TW200829440A - Inkjet printers - Google Patents

Description

200829440 、# 九、發明說明： 、 【發明所屬之技術領域】 * 本發明係有關於一種列印裝置，特別係有關於一種喷 墨列印裝置。 【先前技術】 一般喷墨式印表機的墨水匣通常係將墨水盒與喷墨頭 結合為一體，由於此種形式的墨水匣在喷墨頭故障或者墨 水用完後無法再重覆使用，故製作成本較高且容易造成浪 ⑩費。此外，亦可使墨水盒與喷墨頭分離，當噴墨頭故障或 墨水盒中的墨水用完時，僅需個別更換喷墨頭或者墨水 盒。有鑑於噴墨印表機中的墨水匣/墨水盒仍必須經常更 換，因此如何在喷墨式印表機内部設計出一種高效能的墨 水供應系統始成為一重要課題。 【發明内容】 本發明提供一種喷墨列印裝置，包括一墨水盒、一喷 肇墨單元、一第一可動件以及一凸輪機構。上述喷墨單元包 括一墨水儲存槽，且墨水儲存槽具有一第一閥門，上述第 一可動件活動地連接第一閥門；當第一閥門開啟時，墨水 盒供給一墨水至墨水儲存槽。上述凸輪機構包括一轉軸以 及一第一凸輪，第一凸輪固設於轉轴上，當凸輪機構繞一 中心轴旋轉至一第一角度時，第一凸輪推抵第一可動件朝 一第一方向運動並開啟第一閥門。 0535-A21 684TWF(N2) ；A05741 ；TKUN 5 200829440 於一較佳實施例中，前述第一方向大致垂直於凸輪機 、禮 構之一中心轴。 v 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括一幫 浦，連接喷墨單元，當第一閥門開啟時，幫浦於墨水儲存 槽内形成負壓，藉以將墨水盒内之墨水導入墨水儲存槽。 於一較佳實施例中，當前述第一閥門開啟時，幫浦將 該墨水盒内之一青色墨水導入墨水儲存槽。 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括一第二 Φ 可動件，墨水儲存槽更具有一第二閥門，且凸輪機構更包 括一第二凸輪，第二可動件活動地設置於第二閥門，第二 凸輪固設於轉軸上，當凸輪機構繞中心軸旋轉至一第二角. 度時，第二凸輪推抵第二可動件朝第一方向運動並開啟第 二閥門。 於一較佳實施例中，當前述第二閥門開啟時，幫浦將 該墨水盒内之一紅色墨水導入墨水儲存槽。 $ 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括一第三 可動件，墨水儲存槽更具有一第三閥門，且凸輪機構更包 括一第三凸輪，第三可動件活動地設置於第三閥門，第三 凸輪固設於轉軸上，當凸輪機構繞中心轴旋轉至一第三角 度時，第三凸輪推抵第三可動件朝第一方向運動並開啟第 三閥門。 於一較佳實施例中，當前述第三閥門開啟時，幫浦將 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKLiN 6 200829440 墨水盒内之一黃色墨水導入墨水儲存槽。 、r 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括一第四 v 可動件，墨水儲存槽更具有一第四闕門，且凸輪機構更包 括一第四凸輪，第四可動件活動地設置於第四閥門，第四 凸輪固設於轉軸上，當凸輪機構繞中心軸旋轉至一第四角 度時，第四凸輪推抵第四可動件朝第一方向運動並開啟第 四閥門。 於一較佳實施例中，當前述第四閥門開啟時，幫浦將 Φ 墨水盒内之一黑色墨水導入墨水儲存槽。 於一較佳實施例中，當前述凸輪機構繞中心轴旋轉至 一第五角度時，第一、第二、第三、第四閥門關閉。 於一較佳實施例中，當前述凸輪機構旋轉至一第六角 度時，第一、第二、第三、第四凸輪分別推抵第一、第二、 第三、第四可動件朝第一方向運動，藉以同時開啟第一、 第二、第三、第四閥門。 _ 於一較佳實施例中，前述第一、第二、第三、第四、 第五以及第六角度之間相隔約60°。 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括一馬達 以及一感測電路，當馬達以一固定轉速驅動凸輪機構旋轉 並使得第一凸輪推動第一可動件朝第一方向位移時，感測 電路係根據凸輪機構之轉速或者馬達之輸出力矩變化量以 偵測第一角度。 0535-A21684TWF(N2) ；A05741 ；TKLIN 7 200829440 於一較佳實施例中，前述喷墨列印裝置更包括—馬達 以及一感測電路，當馬達以一固定轉速驅動凸輪機構旋轉 使得第一、第二、第三、第四凸輪分別推動第一、第二、 第三、第四可動件朝第一方向位移時，感測電路係根據凸 輪機構之轉速或者馬達之輸出力矩變化量以偵測第六角 度。 【實施方式】 ® 首先請參閱第1圖，於本實施例中之喷墨列印裝置主 要包括一喷墨單元1、一凸輪機構2、一第一可動件31、 一第二可動件32、一第三可動件33、一第四可動件34、 一承載座4、一蓋體5以及一墨水盒(未圖示）。上述喷墨單 元1内部具有一墨水儲存槽（未圖示），其中墨水儲存槽包 含四個隔間，用以容納青、紅、黃、黑四色墨水，並可藉 由四條對應之導管11、12、13、14分別與前述墨水盒相連。 此外，在喷墨單元1底部更具有一喷墨頭（未圖示），連接 鲁上述墨水儲存槽，列印時喷墨單元1會脫離蓋體5並沿著 X軸方向移動，同時透過噴墨頭將墨水喷至一記錄媒體上 (例如一紙張）。 特別地是，在列印的過程中若任何一種墨水（青、紅、 黃、黑）需要補充時，喷墨單元1會移動至承載座4上方並 與蓋體5結合(如第1圖所示），此時透過一幫浦（未圖示） 自蓋體5底部之通道5Γ處抽氣（如箭頭A1所示），可在喷 墨單元1内之墨水儲存槽形成負壓，進而將墨水盒中之特

