专利名称：用于驱动打印头维护装置的驱动模块的制作方法
技术领域：
本发明提供一种应用于打印头维护装置的驱动模块，特别是一种只需利用单一动力源来驱动打印头维护装置的驱动模块。
背景技术：
喷墨打印机以高水平的打印质量以及合理的价格，已成为信息时代受大众欢迎的打印设备，为了符合高质量的打印要求，现今常用的喷墨打印机装设有打印头维护装置(print head maintenance station)来进行打印头的清洁与维护的工作，以避免墨水污染以及确保喷墨头在每次使用时均可正常运作。
一般而言，打印头维护装置主要构件有一墨水刷(wiper)以及一遮盖(capper)。墨水刷的主要功能是用来括除打印头上的残留墨滴；遮盖的功能是当打印头回到起始位置时，遮盖可盖住打印头，以避免残留墨滴在喷墨头上干涸而造成喷嘴阻塞。通常在打印前及打印过程中，打印头维护装置会利用墨水刷以及遮盖对于喷墨头的相对运动来达到清洁以及维护喷墨头的目的，而在传统的打印头维护装置中，墨水刷以及遮盖的驱动动力是分别利用独立的动力源(例如电机)来驱动的，意即当传统打印头维护装置在进行喷墨头维护工作时，需要两个电机来个别驱动墨水刷以及遮盖以进行喷墨头维护的动作，更甚之，若打印头维护装置进一步包括其它的维护组件时，例如刮刀(scrape)以及吸墨装置(pump)等等，则该打印头维护装置需要更多的动力源(例如更多的电机)来驱动所有的对象。此举不仅增加喷墨打印机在设计上的成本以及在使用上功率的消耗，更因为电机的设置而造成空间上的浪费，而不符合现今产品走向小型化、高效率、以及低成本的趋势。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供一种只需利用单一动力源来驱动打印头维护装置的驱动模块，以解决上述问题。
依据本发明，其公开一种用于驱动一打印头维护装置的驱动模块。该打印头维护装置包括一遮盖以及一墨水刷。该驱动模块包括一第一旋转单元，其具有对应一第一轮廓的一第一表面；一第二旋转单元，其具有对应一第二轮廓的一第二表面；一第一连结模块，耦接于该第一旋转单元的该第一表面与该遮盖，用于依据该第一旋转单元上的该第一轮廓来带动该遮盖移动；一第二连结模块，耦接于该第二旋转单元的该第二表面与该墨水刷，用于依据该第二旋转单元上的该第二轮廓来带动该墨水刷移动；一传动模块，耦接于该第一、第二旋转单元；以及一电机，耦接于该传动模块，用来经由该传动模块一并带动该第一、第二旋转单元旋转。
此外，依据本发明，其还公开一种打印装置，该打印装置包括一打印相关组件、一打印头维护装置以及一驱动模块。该打印头维护装置包括一遮盖以及一墨水刷。该驱动模块包括一第一旋转单元，其具有对应一第一轮廓的一第一表面；一第二旋转单元，其具有对应一第二轮廓的一第二表面；一第一连结模块，耦接于该第一旋转单元的该第一表面与该遮盖，用于依据该第一旋转单元上的该第一轮廓来带动该遮盖移动；一第二连结模块，耦接于该第二旋转单元的该第二表面与该墨水刷，用于依据该第二旋转单元上的该第二轮廓来带动该墨水刷移动；一电机；以及一传动模块，选择性地将该电机耦接于该第一、第二旋转单元或该打印相关组件，其中当该电机经由该传动模块耦接于该第一、第二旋转单元时，该电机是经由该传动模块一并带动该第一、第二旋转单元旋转，以及该电机经由该传动模块耦接于该打印相关组件，该电机是经由该传动模块带动该打印相关组件旋转。
图1为本发明第一实施例的驱动模块的立体结构图。
图2为图1所示的驱动模块驱动打印头维护装置的示意图。
图3为图1所示的一凸轮的一实施例的立体示意图。
图4为图1所示的另一凸轮的一第一实施例的立体示意图。
图5为图1所示的另一凸轮的一第二实施例的立体示意图。
图6为图1所示的驱动模块在第一状态的示意图。
图7为图1所示的驱动模块在第二状态的示意图。
图8为图1所示的驱动模块在第三状态的示意图。
图9为本发明第二实施例的驱动模块的立体结构图。
图10为本发明第三实施例的驱动模块的立体结构图。
主要组件符号说明
具体实施方式
