TWI552885B - 印表機 - Google Patents

Description

印表機

本發明關於一種印表機，尤指一種可快速且安全地置換雷射掃描單元之印表機。

3D列印屬於快速成形技術的一種，它是一種以數位模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，透過逐層堆疊累積的方式來構造物體的技術。進行3D列印時，物品是一層一層透過雷射高溫將耗材融合或透過紫外光與高分子材料進行光聚合反應，進而將液體轉化成固體列印而成，因此3D列印也被稱為積層製造(Additive manufacturing)。由於3D印表機的造價昂貴，而3D印表機中的雷射掃描單元(Laser Scan Unit,LSU)係為最快達到壽命的模組，因此，如何快速且安全地置換雷射掃描單元，以延長3D印表機的使用壽命，便成為3D印表機的主要發展重點之一。

本發明的目的之一在於提供一種可快速且安全地置換雷射掃描單元之印表機，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之印表機包含一殼體、一載台、一驅動機構、一雷射掃描單元、一蓋體、一第一感應器、一第二感應器以及一控制器。載台可移動地設置於殼體中，且載台具有一第一電連接器。載台連接於驅動機構，且驅動機構用以驅動載台相對殼體移動。雷射掃描單元可移除地設置於載台中，且雷射掃描單元具有一第二電連接器。當雷射掃描單元設置於載台中時，第一電連接器與第二電連接器電性連接。蓋體樞接於殼體之一側，用以遮蓋載台。第一感應器設置於殼體中，用以感應載台是否位於一可插拔 位置。第二感應器設置於殼體中，用以感應蓋體是否相對殼體打開。控制器設置於殼體中，且電性連接於驅動機構、第一電連接器、第一感應器與第二感應器。當蓋體相對殼體打開時，控制器根據第二感應器之感應結果停止供電給雷射掃描單元。當蓋體相對殼體打開且載台非位於可插拔位置時，控制器根據第一感應器之感應結果控制驅動機構驅動載台移動至可插拔位置。當蓋體相對殼體打開且載台位於可插拔位置時，控制器根據第一感應器之感應結果停止供電給驅動機構。當蓋體相對殼體關閉且載台位於可插拔位置時，控制器根據第一感應器與第二感應器之感應結果恢復供電給驅動機構與雷射掃描單元。

綜上所述，當使用者欲置換雷射掃描單元而將蓋體相對殼體打開時，控制器即會根據第二感應器之感應結果停止供電給雷射掃描單元。在蓋體相對殼體打開後，若載台非位於可插拔位置，控制器會先根據第一感應器之感應結果控制驅動機構驅動載台移動至可插拔位置。當載台位於可插拔位置時，控制器即會根據第一感應器之感應結果停止供電給驅動機構。此時，使用者即可將雷射掃描單元自載台移除，且將另一雷射掃描單元置入載台中。藉由上述之控制機制，即可避免正在列印中的雷射掃描單元突然被移除，而造成電路的損壞，亦可避免雷射掃描單元自非位於可插拔位置之載台中移除，而使得驅動機構因載台受力拉扯而損壞。在使用者置換雷射掃描單元完畢而將蓋體相對殼體關閉後，控制器即會根據第一感應器與第二感應器之感應結果恢復供電給驅動機構與雷射掃描單元，以使印表機恢復正常運作。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1‧‧‧印表機