0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKLIN 200829440

槽，以利於持續地執 定墨水吸入喷墨單元1内之墨： v 行列印工作。 於本實施例中，前述第一·、第二、二一 件31、32、33、34分別活動地連接位在：：：及弟四可動 侧之第-、第二、第三以及第 ：水：，底 凸輪機構2可迫使第一、第二、第:二未圖不)，其中透過 32、33、34沿一繁一古々以以及第四可動件31、 第一、第-外一 ° 向）運動，藉以控制前述 兴η三以及第四閥門之開啟與關閉。 圖中箭$八/所°入貝單兀1内之墨水儲存槽(如第1 ，碩A3所不)；同理，當凸輪 、 32朝Ζ抽方向運動時則可開啟墨水 ^弟—I動件 門，此時透過前述幫浦抽氣可將 二_ :之弟-閥 導管⑴及入喷墨單元i内之墨水·;色^經由 構2推柏筮• 开？曰’问理，當凸輪機 槽底例之第=口門門/月2轴方向運動時可開啟墨水儲存 之弟二閥門，此時透過前述幫浦抽氣可將里水人： 之黃色墨水經由導管13吸入喷黑 孔了知&水i内 同理，當凸輪機椹貝土早兀1内之墨水儲存槽； 可開啟里水可動件34朝Z轴方向運動時 =:trf底侧之第四閥門，此時透過前述幫浦二 2 了舲没水盖内之黑色墨水經由導管14 内之墨水儲存槽。 夂入貝$早70 1 以及ΐ前所述，透過凸輪機構2可控制第―、第二、第： U及乐四可動件31、32、3 朴 乐― 第一、第-、繁一 I動，糟以開啟或關閉 弟二以及第四閥門。請繼續參閱第i圖，於 0535-A21684TWF(N2)；A05741；TKL«N 卩 ^ 200829440 本實施例中之凸輪機構2主要包括一轉軸20、一第一凸輪 21、一苐二凸輪22、一第三凸輪23以及一第四凸輪24， 其中第一、第二、第三以及第四凸輪21、22、23、24皆固 a又於轉軸20上，並可隨轉轴20 —起繞一中心軸c(平行於 X軸)轉動。

