CN101224668B

CN101224668B - 喷墨打印装置

Info

Publication number: CN101224668B
Application number: CN2007100038028A
Authority: CN
Inventors: 蔡政霖; 黄士浩
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: CN101224668A

Abstract

一种喷墨打印装置，包括一墨水盒、一喷墨单元、一第一可动件以及一凸轮机构。上述喷墨单元包括一墨水储存槽，且墨水储存槽具有一第一阀门，上述第一可动件活动地连接第一阀门；当第一阀门开启时，墨水盒供给一墨水至墨水储存槽。上述凸轮机构包括一转轴以及一第一凸轮，第一凸轮固设在转轴上，当凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第一角度时，第一凸轮推抵第一可动件朝一第一方向运动并开启第一阀门。

Description

喷墨打印装置

技术领域

本发明关于一种打印装置，特别关于一种喷墨打印装置。

背景技术

一般喷墨式打印机的墨水匣通常是将墨水盒与喷墨头结合为一体，由于此种形式的墨水匣在喷墨头故障或者墨水用完后无法再重复使用，故制作成本较高且容易造成浪费。此外，亦可使墨水盒与喷墨头分离，当喷墨头故障或墨水盒中的墨水用完时，仅需个别更换喷墨头或者墨水盒。有鉴于喷墨打印机中的墨水匣/墨水盒仍必须经常更换，因此如何在喷墨式打印机内部设计出一种高效能的墨水供应系统始成为一重要课题。

发明内容

本发明提供一种喷墨打印装置，包括一墨水盒、一喷墨单元、一第一可动件以及一凸轮机构。上述喷墨单元包括一墨水储存槽，且墨水储存槽具有一第一阀门，上述第一可动件活动地连接第一阀门；当第一阀门开启时，墨水盒供给一墨水至墨水储存槽。上述凸轮机构包括一转轴以及一第一凸轮，第一凸轮固设在转轴上，当凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第一角度时，第一凸轮推抵第一可动件朝一第一方向运动并开启第一阀门。

在一优选实施例中，前述第一方向大致垂直于凸轮机构的转轴的中心轴线。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一泵，连接喷墨单元，当第一阀门开启时，泵在墨水储存槽内形成负压，借以将墨水盒内的墨水导入墨水储存槽。

在一优选实施例中，当前述第一阀门开启时，泵将该墨水盒内的一青色墨水导入墨水储存槽。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一第二可动件，墨水储存槽还具有一第二阀门，且凸轮机构还包括一第二凸轮，第二可动件活动地设置于第二阀门，第二凸轮固设在转轴上，当凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第二角度时，第二凸轮推抵第二可动件朝第一方向运动并开启第二阀门。

在一优选实施例中，当前述第二阀门开启时，泵将该墨水盒内的一红色墨水导入墨水储存槽。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一第三可动件，墨水储存槽还具有一第三阀门，且凸轮机构还包括一第三凸轮，第三可动件活动地设置于第三阀门，第三凸轮固设在转轴上，当凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第三角度时，第三凸轮推抵第三可动件朝第一方向运动并开启第三阀门。

在一优选实施例中，当前述第三阀门开启时，泵将墨水盒内的一黄色墨水导入墨水储存槽。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一第四可动件，墨水储存槽还具有一第四阀门，且凸轮机构还包括一第四凸轮，第四可动件活动地设置于第四阀门，第四凸轮固设在转轴上，当凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第四角度时，第四凸轮推抵第四可动件朝第一方向运动并开启第四阀门。

在一优选实施例中，当前述第四阀门开启时，泵将墨水盒内的一黑色墨水导入墨水储存槽。

在一优选实施例中，当前述凸轮机构绕转轴的中心轴线旋转至一第五角度时，第一、第二、第三、第四阀门关闭。

在一优选实施例中，当前述凸轮机构旋转至一第六角度时，第一、第二、第三、第四凸轮分别推抵第一、第二、第三、第四可动件朝第一方向运动，借以同时开启第一、第二、第三、第四阀门。

在一优选实施例中，前述第一、第二、第三、第四、第五以及第六角度之间相隔约60°。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一电机以及一感测电路，当电机以一固定转速驱动凸轮机构旋转并使得第一凸轮推动第一可动件朝第一方向位移时，感测电路根据凸轮机构的转速或者电机的输出力矩变化量以检测第一角度。

