处固定在维护支架26的下表面上，从而该板簧37的端部可以弹性变形。橡皮板38分别在其纵向相对端部处固定地连接在板簧37的上表面上。在维护支架26中形成有其尺寸大于橡皮板38的孔。将橡皮板38放进这些孔中。因此，将这些橡皮板38设置成分别与圆柱形部分30b的下端相对。
顺便说以下，如图5和6中所示一样，在维护单元12上还安装有一擦拭机构40。该擦拭机构40为用来使擦拭刮板41上下运动以便用该擦拭刮板41擦拭喷墨头2的喷墨表面的机构。当维护单元12从回缩位置移动至维护位置时，该擦拭刮板41向上移动。当维护单元12从维护位置再次移动至回缩位置时，可以用擦拭刮板41来擦拭喷墨头2的喷墨表面。
另外，喷墨打印机1具有供墨机构，每个供墨机构包括一可更换的墨盒43、一供墨泵44和一供墨管45。该供墨机构构成为通过供墨泵44和供墨管45从墨盒43将墨水供应给喷墨头2。与喷墨头2的数目相对应地设有四组这种供墨机构，以便将不同颜色的墨水供应给四个喷墨头2。
促动供墨泵44以在更换墨盒43之后第一次给喷墨头2提供墨水。因此，从墨盒43到喷墨头2的供墨通道可以装满墨水。另外，也可以促动供墨泵44进行清洗作业，以便除去滞留在喷墨头2的喷嘴中的高浓度墨水。墨水在压力作用下传送给喷墨头2以便从喷墨头2的喷嘴喷射出高浓度墨水。因此，可以恢复该喷墨头2的性能。
另外，该喷墨打印机1具有作为墨水回收机构的主回收部分51和副回收部分52。主回收部分51安装在可动体13上，副回收部分52设在喷墨打印机1的主体侧上。
主回收部分51由用能够通过毛细现象吸收墨水的多孔材料、无纺织物等制成的吸墨器构成。从帽34流出的墨水通过墨水流出通道36流进主回收部分51(参见图7A和7B)。因此，暂时将墨水吸进主回收部分51中。主回收部分51具有比副回收部分52的任意部分更低的外形。因此，根据该尺寸差，能够吸收墨水的主回收部分51的体积小于副回收部分52的体积。
副回收部分52包括由能够以与主回收部分51相同的方式通过毛细现象吸收墨水的多孔材料、无纺织物等制成的吸墨器52a至52d。吸墨器52a设置在这样一个位置处，在那里主回收部分51在维护单元12移动至维护位置时将与吸墨器52a接触(参见图3)。吸墨器52a在主回收部分51与吸墨器52a接触时可以从主回收部分51吸出墨水。吸墨器52b设置在这样一个位置处，在那里主回收部分51在维护单元12移动至回缩位置时将与吸墨器52b接触(参见图2)。当主回收部分51与吸墨器52b接触时，吸墨器52b可以从主回收部分51中吸出墨水。吸墨器52c设置在这样一个位置处，在那里吸墨器52b总是与吸墨器52c接触，从而吸墨器52c可以从吸墨器52b吸出墨水。吸墨器52d为具有最大体积的吸墨器。该吸墨器52d设置在这样一个位置处，在那里吸墨器52a和52c总是与吸墨器52d接触，从而吸墨器52d可以从吸墨器52a和52c吸出墨水。
在主回收部分51和副回收部分52相互接触的位置处或者在副回收部分52的吸墨器52a-52d相互接触的位置处，墨水根据所吸收的墨水体积差异迁移，即从具有更大已吸收墨水体积的吸墨器迁移至具有更小已吸收墨水体积的吸墨器。另外，在重力作用下，墨水很容易迁移至处在较低位置处的吸墨器。因此，当已经吸收了特定量或更多墨水时，墨水最终迁移至设置在最低位置处的吸墨器52d。
在如此构成的喷墨打印机1中，在不打印时(例如，在打开电源之前)，喷墨头2向上运动并且维护单元12位于维护位置处，如图3所示。
这里，为了理解维护单元12位于维护位置处的状态，重要的是要知道在维护单元12从回缩位置移动至维护位置时维护单元12的每个部分的运动。
当维护单元12从回缩位置朝着维护位置运动时，每个杠杆28在可动体13到达维护位置附近时邻接压靠在每个邻接部分29上。然后，当可动体13进一步朝着维护位置运动同时保持在杠杆28和邻接部分29之间的邻接时，帽单元22随着连杆24的转动向上朝着喷墨头2运动。顺便说以下，擦拭机构40在该情况中也操作，从而使擦拭刮板41运动到擦拭刮板41邻接压靠在喷墨头2的喷墨表面上的位置处。