有關第一、第二、第三、第四凸輪21、22、23、24的 細部結構請參閱第2A〜2D圖，其中第一凸輪21具有一第 =凸出部P1以及一第二凸出部P2,第二凸輪22具有一第 三凸出部P3以及一第四凸出部P4,第三凸輪23具有一第 五凸出部P5以及一第六凸出部P6，第四凸輪24 ^有一第 =凸出以及—第人凸出部P8。於本實施财，前述 弟二、第四、第六、第八凸出部P2、p4、p6、p8皆朝同 -方向凸出，且第一、第二凸出部p卜?2之間具有 =1，第三、第四凸出部卩3、？4之間具有一夾角”，第五， 弟六凸出部P5、P6之間具有一夾角，第七、 抑之間具有-夾角Θ4,其中w約為6〇。、们么出 為 120、Θ3 約為 180。、Θ4 約為 240。。 、、 再請一併參閱第1圖以及第2八〜2〇圖，告前 構2繞中，c旋轉至―第—角度時，=凸輪機 的第-凸出部Η係朝ζ軸方向凸出二弟第凸。中 =於受到第-凸出部P1推抵而朝2軸方向移 I箭頭A2所示），進而可·第—閥Η以利於 同理，當凸輪機構2繞中心轴c旋轉至—〜一 (如第3A〜3D圖所示），僅第二凸輪2 弟―角度時 朝Z轴方向凸出，此時第 於=二凸出部！>3 〒由於文到第三凸出部 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKUN 口 200829440 P3推抵而朝Z軸方向移動，進而可開啟 入紅色墨水；同理，春 弟一閥門以利於吸 三角度時(如第4A〜“示丨旋轉至—第 凸出部喻轴方向凸出，料;的第五 第五凸出卿抵而朝2軸方向㈣了動件 閥門以利於吸入黃色墨水；同 弟三 C旋轉至一第四角产 田凸㈣構2繞中心軸 74由λρ ( $ 5A〜5D圖所示），僅第四ώ唐入 二：弟七凸出部Ρ7|,ζ軸方向凸出，此時第四可動： 可開启Γί四到=凸出部Ρ7推抵而朝ζ軸方向移動，進而 了開啟弟四閥門以利於吸入黑色墨水。 更進-步地，當凸輪機構2繞中心抽c旋轉至 角^^ 6A〜6D圖所示），沒有任何—個 =:向，此時第一可動件31脫離第一、第二凸出二於 π :―可動件32脫離第三、第四凸出部P3、P4，第： =第3七脫觸五、第六凸出部Ρ5* 二、Μ 一 Μ弟八凸出部Ρ7、Ρ8，進而使得前述第一、第 弟三、第四閥門皆處於關閉狀態而不會將墨水盒的黑 水V入=墨單元〗内之墨水儲存槽。 土 =二苓閱第7Α〜7D圖，當凸輪機構2繞中心軸C旋轉 昂六角度時，由於前述第一、第二、第三、第四凸輪 22、23、24上的第二、第四、第六、第八凸出部1>2、 P6、P8朝z軸方向凸出，此時第一、第二、第三、第 :可動：31、32、33、34分別受到第二、第四、第六、第 凸出4 P2、P4、P6、P8推動而朝Z轴方向產生位移， ^而可同時開啟第一、第二、第三、第四閥門，以利於同 日守吸入青、紅、黃、黑四色墨水。 〇535'A2l684TWF^2)；A05741;TKLIN „ 200829440 &如前所述，本發明藉由將凸輪機構2選擇性地旋轉至 ::、第二、第三或者第四角度，可分別開啟第-、第二、 者第四_，進而可將青色、紅色、黃色或者黑色 墨水導入嘴墨早元1内之墨水健左她 2旋轉至前述第五角度或;第===機構 ^一：弟二、弟三以及第四閱門，其中前述第-、第二、 弟二：弟四、第五以及第六角度之間分別相隔約60。。 爲了準確地控制並驅動前述凸輪機構2，

中之贺墨列印裝置更包括一馬達（夫 貝1 J (未圖示），其中上述馬達俜以圖不）以及一感測電路 違係以—固定轉速驅動凸輪機構2 ,it ΓΙί過感測電路則可根據凸輪機構2之轉速或者 置達之輪出力矩變化量來判斷凸輪機構2所在之角度位 轉至時固定轉速帶動凸輪機構2旋