在一优选实施例中，前述喷墨打印装置还包括一电机以及一感测电路，当电机以一固定转速驱动凸轮机构旋转使得第一、第二、第三、第四凸轮分别推动第一、第二、第三、第四可动件朝第一方向位移时，感测电路根据凸轮机构的转速或者电机的输出力矩变化量以检测第六角度。

附图说明

图1为表示本发明的喷墨打印装置的示意图；

图2A～图2D分别为表示当凸轮机构旋转至第一角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；

图3A～图3D分别为表示当凸轮机构旋转至第二角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；

图4A～图4D分别为表示当凸轮机构旋转至第三角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；

图5A～图5D分别表示当凸轮机构旋转至第四角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；

图6A～图6D分别为表示当凸轮机构旋转至第五角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；以及

图7A～图7D分别为表示当凸轮机构旋转至第六角度时第一、第二、第三、第四凸轮的示意图；

图8A为表示喷墨打印装置中一凸轮机构的速度-时间曲线示意图；以及

图8B为表示喷墨打印装置中一电机的输出力矩-时间曲线示意图。

主要元件符号说明

喷墨单元1 导管11、12、13、14

凸轮机构2 转轴20

第一凸轮21 第二凸轮22

第三凸轮23 第四凸轮24

第一可动件31 第二可动件32

第三可动件33 第四可动件34

承载座4盖体5

通道51 转轴的中心轴线C

第一凸出部P1 第二凸出部P2

第三凸出部P3 第四凸出部P4

第五凸出部P5 第六凸出部P6

第七凸出部P7 第八凸出部P8

具体实施方式

首先请参阅图1，在本实施例中的喷墨打印装置主要包括一喷墨单元1、一凸轮机构2、一第一可动件31、一第二可动件32、一第三可动件33、一第四可动件34、一承载座4、一盖体5以及一墨水盒(未图示)。上述喷墨单元1内部具有一墨水储存槽(未图示)，其中墨水储存槽包括四个隔间，用以容纳青、红、黄、黑四色墨水，并可借由四条对应的导管11、12、13、14分别与前述墨水盒相连。此外，在喷墨单元1底部还具有一喷墨头(未图示)，连接上述墨水储存槽，打印时喷墨单元1会脱离盖体5并沿着X轴方向移动，同时通过喷墨头将墨水喷至一记录媒体上(例如一纸张)。

特别地是，在打印的过程中若任何一种墨水(青、红、黄、黑)需要补充时，喷墨单元1会移动至承载座4上方并与盖体5结合(如图1所示)，此时通过一泵(未图示)自盖体5底部的通道51处抽气(如箭头A1所示)，可在喷墨单元1内的墨水储存槽形成负压，进而将墨水盒中的特定墨水吸入喷墨单元1内的墨水储存槽，以利于持续地执行打印工作。

在本实施例中，前述第一、第二、第三以及第四可动件31、32、33、34分别活动地连接位在前述墨水储存槽底侧的第一、第二、第三以及第四阀门(未图示)，其中通过凸轮机构2可迫使第一、第二、第三以及第四可动件31、32、33、34沿一第一方向(Z轴方向)运动，借以控制前述第一、第二、第三以及第四阀门的开启与关闭。

举例而言，当凸轮机构2推抵第一可动件31朝Z轴方向运动时(如图1中箭头A2所示)可开启墨水储存槽底侧的第一阀门，此时通过前述泵抽气可将墨水盒内的青色墨水经由导管11吸入喷墨单元1内的墨水储存槽(如图1中箭头A3所示)；同理，当凸轮机构2推抵第二可动件32朝Z轴方向运动时则可开启墨水储存槽底侧的第二阀门，此时通过前述泵抽气可将墨水盒内的红色墨水经由导管12吸入喷墨单元1内的墨水储存槽；同理，当凸轮机构2推抵第三可动件33朝Z轴方向运动时可开启墨水储存槽底侧的第三阀门，此时通过前述泵抽气可将墨水盒内的黄色墨水经由导管13吸入喷墨单元1内的墨水储存槽；同理，当凸轮机构2推抵第四可动件34朝Z轴方向运动时可开启墨水储存槽底侧的第四阀门，此时通过前述泵抽气可将墨水盒内的黑色墨水经由导管14吸入喷墨单元1内的墨水储存槽。