10‧‧‧殼體

12‧‧‧載台

14‧‧‧驅動機構

16‧‧‧雷射掃描單元

18‧‧‧蓋體

20‧‧‧第一感應器

22‧‧‧第二感應器

24‧‧‧控制器

26‧‧‧開關

120‧‧‧第一電連接器

122‧‧‧第二卡合部

124‧‧‧底部

140‧‧‧馬達

142‧‧‧齒輪組

144‧‧‧傳動皮帶

160‧‧‧第二電連接器

162‧‧‧擋止部

164‧‧‧第二角落

180‧‧‧突出部

260‧‧‧第一卡合部

262‧‧‧第一角落

A1‧‧‧箭頭

X-X、Y-Y‧‧‧剖面線

第1圖為根據本發明一實施例之印表機的立體圖，其中蓋體相對殼體關閉，且載台非位於可插拔位置。

第2圖為第1圖中的印表機的爆炸圖。

第3圖為第1圖中的印表機於另一視角的爆炸圖。

第4圖為第1圖中的印表機的功能方塊圖。

第5圖為第1圖中的印表機沿X-X線的剖面圖。

第6圖為第1圖中的蓋體相對殼體打開的立體圖。

第7圖為第6圖中的印表機沿Y-Y線的剖面圖。

第8圖為第7圖中的載台移動至可插拔位置的剖面圖。

第9圖為第8圖中的載台位於可插拔位置的俯視圖，其中開關位於鎖定位置。

第10圖為第9圖中的開關自鎖定位置移動至解鎖位置的俯視圖。

第11圖為第10圖中的雷射掃描單元自載台中移除的俯視圖。

請參閱第1圖至第11圖，第1圖為根據本發明一實施例之印表機1的立體圖，其中蓋體18相對殼體10關閉，且載台12非位於可插拔位置；第2圖為第1圖中的印表機1的爆炸圖；第3圖為第1圖中的印表機1於另一視角的爆炸圖；第4圖為第1圖中的印表機1的功能方塊圖；第5圖為第1圖中的印表機1沿X-X線的剖面圖；第6圖為第1圖中的蓋體18相對殼體10打開的立體圖；第7圖為第6圖中的印表機1沿Y-Y線的剖面圖；第8圖為第7圖中的載台12移動至可插拔位置的剖面圖；第9圖為第8圖中的載台12位於可插拔位置的俯視圖，其中開關26位於鎖定位置；第10圖為第9圖中的開關26自鎖定位置移動至解鎖位置的俯視圖；第11圖為第10圖中的雷射掃描單元16自載台12中移除的俯視圖。

如第1圖至第4圖所示，印表機1包含一殼體10、一載台12、一驅動機構14、一雷射掃描單元16、一蓋體18、一第一感應器20、一第二感應器22、一控制器24以及一開關26。印表機1可為3D印表機，但不以此為限。於實際應用中，印表機1中還會設有運作時必要的軟硬體元件，如電 路板、記憶體、電源供應器、應用程式、通訊模組等，視實際應用而定。

載台12可移動地設置於殼體10中，且載台12具有一第一電連接器120。載台12連接於驅動機構14，且驅動機構14用以驅動載台12相對殼體10移動。於此實施例中，驅動機構14可由馬達140、齒輪組142以及傳動皮帶144組成，但不以此為限。馬達140可帶動齒輪組142轉動，齒輪組142再帶動傳動皮帶144轉動，進而驅動載台12相對殼體10前後移動。

雷射掃描單元16可移除地設置於載台12中，且雷射掃描單元16具有一第二電連接器160。當雷射掃描單元16設置於載台12中時，載台12之第一電連接器120係與雷射掃描單元16之第二電連接器160電性連接。蓋體18樞接於殼體10之一側，用以遮蓋載台12。第一感應器20設置於殼體10中，用以感應載台12是否位於一可插拔位置(如第8圖所示)。第二感應器22設置於殼體10中，用以感應蓋體18是否相對殼體10打開。控制器24設置於殼體10中，且電性連接於驅動機構14、第一電連接器120、第一感應器20與第二感應器22。於此實施例中，第一感應器20與第二感應器22可為接觸式感應器、光學式感應器或其它感應器。

開關26設置於殼體10上，且開關26可相對殼體10於一解鎖位置(如第10圖所示)以及一鎖定位置(如第9圖所示)之間移動。於此實施例中，開關26具有一第一卡合部260，載台12具有一第二卡合部122，且雷射掃描單元16具有一擋止部162。