在维护单元12移动到维护位置之前(即，当维护单元12处于回缩位置时)，帽单元12处于这样一个位置处，在那里帽单元22已经相对于可动体13向下运动，并且帽34已经与喷墨头2的喷墨表面分开。因此，压缩弹簧33的压力已经推动了帽支架30和帽34，从而使帽支架30和帽34移动至这样一个位置，在那里帽支架30和帽34已经相对于维护支架26向上运动(参见图7A)。在该情况中，在帽支架30的下表面侧上圆柱形部分30b的下端已经与阀门35的橡皮板38的上表面分开，从而阀门35已经打开了墨水流出通道36。
在该状态中，当维护单元12移动到维护位置然后帽单元22相对于可动体13向上运动时，帽支架30和帽34与维护支架26一起向上运动。但是，帽支架30和帽34在使帽34的上端与喷墨头2的喷墨表面邻接且紧密接触时不能进一步向上运动。因此，只有维护支架26相对于可动体13进一步向上运动。因此，压缩弹簧33在维护支架26和帽支架30之间受到压缩，从而维护支架26移动以使帽支架30和维护支架26之间的距离变窄(参见图7B)。在该情况中，在帽支架30的下表面侧上的圆柱形部分30b的下端被分别压到阀门的橡皮板38的上表面上。因此，这些橡皮板38向下移动以增加板簧37的弯曲。因此，通过板簧37的压力使橡皮板38分别与圆柱形部分30b的下端压力接触。因此，阀门35关闭了墨水流出通道36。
在维护单元36上的每个部分按照这样一个方式操作。因此，在当维护单元12处于维护位置处时不打印的情况下，帽34与喷墨头2紧密接触，并且阀门35关闭了墨水流出通道36。因此，在不打印时，帽34的内部与大气隔断，从而可以防止墨水从喷墨头2的喷嘴中蒸发出。
另一方面。当开始打印时，首先进行清洗作业以使喷墨头2的喷嘴从堵塞等情况中恢复。当进行清洗作业时，促动供墨泵44以在压力下将墨水从墨盒43发送给喷墨头2。因此，从喷墨头2的喷嘴喷射出墨水。所喷射出的墨水滞留在帽34中，但是其体积设定为小于帽34的体积。
之后，维护单元12移动至如图2中所示的回缩位置。在该情况中，维护单元12向回缩位置运动，同时擦拭刮板41正在擦拭喷墨头2的喷墨表面。另外，当维护单元12移动至回缩位置从而帽34离开喷墨头2时，阀门35将墨水流出通道36打开。因此，滞留在帽34中的墨水由于墨水的重量而通过墨水流出通道36向下流动。从墨水流出通道36流出的墨水沿着形成在帽单元22的维护支架26的底部中的通孔向下流动。然后，将墨水吸进设在可动体13的上表面上的主回收部分51中。
主回收部分51在维护单元21移动至维护位置时与副回收部分52的吸墨器52a接触(参见图3)。主回收部分51在维护单元12移动至回缩位置时也与副回收部分52的吸墨器52b接触(参见图2)。也就是说，主回收部分51和副回收部分52在维护单元12到达在相对端部处的每个停靠位置时相互接触。在该状态中，吸收在主回收部分51中的墨水被进一步吸入到副回收部分52中。因此，使主回收部分51的墨水吸收能力恢复。然后，由吸墨器52a和52b吸收的墨水被最终吸收进吸墨器52d。
顺便说一下，在维护单元12移动至回缩位置之后，该喷墨头2向下运动。在该状态中进行打印。另外，在中止打印之后，喷墨头2再次向上运动，同时维护单元12移动至维护位置，如图3所示。在变成这个状态之后，将电源关闭。
在如此构成的喷墨打印机1中，在帽34中的墨水由于其重量到达主回收部分51，进而由于毛细现象到达副回收部分52。因此，可以不用设置任何抽吸泵就能将在帽34中的墨水排到帽34的外面。因此，在喷墨打印机1中，尽管在其中采用了压力系统清洗作业，也可以毫无问题地将墨水排放到帽34的外面。
另外，在喷墨打印机1中，曾经被吸收在包括低外形吸墨器的主回收部分51中的墨水由于毛细现象而移动至大体积副回收部分52。因此，可以紧凑地将主回收部分51安放在帽34附近的有限空间中，同时将副回收部分安放进在与帽34间隔开的位置处的足够空间中。因此，可以有效利用打印机内部空间。
