CN100357112C - 感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种感测装置，适用于一打印机，该打印机内设有一滑架及一传动机构，该传动机构包括一步进电机、一皮带轮、一从动轮及一皮带，且该步进电机是驱动该皮带轮作转动，并经由皮带来带动该从动轮作转动，而滑架是接至皮带，并受皮带驱动来沿一路径作移动，该感测装置包括一转盘及一感应器，其中该转盘与该皮带轮接于同一转轴，并与皮带轮同时受到步进电机所驱动来作转动。感应器是配设于打印机内，用以感测转盘的转动距离。

Description

感测装置

技术领域

本发明涉及一种感测装置，特别是涉及一种适用于一打印机的感测装置，用以感测打印机的一滑架的移动距离。

背景技术

近年来，在高科技产业的带动下，电子相关产业无不蓬勃发展，尤其是计算机外设设备的种类也愈来愈多样化，输入设备例如为键盘、鼠标、扫描仪以及数字相机等，而输出设备例如为显示器、打印机以及各种各样的储存装置等，均因应使用者的需求而不断地推陈出新。以打印机为例，打印机的打印技术已经从早期的撞针式打印、单色喷墨打印及单色激光打印，进步发展到目前的彩色喷墨打印及彩色激光打印等打印技术。

目前常见的打印机是为喷墨打印机，该喷墨打印机包括一滑架(carriage)及一传动机构，其中用以安装一墨盒及一喷墨印头的滑架接至传动机构，并在传动机构的带动下，沿一路径来移动，故在滑架上的喷墨印头可间接地受到传动机构的带动来移动，并进行喷墨打印作业。

在低阶喷墨打印机中，现有习知技术通常是直接利用步进电机所接收的驱动信号来判断滑架的移动距离，即以开放回路(open loop)来控制步进电机。然而，受限于步进电机的步进角的精度及机构精度，步进电机所收到的驱动讯号其所代表的转动距离，与滑架的实际移动距离之间会有些微的误差。这些误差将导致滑架无法精确地受到传动机构的定位，进而会改变所打印的图像在纸张上的位置，而导致图像打印的质量不佳。

为了提供较佳的定位精确度至滑架，现有习知技术是利用直流电机(DCmotor)搭配一编码器(encoder)来对滑架进行准确的定位，其中编码器包括一感应器(sensor)及一编码器转盘(encoder disk)(或一编码器条带(encoder strip))。在控制器将一驱动信号(驱动脉冲)输入至直流电机以驱动直流电机后，直流电机将驱动上述的传动机构，以带动滑架沿一路径作移动。同时，编码器亦感测滑架的实际移动距离，并将其转换成一输出讯号(输出脉冲)，以确认滑架的正确位置。

相较于以开放回路来控制步进电机，若以封闭回路(close loop)来控制直流电机，将有助于提高传动机构对于滑架的定位精确度，因此这样的设计经常见于高阶的喷墨打印机。然而，当编码器采用编码器转盘，编码器的编码器转盘必须经由一齿轮系组(gear train)来接至传动机构。由于齿轮系组本身会有组装及制造误差累积等问题，这将会导致编码器的精确度降低。此外，当编码器采用编码器条带时，该编码器条带将会增加制作成本及安置空间。

由此可见，上述现有的感测装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决感测装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的感测装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的感测装置，能够改进一般现有的感测装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的感测装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的感测装置，所要解决的技术问题是使感应器所发出的输出讯号与滑架的实际移动距离能够在实质上保持一致配合。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的感测装置，所要解决的技术问题是使其可以较为准确的控制滑架的移动距离。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为了达到上述之一或部份或全部目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种感测装置，是适用于一打印机，其内部设有一滑架及一传动机构，而该传动机构包括一步进电机、一皮带轮、一从动轮及一皮带，且步进电机是驱动皮带轮作转动，并经由皮带来带动从动轮转动，而滑架是接至皮带，并受到皮带的驱动沿一路径移动，其中从动轮可为一惰轮或一皮带轮。该感测装置包括一转盘及一感应器，其中转盘是与皮带轮接于同一转轴，并与皮带轮或从动轮同时受到步进电机驱动来作转动。感应器是配设于打印机内，用以感测转盘的转动距离。