如第5圖所示，當蓋體18相對殼體10關閉時，蓋體18之一突出部180即會觸發第二感應器22。此時，控制器24即會根據第二感應器22之感應結果判斷蓋體18相對殼體10關閉，且控制電源供應器(未顯示)正常供電給雷射掃描單元16。此外，控制器24亦會控制電源供應器正常供電給驅動機構14。藉此，印表機1即可正常運作，以執行使用者輸入之列印功能。

如第6圖與第7圖所示，當使用者欲置換雷射掃描單元16而將蓋體18相對殼體10打開時，蓋體18之突出部180便會遠離第二感應器22。 此時，控制器24即會根據第二感應器22之感應結果判斷蓋體18相對殼體10打開，且控制電源供應器停止供電給雷射掃描單元16。此外，當蓋體18相對殼體10打開且載台12非位於可插拔位置時(如第7圖所示)，載台12係遠離第一感應器20，使得第一感應器20無法感應到載台12。此時，控制器24即會根據第一感應器20之感應結果判斷載台12非位於可插拔位置，且控制驅動機構14驅動載台12移動至可插拔位置(如第8圖所示)。

當蓋體18相對殼體10打開且載台12位於可插拔位置時，載台12之底部124即會觸發第一感應器20。此時，控制器24即會根據第一感應器20之感應結果判斷載台12已位於可插拔位置，且控制電源供應器停止供電給驅動機構14。

如第9圖所示，當載台12位於可插拔位置且開關26相對殼體10移動至鎖定位置時，開關26之第一卡合部260脫離載台12之第二卡合部122，且開關26之第一卡合部260遮擋雷射掃描單元16之擋止部162，使得雷射掃描單元16無法自載台12中朝箭頭A1的方向移除。藉此，即可避免使用者將雷射掃描單元16自載台12中移除，而使得驅動機構14因載台12受力拉扯而損壞。

此時，使用者可先將開關26自第9圖所示之鎖定位置移動至第10圖所示之解鎖位置。如第10圖與第11圖所示，當載台12位於可插拔位置且開關26相對殼體10移動至解鎖位置時，開關26之第一卡合部260會與載台12之第二卡合部122卡合，且開關26之第一卡合部260會與雷射掃描單元16之擋止部162相互錯開，使得雷射掃描單元16可自載台12中朝箭頭A1的方向移除。由於開關26之第一卡合部260與載台12之第二卡合部122卡合，使用者將雷射掃描單元16自載台12中移除時，可使載台12保持不動。藉此，即可避免使用者將雷射掃描單元16自載台12中移除，而使得驅動機構14因載台12受力拉扯而損壞。

在將雷射掃描單元16自載台12中移除後，使用者即可將另一雷 射掃描單元置入載台12中，且關閉蓋體18。當蓋體18相對殼體10關閉且載台12位於可插拔位置時，控制器24即會根據第一感應器20與第二感應器22之感應結果控制電源供應器恢復供電給驅動機構14與雷射掃描單元16。接著，使用者只要將開關26自第10圖所示之解鎖位置移動至第9圖所示之鎖定位置，即可使印表機1正常運作，以執行使用者輸入之列印功能。

於此實施例中，當載台12位於可插拔位置且開關26相對殼體10移動至解鎖位置時，開關26之第一卡合部260之一第一角落262與雷射掃描單元16之擋止部162之一第二角落164相對，且第一角落262與第二角落164的至少其中之一為斜面。如第10圖所示，第一角落262與第二角落164可皆為斜面。當使用者未將雷射掃描單元16完全置入載台12中，而使得載台12之第一電連接器120與雷射掃描單元16之第二電連接器160未正常連接時，在將開關26自第10圖所示之解鎖位置移動至第9圖所示之鎖定位置的過程中，開關26之第一卡合部260之第一角落262即會推擠雷射掃描單元16之擋止部162之第二角落164，以使雷射掃描單元16完全置入載台12中，而使得載台12之第一電連接器120與雷射掃描單元16之第二電連接器160正常連接。需說明的是，第一角落262與第二角落164的至少其中之一為斜面即可達成上述功能，不以兩者皆為斜面為限。