另外，喷墨打印机1具有这样一个结构，其中主回收部分51与帽34一起运动。因此，主回收部分51即使在帽34的运动期间也可以一直吸收墨水。因此不必通过长柔性管连接帽34和主回收部分51。另外，当可动体13到达第一或第二位置时，主回收部分51与副回收部分52接触，从而使得在主回收部分51中的墨水能够被吸收进副回收部分52中。因此，也不必通过长柔性管连接主回收部分51和副回收部分52。因此，即使在采用了其中帽34与可动体13一起移动较大的结构的情况下，也不必提供任何长柔性管，并且不会出现任何这个柔性管在运动时被东西卡住或缠住的问题。因此不需要保证为布置这样的柔性管所需的无阻碍空间。
副回收部分52不需要可移动机构，使得副回收部分52可以沿着主回收部分51的运动方向运动。因此，不会出现诸如操作失效的问题。另外，没有采用其中在主回收部分51一直与副回收部分52接触期间只有主回收部分51运动的结构。因此，可以抑制在主回收部分51和副回收部分52之间的接触表面中的磨损。
另外，在该喷墨打印机1中，使主回收部分51在沿着主回收部分51向前和向后运动的运动方向位于两个端部处的每个停靠位置中与副回收部分52接触。因此，与将这种停靠位置只设定在其中一个相对端部处的情况相比，可以有效地将墨水回收进副回收部分52中。
另外，在喷墨打印机1中，在主回收部分51中也设有能够通过毛细现象吸收墨水的吸墨器。因此，不会出现任何墨水由于由可动体13的运动造成的主回收部分51的振动而溅出的问题。
另外，在喷墨打印机1中，阀门35在帽34与喷墨头2紧密接触时关闭墨水流动通道36。因此，不用担心大气通过墨水流出通道36进入帽34。因此，提高了保持喷墨头2的湿度条件的效果，从而可以防止在这些喷嘴中的墨水浓度增加。
还有，在喷墨打印机1中，结构简单的阀门35可以打开和关闭墨水流出通道36。因此，该阀门35可以很容易在其中墨水从帽34流出的打开状态和其中墨水流出通道36被充分密封的闭合状态之间切换。
顺便说一下，在设有这个阀门35的情况中，当使帽34与喷墨头2紧密接触以进行清洗作业时，阀门35将墨水流出通道36关闭，从而墨水滞留在帽34或墨水流出通道36中。因此通常优选的是，使帽34与喷墨头2分开，由此至少打开阀门35一次，然后在墨水通过墨水流出通道36流出之后关闭阀门35。例如，当在清洗作业之后至少进行一次打印操作时，使该帽34与喷墨头2分开，由此打开该阀门35。因此，足以进行该打印机操作。
但是，与需要泵的长柔性管不同，该墨水流出通道36形成为使得墨水能够由于其重量而向下流，从而即使在墨水浓度稍微增加的情况下也不用担心墨水流出通道36被墨水堵住。因此，即使在将阀门35关闭时在帽34或墨水流出通道36中留有少量墨水的情况下也不会出现任何特别的问题。因此，即使在由于断开电源等而让阀门35关闭并且滞留有墨水的情况下也不会出现任何问题。
如果有什么不同的话，可以预期滞留的少量墨水可以提高使该喷墨头保持湿润的效果。因此，为了提高使喷墨头保持湿润的效果，可以在其中在墨水流出通道36中滞留有特定量墨水的状态中将阀门35关闭，或者在将阀门35关闭之后可以从喷墨头2喷射出少量墨水。这样，可以在帽34或墨水流出通道36中故意留下少量墨水。
虽然上面已经对本发明的实施方案进行了说明，但是本发明不限于该特定实施方案，但是本发明可以采用该实施方案之外的各种模式实施。下面将对有用的变型进行说明。
在上述实施方案中，主回收部分51的吸墨器和副回收部分52的吸墨器52a或52b如此设置，从而简单地通过使可动体13移动至第一或第二位置，从而使这两者相互压力接触。但是，可以设有一加压机构，用来使与主回收部分51的运动相关联的一部分副回收部分52移动，从而在主回收部分51到达停靠位置时将副回收部分52压到主回收部分51上。
下面将进行更详细的说明。例如，可以在喷墨打印机1中采用如图8A和8B中所示的加压机构54。