使第一可動件31朝Ζ軸方向位移凸出部P1係推動 構2之轉速驟降且定速馬達之輪出力H力’此時凸輪機 圖所示），利用此-原理可根據轉 第8 A、8 B 量來，斷凸輪機構2所在之角度位置。馬達輸出力矩變化 一、：別地:當凸輪機構2旋轉至第 第二、第三、第四可動件 t之阻力，此時凸輪機構2轉逮*定速目=:=生 冒產生急遽之變化。於本實施例中由=輪出力矩 是否位於第=達變化量來判斷凸輪機構2 又、’可以呆六角度作為凸輪機構2之 〇535-A21684TWF(N2)；a〇574i；Tkun ^ 200829440 一參考或基準:位置，特別地是，由於感測電路係可透過電； 路形式設置於馬達之速度回授系統中，因此針對凸.輪裁構.. 2之位置感測功能可利用電路方式加以實現，而不需另外 設置光學感測器，藉以大幅地降低成本並節省空間。 綜上所述，本發明提供一種喷墨列印裝置，可選擇性 地將墨水盒内之青、紅、黃、黑四色墨水個別或者同時吸 入喷墨單元之墨水儲存槽内，其中本發明利用凸輪機構可 有效地控制墨水儲存槽底部的各個閥門，不僅節省空間並 大幅地降低製造成本。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0535-A21684TWF(N2)；A05741；TKLiN 13 200829440 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之喷墨列印裝置示意圖‘； ^ 第2A〜2D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第一角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖； 第3A〜3D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第二角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖； 第4A〜4D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第三角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖； 0 第5A〜5D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第四角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖； 第6A〜6D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第五角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖；以及 第7A〜7D圖分別表示當凸輪機構旋轉至第六角度時第 一、第二、第三、第四凸輪之示意圖； 第8A圖係表示喷墨列印裝置中一凸輪機構的速度•時 間曲線不意圖，以及 第8B圖係表示喷墨列印裝置中一馬達的輸出力矩時 •間曲線示意圖。 【主要元件符號說明】 喷墨單元1 凸輪機構2 第一凸輪21 第三凸輪23 第一可動件31 導管 11、12、13、14 轉轴20 第二凸輪22 第四凸輪24 第二可動件32 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ：TKLIN 14 200829440 第三可動件33 承載座4 通道51 第一凸出部P1 第三凸出部P3 第五凸出部P5 第七凸出部P7 第四可動件34 蓋體5 中心軸C 第二凸出部P2 第四凸出部P4 第六凸出部P6 第八凸出部P8

0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKLIN 15

Claims (1)