请同时参阅图1与图2，图1为本发明第一实施例的驱动模块100的立体结构图，而图2为图1所示的驱动模块100驱动打印头维护装置200的示意图。驱动模块100包括一传动模块120、多个凸轮(cam)130以及140、多个杠杆(lever)132以及142、多个支撑件134以及144以及一固定轴150。传动模块120包括一齿轮组122以及一转轴(shaft)124，以及打印头维护装置200。在本实施例中，打印头维护装置200为应用于一喷墨头(inkjet printhead)的维护装置，其包括一遮盖230以及一墨水刷240。此外杠杆132、142与支撑件134、144的组合是分别作为带动遮盖230以及墨水刷240移动的连结模块。如图1所示，电机101是依据一转动方向(例如一顺时针或是一逆时针转动方向)提供驱动模块100所需要的动力源，然后传动模块120中的齿轮组122是将电机101所提供的动力源带到转轴124，接着，固定在转轴124上的凸轮130以及140是依照转轴124所转动方向旋转。另一方面，杠杆132以及142是耦接于凸轮130以及140，并且分别依据凸轮130以及140的轮廓(profile)的转动而进行相对升降或是横移的动作，此部份细节描述如后。接下来，支撑件134以及144分别依据杠杆132以及142的位移来带动固定在支撑件134以及144上的遮盖230以及墨水刷240进行升降或横移的动作，进而达成清洁以及保护打印头301的目的。
如图2所示，遮盖230以及墨水刷240是依据支撑件134以及144的带动而分别进行上升下降的动作，请注意，由于打印头维护装置200中的墨水刷240以及遮盖230在进行打印头维护动作时为各自独立的动作且通常并异步进行的。举例来说，在墨水刷240上升至可接触到打印头301的位置(亦即图2所示的高位位置L1)并进行清洁打印头301时，遮盖230并不一定会有上升动作；相反地，当打印头在停止状态时(例如关机状态)，遮盖230上升至可接触到打印头301的位置(亦即图2所示的高位位置L2)，以保护打印头301，此时墨水刷240应离开打印头(亦即位于图2的低位位置L2)以方便打印头301移动至遮盖230上方。因此，在本发明中，驱动模块100是利用凸轮130以及140不同的轮廓的表面曲率特性来带动遮盖230以及墨水刷240来完成各自不同的动作流程。请注意，本实施例是经由设计轮廓的表面曲率特性来控制遮盖230以及墨水刷240的上升与下降，因此可经由适当的轮廓设计来决定遮盖230以及墨水刷240的移动时序。
请参阅图3、图4与图5，图3为图1所示的凸轮130的一实施例的立体示意图，图4为图1所示的凸轮140的一第一实施例的立体示意图，而图5为图1所示的凸轮140的一第二实施例的立体示意图。如第3、4、5图所示，凸轮130或是140是依据所要带动的维护装置的动作而有不同的轮廓的表面设计(如图所示的A1、A2部分)。在本发明中，凸轮130以及140的轮廓是依据打印头维护装置200中的遮盖230以及墨水刷240在进行维护工作时的相对移动来进行设计，由于杠杆132或是142会依据凸轮130或140不同的轮廓的表面曲率而在转动时会改变转轴124的轴心与杠杆132或142间的距离，因而分别带动位于杠杆132或142顶部的支撑件134或144进行上升或下降的动作，如此一来，固定于支撑件134或144的遮盖230以及墨水刷240即可依据凸轮130以及140上的不同的轮廓表面曲率来分别进行清洁与维护的工作。此外，由于墨水刷240必须左右移动才可对打印头进行清洁，因此，对于凸轮140而言，轮廓A2为凸轮140的径向面，而一突起部分B1或一凹陷部分B2则设置在凸轮140的轴向面，因此，当杠杆142的一端于轮廓A2所对应的表面上移动而接触到突起部分B1(如图4所示)或凹陷部分B2(如图5所示)时，杠杆142便会于水平方向移动而带动墨水刷240左右移动。
于此更进一步来说明凸轮130以及140的驱动原理，请参阅图6，图6为图1所示的驱动模块100在第一状态的示意图。假设遮盖230在一特定时段(例如关机状态时)时需位于高位位置L1而墨水刷240需位于低位位置L2，则电机101便转动转轴124至一特定转动角度(例如0度)，此时遮盖230以及墨水刷240所对应的凸轮130以及140在与杠杆132及142的接触面的位置为不一致，如图所示，此时杠杆132底部与转轴124的轴心间的距离大于杠杆142底部与转轴124的轴心间的距离，此结果造成支撑件134由于杠杆132的带动而上升，并使得固定在支撑件134上的遮盖230上升至高位位置L1进而达到保护打印头301的目的。