加压机构54为用于在维护单元12移动至维护位置时将作为一部分副回收部分52的吸墨器52e压到主回收部分51上的机构。加压机构54具有一旋转部件60和一扭转弹簧62。旋转部件60可以绕着固定在框架56上的轴58转动。扭转弹簧62迫使旋转部件60在图8A和8B中顺时针转动。
直到维护单元12达到维护位置，该扭转弹簧62才压迫旋转部件60，由此使旋转部件60移动至在图8A中所示的位置。当维护单元12接近维护位置时，维护单元12的侧面与旋转部件60的杠杆60a接触。在这种条件下，维护单元12到达维护位置同时推压杠杆60a。在该情况中，包括受到推压的杠杆60a在内的旋转部件60在图8A和8B中逆时针转动，从而移动至在图8B中所示的位置。根据这个位移，由旋转部件60保持的吸墨器52e向上移动并且被压到主回收部分51上。顺便说一下，旋转部件60也保持着吸墨器52a。吸收在吸墨器52e中的墨水进一步被吸入到吸墨器52a中。因此，将墨水回收到副回收位置52中。
另外例如在喷墨打印机1中可以采用如图9A和9B中所示的加压机构64。
加压机构64是用于在维护单元12移动至回缩位置时将作为一部分副回收部分52的吸墨器52f挤压到主回收部分51上的机构。该加压机构64包括可以绕着固定在框架66上的轴68转动的旋转部件70。
直到维护单元12到达回缩位置，旋转部件70才根据作为旋转中心的轴68和重心之间的关系由于墨水的重量而旋转，从而移动至在图9A中所示的位置。当维护单元12到达回缩位置时，设置成在维护单元12的侧面上伸出的销72邻接压靠在旋转部件70的杠杆70a上。在这种情况下，维护单元12达到回缩位置同时向上推压杠杆70a。在该情况中，包括被向上推的杠杆70a的旋转部件70在图9A和9B中顺时针旋转，从而移动至在图9B中所示的位置。根据该位移，由旋转部件70保持的吸墨器52f向上移动并且被压到主回收部分51上。顺便说一下，作为副回收部分52的其它部分的吸墨器52b和52c也保持在框架66上，从而与吸墨器52f滑动接触。因此，吸收在吸墨器52f中的墨水进一步被吸收到吸墨器52b和52c中。因此，将墨水回收到副回收部分52中。
当设有如上所述的加压机构54或64时，一部分副回收部分52与主回收部分51的运动相关联地移动，从而将副回收部分52压到主回收部分51上。因此，提高了在主回收部分51和副回收部分52之间的紧密接触性能，从而可以有效地将墨水回收进副回收部分52中。
顺便说一下，即使不说，优选的是设置加压机构54和64。但是，即使只设置其中一个也能实现理想的效果。
在主回收部分51和副回收部分52之间的紧密接触性能提高方面，优选的是，在每个停靠位置设置加压机构54、64。但是，如果去掉其中一个加压机构54、64，则与之相对应地可以使该结构紧凑。因此，只在其中一个停靠位置设置加压机构54、64在应该注重紧密接触性能的情况下也是有用的，而在其它应该注重紧凑性的情况下应该去掉加压机构54、64。
当副回收部分52具有单个吸墨器时，一部分单个吸墨器对应于由加压机构54、64移动的一部分副回收部分52。另一方面，当副回收部分52采用了多个吸墨器，从而由其中一个吸墨器吸收的墨水反过来被另一个吸墨器吸收，其中一个吸墨器的一部分或全部对应于由加压机构54、64移动的该部分副回收部分52。
接下来，该实施方案显示出这样一种情况，其中墨水流出通道36在帽34与喷墨头2紧密接触时由阀门35关闭。但是，可以利用另一种手段来防止大气回流进墨水流出通道36。
下面将进行更详细的说明。例如在喷墨打印机1中可以采用如图10A至10D所示的墨水存储器74或76。
墨水存储器74设在阀门35的橡皮板38的位置中，通过将板簧37打孔将墨水存储器76形成为比墨水存储器74更深的凹入部分。
随着维护支架26的运动，使形成在帽支架30中的每个圆柱形部分30b的下端与在墨水存储器74、76中的墨水分开(参见图10A、10C)或沉入在墨水存储器74、76中的墨水中(参见图10B、10D)。当圆柱形部分30b的下端已经沉在墨水中时，通过该墨水将气流阻断。因此，在没有使墨水存储器74与圆柱形部分30b的下端强压力接触的情况下保持该气密性。因此，可以防止大气回流进墨水流出通道36。