如前所述，通过凸轮机构2可控制第一、第二、第三以及第四可动件31、32、33、34的运动，借以开启或关闭第一、第二、第三以及第四阀门。请继续参阅图1，在本实施例中的凸轮机构2主要包括一转轴20、一第一凸轮21、一第二凸轮22、一第三凸轮23以及一第四凸轮24，其中第一、第二、第三以及第四凸轮21、22、23、24均固设在转轴20上，并可随转轴20一起绕转轴的中心轴线C(平行于X轴)转动。

有关第一、第二、第三、第四凸轮21、22、23、24的细部结构请参阅图2A～图2D，其中第一凸轮21具有一第一凸出部P1以及一第二凸出部P2，第二凸轮22具有一第三凸出部P3以及一第四凸出部P4，第三凸轮23具有一第五凸出部P5以及一第六凸出部P6，第四凸轮24具有一第七凸出部P7以及一第八凸出部P8。在本实施例中，前述第二、第四、第六、第八凸出部P2、P4、P6、P8均朝同一方向凸出，且第一、第二凸出部P1、P2之间具有一夹角θ1，第三、第四凸出部P3、P4之间具有一夹角θ2，第五、第六凸出部P5、P6之间具有一夹角θ3，第七、第八凸出部P7、P8之间具有一夹角θ4，其中θ1约为60°、θ2约为120°、θ3约为180°、θ4约为240°。

再请一并参阅图1以及图2A～图2D，当前述凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第一角度时，仅第一凸轮21中的第一凸出部P1系朝Z轴方向凸出，此时第一可动件31由于受到第一凸出部P1推抵而朝Z轴方向移动(如图1中箭头A2所示)，进而可开启第一阀门以利于吸入青色墨水。

同理，当凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第二角度时(如图3A～图3D所示)，仅第二凸轮22中的第三凸出部P3朝Z轴方向凸出，此时第二可动件32由于受到第三凸出部P3推抵而朝Z轴方向移动，进而可开启第二阀门以利于吸入红色墨水；同理，当凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第三角度时(如图4A～图4D所示)，仅第三凸轮23中的第五凸出部P5朝Z轴方向凸出，此时第三可动件33由于受到第五凸出部P5推抵而朝Z轴方向移动，进而可开启第三阀门以利于吸入黄色墨水；同理，当凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第四角度时(如图5A～图5D所示)，仅第四凸轮24中的第七凸出部P7朝Z轴方向凸出，此时第四可动件34由于受到第七凸出部P7推抵而朝Z轴方向移动，进而可开启第四阀门以利于吸入黑色墨水。

更进一步地，当凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第五角度时(如图6A～图6D所示)，没有任何一个凸出部凸出于Z轴方向，此时第一可动件31脱离第一、第二凸出部P1、P2，第二可动件32脱离第三、第四凸出部P3、P4，第三可动件33脱离该第五、第六凸出部P5、P6，第四可动件34脱离第七、第八凸出部P7、P8，进而使得前述第一、第二、第三、第四阀门均处于关闭状态而不会将墨水盒的墨水导入喷墨单元1内的墨水储存槽。

再请参阅图7A～图7D，当凸轮机构2绕转轴的中心轴线C旋转至一第六角度时，由于前述第一、第二、第三、第四凸轮21、22、23、24上的第二、第四、第六、第八凸出部P2、P4、P6、P8朝Z轴方向凸出，此时第一、第二、第三、第四可动件31、32、33、34分别受到第二、第四、第六、第八凸出部P2、P4、P6、P8推动而朝Z轴方向产生位移，进而可同时开启第一、第二、第三、第四阀门，以利于同时吸入青、红、黄、黑四色墨水。

如前所述，本发明借由将凸轮机构2选择性地旋转至第一、第二、第三或者第四角度，可分别开启第一、第二、第三或者第四阀门，进而可将青色、红色、黄色或者黑色墨水导入喷墨单元1内的墨水储存槽；此外，当凸轮机构2旋转至前述第五角度或者第六角度时，可同时关闭或开启第一、第二、第三以及第四阀门，其中前述第一、第二、第三、第四、第五以及第六角度之间分别相隔约60°。

为了准确地控制并驱动前述凸轮机构2，在本实施例中的喷墨打印装置还包括一电机(未图示)以及一感测电路(未图示)，其中上述电机是以一固定转速驱动凸轮机构2旋转，此外通过感测电路则可根据凸轮机构2的转速或者电机的输出力矩变化量来判断凸轮机构2所在的角度位置。