1. 200829440 十、申請專利範圍： 1. 一種喷墨列印裝置，包括： 一墨水盒； 一喷墨單元，包括一墨水儲存槽以及一喷墨頭，其中 該喷墨頭連接該墨水儲存槽，用以喷墨至一記錄媒體，且 該墨水儲存槽具有一第一閥門，當該第一閥門開啟時，該 墨水盒供給墨水至該墨水儲存槽； 一第一可動件，活動地連接該第一閥門；以及 _ 一凸輪機構，包括一轉軸以及一第一凸輪，該第一凸 輪固設於該轉轴上，當該凸輪機構繞一中心軸旋轉至一第 一角度時，該第一凸輪推抵該第一可動件朝一第一方向運 動並開啟該第一閥門。 2. 如申請專利範圍第1項所述之噴墨列印裝置，其中 該第一方向大致垂直於該中心轴。 3. 如申請專利範圍第1項所述之喷墨列印裝置，其中 該喷墨列印裝置更包括一幫浦，連接該喷墨單元，當該第 _ 一閥門開啟時，該幫浦於該墨水儲存槽内形成負壓，藉以 將該墨水盒内之墨水導入該墨水儲存槽。 4. 如申請專利範圍第3項所述之喷墨列印裝置，其中 當該第一閥門開啟時，該幫浦將該墨水盒内之一青色墨水 導入該墨水儲存槽。 5. 如申請專利範圍第3項所述之喷墨列印裝置，其中 該喷墨列印裝置更包括一第二可動件，該墨水儲存槽更具 有一第二閥門，且該凸輪機構更包括一第二凸輪，該第二 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKLIN 16 200829440 ' 可動件活動地設置於該第二閥門，該第二凸輪固設於該轉 。 軸上，當該凸輪機構繞該中心軸旋轉至一第二角度時，該 第二凸輪推抵該第二可動件朝該第一方向運動並開啟該第 二閥門。 6. 如申請專利範圍第5項所述之喷墨列印裝置，其中 當該第二閥門開啟時，該幫浦將該墨水盒内之一紅色墨水 導入該墨水儲存槽。 7. 如申請專利範圍第5項所述之喷墨列印裝置，其中 • 該喷墨列印裝置更包括一第三可動件，該墨水儲存槽更具 有一第三閥門，且該凸輪機構更包括一第三凸輪，該第三 可動件活動地設置於該第三閥門，該第三凸輪固設於該轉 轴上，當該凸輪機構繞該中心軸旋轉至一第三角度時，該 第三凸輪推抵該第三可動件朝該第一方向運動並開啟該第 三閥門。 8. 如申請專利範圍第7項所述之喷墨列印裝置，其中 當該第三閥門開啟時，該幫浦將該墨水盒内之一黃色墨水 鲁導入該墨水儲存槽。 9. 如申請專利範圍第7項所述之喷墨列印裝置，其中 該喷墨列印裝置更包括一第四可動件，該墨水儲存槽更具 有一第四閥門，且該凸輪機構更包括一第四凸輪，該第四 可動件活動地設置於該第四閥門，該第四凸輪固設於該轉 軸上，當該凸輪機構繞該中心軸旋轉至一第四角度時，該 第四凸輪推抵該第四可動件朝該第一方向運動並開啟該第 四閥門。 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ；TKUN 17 200829440 10. 如申請專利範圍第9項所述之喷墨列印裝置，其中 當該第四閥門開啟時，該幫浦將該墨水盒内之一黑色墨水 導入該墨水儲存槽。 11. 如申請專利範圍第9項所述之喷墨列印裝置，其中 當該凸輪機構繞該中心軸旋轉至一第五角度時，該第一、 第二、第三、第四閥門關閉。 12. 如申請專利範圍第11項所述之喷墨列印裝置，其 中當該凸輪機構旋轉至一第六角度時，該第一、第二、第 • 三、第四凸輪分別推抵該第一、第二、第三、第四可動件 朝該第一方向運動，藉以同時開啟該第一、第二、第三、 第四閥門。 13. 如申請專利範圍第12項所述之喷墨列印裝置，其 中該第一、第二、第三、第四、第五以及第六角度之間相 隔約60°。 14. 如申請專利範圍第12項所述之喷墨列印裝置，其 中該第一凸輪具有一第一凸出部以及一第二凸出部，該第 • 二凸輪具有一第三凸出部以及一第四凸出部，該第三凸輪 具有一第五凸出部以及一第六凸出部，該第四凸輪具有一 第七凸出部以及一第八凸出部；當該凸輪機構旋轉至該第 一角度時，該第一凸出部推抵該第一可動件聲開啟該第一 閥門；當該凸輪機旋轉至該第二角度時，該第三凸出部推 抵該第二可動件並開啟該第二閥門；當該凸輪機構旋轉至 該第三角度時，該第五凸出部推抵該第三可動件並開啟該 第三閥門；當該凸輪機構旋轉至該第四角度時，該第七凸 0535-A21684TWF(N2)；A05741 ：TKLIN 18 v 200829440 出部推抵該第四可動#抵 ‘旋轉至該第六角度時，該;二?閥當!凸輪機構 分別推抵該第—、第_、…_弟弟/、、弟八凸出部 第-、第-、镇—:$二、第四可動件並同時開啟該 步一乐二、第四閥門。 15·如申請專利範圍第14項所#之喰里 中當該凸輪機構繞該 轉斤;嶋，其 可動件脫離該第_、第1山 亥弟五角度時，該第一 三、第四凸出部，兮Λ 出部’該第二可動件脫離該第 Ρ ϋ亥弟二可動件脫雜兮裳 ^ 該第四可動件脫離該第七凸以;弟六凸出部， 第一、第二、第三、第四_。 錯以同時關閉該 16.如申請專利蔚 中第一、第二凸出部之門士 所述之喷墨列印裝置，其 凸出口戸之間相隔約60〇，古玄筮二— 部之間相隔約120。，兮 ^ 以罘二、弟四凸出 。，該第七、第八凸出；之門：弟六凸出部之間相隔約⑽ 出4之間相隔約240。。 17·如申請專利範圍第1 該噴墨列印裝置更包括μ 襞置，其中 “固;專，該凸輪機構旋轉並 =動件朝該第—方向位移時，該 一角度。 山刀兜艾化里以偵測該第 1 里8·t申請專利範圍第9項所述之喷墨列印事置Α由 该貝墨列印裝置更包括— Ρ衣置，其中 以一固定轉速驅動該 機& $測包路，當該馬達 铷機構方疋轉使得第一、第-咏一 弟四凸輪分別推動該第一、 乐一乐三、 乐—乐二、弟四可動件朝該 〇535-A21684TWF(N2);A05741：tkun 19 200829440 第一方向位移時，該感測電路係根據該凸輪機構之轉速或 者該馬達之輸出力矩變化量以偵测該第六角度。

   0535-A21 684TWF(N2)；A05741 ；TKLIN 20