另一方面，请参阅图7，图7为图1所示的驱动模块100在第二状态的示意图。假设墨水刷240在一特定时段(例如清洁状态时)时需位于高位状态L1而遮盖230需位于低位位置L2，则电机101便转动转轴124至一特定转动角度(例如75度)，此时遮盖230以及墨水刷240所对应的凸轮130以及140在与杠杆132及142的接触面的位置不一致，如图所示，此时杠杆142底部与转轴124的轴心间的距离大于杠杆132底部与转轴124的轴心间的距离，此结果便造成支撑件144由于杠杆142的带动而上升，并使得固定在支撑件144上的墨水刷240上升至高位位置L1，同时，如上所示，凸轮140上具有突起部分B1或凹陷部分B2，因此，当墨水刷240接触打印头301后，凸轮140的继续旋转使得杠杆142接触突起部分B1或凹陷部分B2，因此便可造成墨水刷240左右移动来达到清洁打印头301的目的。请参阅图8，图8为图1所示的驱动模块100在第三状态的示意图。如图8所示，假设遮盖230以及墨水刷240在一特定时段(例如打印状态时)时需位于低位位置L2，则电机101便转动转轴124至一特定转动角度(例如180度)，此时遮盖230以及墨水刷240所对应的凸轮130以及140在与杠杆132及142的接触面的位置为相同，换句话说，此时杠杆132及142底部与转轴124的轴心间的距离是一样的，因此，在此状态下，由于杠杆132及142的相对位置为一致的而使得耦接在杠杆132及142顶部的支撑件134及144均位于相同的高度，如图8所示，支撑件134及144均位于低位位置L2。另外，若电机101继续带动转轴124旋转至一特定转动角度(例如270度)，则遮盖230与墨水刷240便会归位而回复至初始位置。请注意，上述说明中，遮盖230与墨水刷240仅会在高位位置L1与低位位置L2两者间变换，然而，本发明驱动模块并未局限于两种位置，举例来说，经由适当地设计凸轮140的轮廓，墨水刷240于关机状态(转轴124的旋转角度为0度)时位于高位位置L1与低位位置L2之间一初始位置，墨水刷240于清洁状态(转轴124的旋转角度为75度)时位于高位位置L1，墨水刷240于打印状态(转轴124的旋转角度为180度)时位于低位位置L2，最后当转轴124旋转至270度后，墨水刷240会回复至该初始位置而归位。
另外，本发明驱动模块并不限定打印头维护装置中的墨水刷或是遮盖所对应的凸轮数目，在特定的状况下，例如为了符合特定的长型打印头的规格，打印头维护装置中的墨水刷位于遮盖里面，本发明驱动模块亦可依据不同规格的打印头维护装置加设所对应的凸轮数目，请参阅图9，图9为本发明第二实施例的驱动模块500的立体结构图。本实施例中，驱动模块500包括一传动模块120、多个凸轮530a、530b以及140、多个杠杆532a、532b以及142、多个支撑件534a、534b以及144以及一固定轴150。传动模块120包括一齿轮组122以及一转轴124。在图9所示的驱动模块500与图1所示的驱动模块100的最大不同点在于驱动模块500所驱动的打印头维护装置中的墨水刷是位于整个遮盖里面，因此驱动模块500是利用两个的凸轮530a、530b以及两个杠杆532a、532b来带动单一遮盖，请注意，此时凸轮530a以及530b为具有同一轮廓的相同凸轮构造，因此驱动模块500可依照上述的驱动方法而对打印头维护装置中的遮盖以及墨水刷分别进行驱动的动作。
另一方面，本发明驱动模块亦可依据设计需求将打印头维护装置中遮盖以及墨水刷所对应的凸轮设计在不同的转轴上，请参阅图10，图10为本发明第三实施例的驱动模块700的立体结构图。本实施例中，驱动模块700包括一传动模块120、多个凸轮130以及140、多个杠杆132以及142、多个支撑件134以及144以及一固定轴150。传动模块720包括一齿轮组122以及多个转轴124以及724。本实施例是在驱动模块700中齿轮组122里的另外一个齿轮中加设另一个转轴724，并将原本在转轴124中的凸轮140移到转轴720上，此时虽然打印头维护装置中的遮盖以及墨水刷所对应的凸轮130以及140虽位于不同的转轴上，但其仍由同一个电机101所带动，亦即可依照上述的驱动方法而对打印头维护装置中的遮盖以及墨水刷分别进行驱动的动作。请注意，驱动模块700中转轴、齿轮与凸轮的配置仅为一范例说明，并非本发明的限制条件。