举例而言，当前述电机以固定转速带动凸轮机构2旋转至第一角度时，第一凸轮21上的第一凸出部P1推动使第一可动件31朝Z轴方向位移而遭遇阻力，此时凸轮机构2的转速骤降且定速电机的输出力矩上升(如第8A、8B图所示)，利用此一原理可根据转速或者电机输出力矩变化量来判断凸轮机构2所在的角度位置。

特别地是，当凸轮机构2旋转至第六角度时，由于第一、第二、第三、第四凸轮21、22、23、24同时与第一、第二、第三、第四可动件31、32、33、34相互接触而产生较大的阻力，此时凸轮机构2转速与定速电机的输出力矩会产生急遽的变化。在本实施例中可借由量测凸轮机构2转速或者定速电机的输出力矩变化量来判断凸轮机构2是否位于第六角度，并且可以第六角度作为凸轮机构2的之一参考或基准位置。特别地是，由于感测电路可通过电路形式设置于电机的速度回授系统中，因此针对凸轮机构2的位置感测功能可利用电路方式加以实现，而不需另外设置光学感测器，借以大幅地降低成本并节省空间。

综上所述，本发明提供一种喷墨打印装置，可选择性地将墨水盒内的青、红、黄、黑四色墨水个别或者同时吸入喷墨单元的墨水储存槽内，其中本发明利用凸轮机构可有效地控制墨水储存槽底部的各个阀门，不仅节省空间并大幅地降低制造成本。

虽然本发明以前述的优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种喷墨打印装置，包括：

一墨水盒；

一喷墨单元，包括一墨水储存槽以及一喷墨头，其中该喷墨头连接该墨水储存槽，用以喷墨至一记录媒体，且该墨水储存槽具有一第一阀门，当该第一阀门开启时，该墨水盒供给墨水至该墨水储存槽；

一第一可动件，活动地连接该第一阀门；以及

一凸轮机构，包括一转轴以及一第一凸轮，该第一凸轮固设在该转轴上，当该凸轮机构绕所述转轴的中心轴线旋转至一第一角度时，该第一凸轮推抵该第一可动件朝一第一方向运动并开启该第一阀门。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其中该第一方向大致垂直于该转轴的中心轴线。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其中该喷墨打印装置还包括一泵，连接该喷墨单元，当该第一阀门开启时，该泵在该墨水储存槽内形成负压，借以将该墨水盒内的墨水导入该墨水储存槽。

4.根据权利要求3所述的喷墨打印装置，其中当该第一阀门开启时，该泵将该墨水盒内的一青色墨水导入该墨水储存槽。

5.根据权利要求3所述的喷墨打印装置，其中该喷墨打印装置还包括一第二可动件，该墨水储存槽还具有一第二阀门，且该凸轮机构还包括一第二凸轮，该第二可动件活动地设置于该第二阀门，该第二凸轮固设在该转轴上，当该凸轮机构绕该转轴的中心轴线旋转至一第二角度时，该第二凸轮推抵该第二可动件朝该第一方向运动并开启该第二阀门。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印装置，其中当该第二阀门开启时，该泵将该墨水盒内的一红色墨水导入该墨水储存槽。

7.根据权利要求5所述的喷墨打印装置，其中该喷墨打印装置还包括一第三可动件，该墨水储存槽还具有一第三阀门，且该凸轮机构还包括一第三凸轮，该第三可动件活动地设置于该第三阀门，该第三凸轮固设在该转轴上，当该凸轮机构绕该转轴的中心轴线旋转至一第三角度时，该第三凸轮推抵该第三可动件朝该第一方向运动并开启该第三阀门。

8.根据权利要求7所述的喷墨打印装置，其中当该第三阀门开启时，该泵将该墨水盒内的一黄色墨水导入该墨水储存槽。

9.根据权利要求7所述的喷墨打印装置，其中该喷墨打印装置还包括一第四可动件，该墨水储存槽还具有一第四阀门，且该凸轮机构还包括一第四凸轮，该第四可动件活动地设置于该第四阀门，该第四凸轮固设在该转轴上，当该凸轮机构绕该转轴的中心轴线旋转至一第四角度时，该第四凸轮推抵该第四可动件朝该第一方向运动并开启该第四阀门。

10.根据权利要求9所述的喷墨打印装置，其中当该第四阀门开启时，该泵将该墨水盒内的一黑色墨水导入该墨水储存槽。