依照本发明较佳实施例所述的感测装置，其中转盘是与皮带轮一体成型或者是转盘是可与从动轮一体成型，且转盘与皮带轮或从动轮的材质可包含塑胶。

依照本发明较佳实施例所述的感测装置，更包括一控制器，电性耦接于步进电机与感应器，用以比较步进电机的驱动讯号及感应器的输出讯号。

本发明还提出另一种感测装置，是适用于一打印机，其内设有一滑架及一传动机构，而该传动机构是接至滑架，并带动滑架沿一路径移动，且传动机构至少包括一传动轮及一步进电机，而该传动轮是受到步进电机所驱动。感测装置包括一转盘及一感应器，其中转盘是与传动轮接于同一转轴，并与传动轮同时受到步进电机所驱动来作转动。感应器是配设于打印机内，用以感测转盘的转动距离。

依照本发明较佳实施例所述的感测装置，其中转盘是可与传动轮一体成型，且转盘及传动轮的材质可包含塑胶。

依照本发明较佳实施例所述的感测装置，更包括一控制器，电性耦接于步进电机与感应器，用以比较步进电机的驱动讯号及感应器的输出讯号。

基于上述，本发明的感测装置的转盘与打印机的皮带轮(或传动轮)是共同接于同一转轴，并可一体成型，故可减少传动机构的零件数目及容置空间。此外，本发明的感测装置更增加上述的转盘及一感应器予以步进电机作为动力源的打印机，并经由转盘及感应器来搭配步进电机作封闭回路的设计，故可提高滑架的定位精确度，进而可以提升打印机的打印精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的一种配设于打印机内的感测装置的结构示意图。

20：滑架       30：传动机构

32：步进电机   34a：皮带轮

34b：从动轮    36：皮带

40：滑轴       50：墨盒(墨水匣)

110：转盘      112：光栅

120：感应器    130：控制器

P：路径

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的感测装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本发明的较佳实施例的一种感测装置的结构示意图，其配设于打印机内。该打印机之内设有一滑架(carriage)20、一传动机构30以及一滑轴40，其中：

该滑架20，其上配置有一墨盒50，而一喷墨芯片(芯片即晶片，以下均称为芯片)(图中未示)是配设于滑架20或墨盒50上。

该传动机构30，是接至滑架20，带动滑架20沿一路径P来移动。

该滑轴40，是用以让滑架20精确地沿着路径P而移动。

上述的传动机构30，例如包括一步进电机32、一皮带轮34a、一从动轮34b及一皮带36，且步进电机32是接收一驱动讯号来驱动皮带轮34a作转动，并经由皮带36来带动从动轮34b作转动，其中从动轮34b例如包括一惰轮或一皮带轮等，而滑架20是接至皮带36与滑轴40，并受皮带36的驱动而沿着路径P在滑轴40上移动。

本实施例的感测装置是以一封闭回路(close loop)设计而与步进电机32配合。本实施例的感测装置包括一转盘110、一感应器120以及一控制器130，其中：

该转盘110，其上具有多个光栅112等，而转盘110是可与皮带轮34a接于同一转轴，并可一体成型，并与皮带轮34a同时受到步进电机32的驱动而作转动，其中转盘110与皮带轮34a的材质例如包含塑胶等。当转盘110与皮带轮34a一体成型且采用塑胶材质时，可以大幅地降低零件成本。转盘110亦可与图1的左侧的从动轮34b接于同一转轴，并可一体成型，并与从动轮34b同时受到皮带36的驱动而作转动。