顺便说一下，如图10D中所示，圆柱形部分30b的下端只要它没有与墨水存储器76的底部接触就总是沉在墨水中。也就是说，如果墨水从上方流进圆柱形部分30b，则一部分墨水将滞留在墨水存储器76中，而剩余部分从墨水存储器76向下游溢流出。因此，由于通过墨水流出通道36回流的空气可以被滞留在墨水存储器76中的墨水阻断，所以不必总是要使圆柱形部分30b移动至在图10C中所示的位置。这种结构具有与设在排水管中的放泄弯管正好相同的功能。换句话说，形成为具有类似于已知放泄弯管的结构的墨水存储器可以防止大气通过墨水流出通道36回流同时使得墨水从中流出。
在图10C和10D中，墨水存储器76方便地设在板簧37上以便澄清与上述实施方案的关系。但是，在其中圆柱形部分30b的下端没有与墨水存储器76的底部接触的结构中，圆柱形部分30b没有向板簧37施加任何挤压力。因此，墨水存储器76可以不设在板簧37上而是设在其刚性太高以致于不能弹性变形的部件上。
另外，由于墨水存储器74、76，所以可以一直保持气密性。因此，不用担心大气会通过墨水流出通道36进入帽34。因此，可以提高使喷墨头2保持湿润的效果，从而可以防止喷嘴中的墨水浓度增加。
至于墨水存储器74、76的特定形状，可以理想地采用类似于排水管的放泄弯管所采用的结构。例如可以设置类似于S形管、U形管、P形管、被称为盘形或钟形的放泄弯管。也就是说，由于这种放泄弯管阻挡了臭气等通过放泄弯管回流同时使得水能够从中流出，所以墨水存储器74、76采用类似于放泄弯管的机构来阻止大气通过墨水流出通道36回流同时使得墨水能够从中流出。
顺便说一下，墨水存储器74、76和阀门35是用来防止大气通过墨水流出通道36进入帽34的措施。因此，可以采用这些措施中的一个来使该结构更加简单。但是在结构上可以采用墨水存储器74、76和阀门35两者。因此，可以采用这两种手段来注重使喷墨头2保持湿润的效果。
上述实施方案显示出这样一种情况，其中主回收部分51与副回收部分52接触以便使得副回收部分52能够在主回收部分51到达停止运动的停靠位置时从主回收部分51吸收墨水。本发明并不限于这个实施方案，而是可以例如应用在其中主回收部分51即使在主回收部分运动期间也与副回收部分52接触的结构中。但是，在该情况中，在主回收部分51和副回收部分52之间的滑动表面很容易磨损。因此，要采用其中可以抑制这种磨损的结构。
能够抑制磨损的这种结构的一个示例可以包括其中由硬毛毡制成的辊子51a设置作为部分主回收部分51的结构，例如如图11B所示。当采用这种结构时，通过辊子51a将墨水吸进副回收部分52，同时由于辊子51a在主回收部分51运动期间在副回收部分52上滚动，所以抑制了在主回收部分51和副回收部分52之间出现的磨损。
或者，代替由硬毛毡制成的辊子51a，可以设置由树脂制成并且在其圆周表面上开有大量沟槽的辊子51b。辊子51b接收从主回收部分51进入这些沟槽的墨水或通过这些沟槽从主回收部分51将墨水刮下来，并且使保持在这些沟槽中的墨水迁移至副回收部分52。即使在采用这种结构时，也能够通过辊子51b将墨水吸进副回收部分52中，同时由于辊子51b在主回收部分51的运动期间在副回收部分52上滚动，所以抑制了在主回收部分51和副回收部分52之间出现的磨损。
虽然在上述实施方案中在可动体13上设有包括吸墨器的主回收部分51，但是可以将主回收部分布置成不使用任何吸墨器。例如，与在图10A-10D中所示类似的墨水存储器可以设在帽单元22下面。在该情况中，只要维护单元12设置在维护位置和回缩位置中的任意一个中，副回收部分52就适合进入墨水存储器。
另外，虽然在上述实施方案中所述的喷墨打印机1为具有行式喷墨头2的行式打印机，但是根据本发明的结构也可以适用于在使喷墨头沿着与纸张输送方向垂直的方向向前/向后运动的同时进行打印的串行打印机。
权利要求