綜上所述，當使用者欲置換雷射掃描單元而將蓋體相對殼體打開時，控制器即會根據第二感應器之感應結果停止供電給雷射掃描單元。在蓋體相對殼體打開後，若載台非位於可插拔位置，控制器會先根據第一感應器之感應結果控制驅動機構驅動載台移動至可插拔位置。當載台位於可插拔位置時，控制器即會根據第一感應器之感應結果停止供電給驅動機構。此時，使用者即可將雷射掃描單元自載台移除，且將另一雷射掃描單元置入載台中。藉由上述之控制機制，即可避免正在列印中的雷射掃描單元突然被移除，而造成電路的損壞，亦可避免雷射掃描單元自非位於可插拔位置之載台中移除，而使得驅動機構因載台受力拉扯而損壞。在使用者置換雷射掃描單元完 畢而將蓋體相對殼體關閉後，控制器即會根據第一感應器與第二感應器之感應結果恢復供電給驅動機構與雷射掃描單元，以使印表機恢復正常運作。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧印表機

10‧‧‧殼體

12‧‧‧載台

14‧‧‧驅動機構

16‧‧‧雷射掃描單元

18‧‧‧蓋體

20‧‧‧第一感應器

22‧‧‧第二感應器

26‧‧‧開關

120‧‧‧第一電連接器

122‧‧‧第二卡合部

124‧‧‧底部

140‧‧‧馬達

142‧‧‧齒輪組

144‧‧‧傳動皮帶

160‧‧‧第二電連接器

162‧‧‧擋止部

180‧‧‧突出部

260‧‧‧第一卡合部

Claims (5)

1. 一種印表機，包含：一殼體；一載台，可移動地設置於該殼體中，該載台具有一第一電連接器與一第二卡合部；一驅動機構，該載台連接於該驅動機構，該驅動機構用以驅動該載台相對該殼體移動；一雷射掃描單元，可移除地設置於該載台中，該雷射掃描單元具有一第二電連接器與一擋止部，當該雷射掃描單元設置於該載台中時，該第一電連接器與該第二電連接器電性連接；一蓋體，樞接於該殼體之一側，用以遮蓋該載台；一第一感應器，設置於該殼體中，用以感應該載台是否位於一可插拔位置；一第二感應器，設置於該殼體中，用以感應該蓋體是否相對該殼體打開；一控制器，設置於該殼體中，且電性連接於該驅動機構、該第一電連接器、該第一感應器與該第二感應器；以及一開關，設置於該殼體上，該開關可相對該殼體於一解鎖位置以及一鎖定位置之間移動，該開關具有一第一卡合部；其中，當該蓋體相對該殼體打開時，該控制器根據該第二感應器之感應結果停止供電給該雷射掃描單元；當該蓋體相對該殼體打開且該載台非位於該可插拔位置時，該控制器根據該第一感應器之感應結果控制該驅動機構驅動該載台移動至該可插拔位置；當該載台位於該可插拔位置且該開關相對該殼體移動至該解鎖位置時，該第一卡合部與該第二卡合部卡合，且該第一卡合部與該擋止部相互錯開， 使得該雷射掃描單元可自該載台中移除。
2. 如請求項1所述之印表機，其中當該蓋體相對該殼體打開且該載台位於該可插拔位置時，該控制器根據該第一感應器之感應結果停止供電給該驅動機構。
3. 如請求項2所述之印表機，其中當該蓋體相對該殼體關閉且該載台位於該可插拔位置時，該控制器根據該第一感應器與該第二感應器之感應結果恢復供電給該驅動機構與該雷射掃描單元。
4. 如請求項1所述之印表機，其中當該載台位於該可插拔位置且該開關相對該殼體移動至該鎖定位置時，該第一卡合部脫離該第二卡合部，且該第一卡合部遮擋該擋止部，使得該雷射掃描單元無法自該載台中移除。
5. 如請求項1所述之印表機，其中當該載台位於該可插拔位置且該開關相對該殼體移動至該解鎖位置時，該第一卡合部之一第一角落與該擋止部之一第二角落相對，該第一角落與該第二角落的至少其中之一為斜面。