该感应器120，是例如配设于转盘110上，用以感测转盘110上的光栅112而量测出转盘110的转动距离，并产生一输出讯号(脉冲)。

该控制器130，是电性耦接于步进电机32与感应器120，用以比较感应器120所发出的输出讯号以及步进电机32所接收的驱动讯号，用以监控滑架20的实际位置。该控制器130可为一独立的控制电路，或可整合于打印机的中央控制电路。

上述的传动机构并不限于皮带传动机构，亦可以由其它的传动机构所替换，例如至少包括一传动轮及一步进电机的传动机构，其中传动轮是直接或间接地受到步进电机所驱动。同样地，本实施例的感测装置的转盘是与上述的传动轮接于同一转轴，并与传动轮同时受到步进电机的驱动来作转动，其中转盘是例如与传动轮一体成型，且转盘及传动轮的材质例如包含塑胶等，而滑架是直接或间接地藉由该传动轮而沿着一路径移动。

借由上述技术方案，本发明感测装置至少具有下列优点：

1、由于本发明感测装置的转盘与传动机构的皮带轮或传动轮共同接于同一转轴，并可一体成型，故可有效地减少转盘与皮带轮或传动轮之间的组装误差的累进(例如为转盘与皮带轮或传动轮之间的同心度或配合的间隙等问题)。

2、由于本发明感测装置的转盘与传动机构的皮带轮或传动轮共同接于同一转轴，并可一体成型，故可减少感测装置与传动机构之间的连接零件数目，进而可以降低感测装置与传动机构之间的装配成本及装配空间等。

3、当本发明感测装置应用于以步进电机作为滑架的动力源的打印机时，由于本发明是经由感测装置，并以封闭回路设计来控制步进电机的动力输出，故可降低步进电机的机构精度不佳对于打印机的打印精度的影响，因而可以提高该类型的打印机的打印精度。

综上所述，本发明特殊结构的感测装置，可使感应器所发出的输出讯号与滑架的实际移动距离能够在实质上保持一致配合。另外，本发明还可较为准确的控制滑架的移动距离。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的感测装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1、一种感测装置，适用于一打印机，该打印机内设有一滑架及一传动机构，而该传动机构包括一步进电机、一皮带轮、一从动轮及一皮带，且该步进电机是驱动该皮带轮作转动，并经由该皮带来带动该从动轮作转动，而该滑架是接至该皮带，并受到该皮带的驱动而沿一路径作移动，其特征在于该感测装置包括：

一转盘，与该皮带轮及该从动轮其中之一接于同一转轴，并与该皮带轮及该从动轮其中之一同时受到该步进电机所驱动来作转动；以及

一感应器，配设于该打印机内，用以感测该转盘的转动距离。

2、根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘是与该皮带轮一体成型。

3、根据权利要求2所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘及该皮带轮的材质包括塑胶。

4、根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘是与该从动轮一体成型。

5、根据权利要求4所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘及该从动轮的材质包括塑胶。

6、根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于其更包括一控制器，电性耦接于该步进电机与该感应器，用以比较该步进电机的驱动讯号及该感应器的输出讯号。

7、根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于其中所述的从动轮包括一惰轮。

8、根据权利要求1所述的感测装置，其特征在于其中所述的从动轮包括一皮带轮。

9、一种感测装置，适用于一打印机，该打印机内设有一滑架及一传动机构，而该传动机构接至该滑架，并带动该滑架沿一路径移动，且该传动机构至少包括一传动轮及一步进电机，而该传动轮是受到该步进电机所驱动，其特征在于该感测装置包括：

一转盘，与该传动轮接于同一转轴，并与该传动轮同时受到该步进电机所驱动来作转动；以及

一感应器，配设于该打印机内，用以感测该转盘的转动距离。

10、根据权利要求9所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘是与该传动轮一体成型。

11、根据权利要求10所述的感测装置，其特征在于其中所述的转盘及该传动轮的材质包括塑胶。

12、根据权利要求9所述的感测装置，其特征在于其更包括一控制器，电性耦接于该步进电机与该感应器，用以比较该步进电机的驱动讯号及该感应器的输出讯号。

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