1.一种喷墨打印机，它包括一喷墨头，包括喷射墨水的喷墨表面；一帽，能够运动以与喷墨头的喷墨表面相接触，该帽包括墨水流出通道，从喷墨头喷射出的墨水由于墨水的重量而通过墨水流出通道流出到外面；一主回收部分，使得通过墨水流出通道从帽流出的墨水流进该主回收部分以将该墨水回收；以及包括一吸墨器的一副回收部分，它通过毛细现象从主回收部分吸收墨水以将墨水回收。
2.如权利要求1所述的喷墨打印机，其中所述主回收部分与所述帽一起运动；以及所述主回收部分与所述副回收部分接触，并且使得副回收部分在主回收部分到达停止运动的停靠位置时从主回收部分中吸出墨水。
3.如权利要求2所述的喷墨打印机，其中所述主回收部分在两个位置之间向前和向后运动；所述停靠位置位于沿着主回收部分的运动方向的两个端部的每一个中；并且所述主回收部分在到达两个端部的每一个中的停靠位置时与所述副回收部分接触。
4.如权利要求2所述的喷墨打印机，还包括一加压机构，它使一部分副回收部分与主回收部分的运动相关联地运动，从而在所述主回收部分到达所述停靠位置时将副回收部分压到主回收部分上。
5.如权利要求1所述的喷墨打印机，其中所述主回收部分包括通过毛细现象吸收墨水的吸墨器。
6.如权利要求1所述的喷墨打印机，还包括一阀门，它在所述帽与喷墨头接触时关闭所述墨水流出通道，并且在所述帽与所述喷墨头间隔开时打开所述墨水流出通道。
7.如权利要求1所述的喷墨打印机，还包括设在所述墨水流出通道的中间内的一墨水存储器，该墨水存储器保留从上游流进墨水存储器中的一部分墨水，并且使得剩余的墨水向下游溢流，从而使得所保留的墨水阻止气体通过墨水流出通道回流。
8.如权利要求1所述的喷墨打印机，还包括设置在所述墨水流出通道的出口处的墨水存储器，该墨水存储器保留从上游流进墨水存储器的一部分墨水，并且使得剩余的墨水能够向下游溢流，从而使得保留的墨水阻止气体通过墨水流出通道回流。
9.如权利要求1所述的喷墨打印机，其中所述帽在第一位置和第二位置之间运动；当所述帽到达第一位置时，所述帽与所述喷墨头紧密接触。
10.一种喷墨打印机，它包括一行式喷墨头，它在该喷墨头面对着纸状记录介质的传输路径的位置处固定在主体上，该喷墨头包括喷射墨水的喷墨表面；一可动体，它可以在该可动体处于喷墨头的喷墨表面在喷墨方向上的前方的第一位置和该可动体不处于喷墨头的喷墨表面在喷墨方向上的前方的第二位置之间向前和向后运动；一帽，它安装在所述可动体上，能够运动以与该喷墨头的喷墨表面相接触，并且包括墨水流出通道，从喷墨头喷射出的墨水能够由于该墨水的重量通过墨水流出通道流到外面；安装在所述可动体上的一主回收部分，该主回收部分使得从帽中流出的墨水能够通过墨水流出通道流进主回收部分以将该墨水回收；以及固定在所述主体上并且包括一吸墨器的一副回收部分，它通过毛细现象从主回收部分吸出墨水以将该墨水回收，其中所述主回收部分与所述副回收部分接触，从而使得副回收部分能够在可动体达到第一和第二位置中的一个时从主回收部分吸收墨水。
11.一种用于喷墨打印机的维护单元的帽单元，该帽单元包括一帽部件，它包括使所述帽部件的一个侧面与所述帽部件的另一个侧面连通的通道；以及一阀门，它接触所述通道的端部以关闭所述通道。
12.如权利要求11所述的帽单元，还包括一促动部件，当所述阀门关闭所述通道时该促动部件促动所述阀门。
全文摘要
在清洗作业中，从喷墨头喷射出的墨水在维护单元向回缩位置运动期间由于墨水的重量而从帽单元滴下。然后，将墨水吸进安装在可动体上的主回收部分中。当维护单元到达回缩位置时，该主回收部分与副回收部分的吸墨器接触，从而墨水由于毛细现象而从主回收部分迁移至副回收部分。还有，在维护单元移动至维护位置时，主回收部分与副回收部分的吸墨器接触，从而墨水由于毛细现象而从主回收部分迁移至副回收部分。
文档编号B41J2/185GK1569469SQ200410031418
公开日2005年1月26日 申请日期2004年3月29日 优先权日2003年3月28日
发明者冈本次男 申请人:兄弟工业株式会社