除此之外，本发明的驱动模块亦不限定驱动打印头维护装置中的装置的数目，例如在其它的打印头维护装置中，不仅包括墨水刷以遮盖装置，亦包括其它的维护组件，例如刮刀(scrape)以及吸墨装置(pump)等等，本发明的驱动模块亦可本发明所提供的机制来增加相对应于刮刀或是吸墨装置的凸轮组来同时驱动多个维护组件，亦属于本发明的范畴。
相较于传统打印头维护装置的驱动模块，本发明驱动模块仅需利用单一电机作为动力源来带动整个打印头维护装置里面所有维护组件，本发明驱动模块利用设置相对应于该维护组件的凸轮以及杠杆可以连续带动不同组件的个别独立动作，而不需要增加其它动力源，不仅大幅地减少打印头维护装置的装设成本并减少空间上的浪费，并且亦可将多余的动力源(例如该电机的另一转动方向)提供给打印机的其它机构来使用，进而大幅地提升打印机整体的运作效能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一驱动模块，其包括一第一旋转单元，其具有一第一轮廓；一第二旋转单元，其具有一第二轮廓；一第一支撑件，耦接于该第一旋转单元与该遮盖，用于依据该第一旋转单元上的该第一轮廓来带动一遮盖移动；一第二支撑件，耦接于该第二旋转单元与该墨水刷，用于依据该第二旋转单元上的该第二轮廓来带动一墨水刷移动；一传动模块，耦接于该第一、第二旋转单元；以及一电机，耦接于该传动模块，用来经由该传动模块提供单一动力源一并带动该第一、第二旋转单元旋转。
2.根据权利要求1所述的驱动模块，其中该传动模块包括一第一齿轮组，耦接于该电机，该第一齿轮组包括多个齿轮；以及一转轴；其中至少一齿轮以及该第一、第二旋转单元是设置在该转轴上。
3.根据权利要求1所述的驱动模块，其中该传动模块包括一第二齿轮组，耦接于该电机，该第二齿轮组包括一第一齿轮以及一第二齿轮；一第一转轴，其中该第一齿轮以及该第一旋转单元是设置在该第一转轴上；以及一第二转轴，其中该第二齿轮以及该第二旋转单元是设置在该第二转轴上。
4.根据权利要求1所述的驱动模块，其中该第一、第二旋转单元为凸轮。
5.根据权利要求1所述的驱动模块，其中该第二轮廓为该第二旋转单元的一径向面，用来驱使该第二支撑件带动该墨水刷沿着一第一方向移动，以及该第二旋转单元的一轴向面上具有一突起或是凹陷部分，用来驱使该第二支撑件带动该墨水刷沿着一第二方向移动。
6.根据权利要求5所述的驱动模块，其中该第一方向垂直于该第二方向。
7.根据权利要求1所述的驱动模块，其中该打印头维护装置为一喷墨头的维护装置。
8.一种打印装置，其包括一打印控制组件；一打印头维护装置，其包括一遮盖以及一墨水刷；以及一驱动模块，其包括一第一旋转单元，其具有一第一轮廓；一第二旋转单元，其具有一第二轮廓；一第一支撑件，耦接于该第一旋转单元的该第一表面与该遮盖，用于依据该第一旋转单元上的该第一轮廓来带动该遮盖移动；一第二支撑件，耦接于该第二旋转单元的该第二表面与该墨水刷，用于依据该第二旋转单元上的该第二轮廓来带动该墨水刷移动；一电机；以及一传动模块，选择性地将该电机耦接于该第一、第二旋转单元或该打印控制组件，其中当该传动模块将该电机耦接于该第一、第二旋转单元时，该电机是经由该传动模块一并带动该第一、第二旋转单元旋转，而当该传动模块将该电机耦接于该打印控制组件，该电机是经由该传动模块带动该打印控制组件旋转。
9.根据权利要求8所述的打印装置，其为一喷墨打印机。
全文摘要
一种驱动一打印头维护装置的驱动模块，该打印头维护装置包括一遮盖以及一墨水刷。该驱动模块包括一第一旋转单元，其具有对应一第一轮廓的一第一表面；一第二旋转单元，其具有对应一第二轮廓的一第二表面；一第一连结模块，用于依据该第一旋转单元上的该第一轮廓来带动该遮盖移动；一第二连结模块，用于依据该第二旋转单元上的该第二轮廓来带动该墨水刷移动；一传动模块，耦接于该第一、第二旋转单元；以及一电机，耦接于该传动模块，用来经由该传动模块一并带动该第一、第二旋转单元旋转。
文档编号B41J23/02GK101062615SQ2006100801
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者李季錞 申请人:光宝科技股份有限公司