检测装置的制作方法

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种应用于打印机的具同轴心弹性结构的检测装置。

背景技术：

随着喷墨技术的发展，喷墨头效率越来越高，乘载喷墨头的墨车移动速度也越来越快。然而当墨车在高速移动的情况下，若有异物进入列印路径时，容易造成高速撞击，除了会造成机台受损，也有可能造成人员损伤，故墨车上检测异物的装置极为重要。

另一方面，近年来随着积层制造(additivemanufacturing)技术的发展，列印速度亦大幅地提升，使积层制造能够进行批量量产，且积层制造相对于传统制造来的限制更少，所以在产品的设计上能够通过积层制造来提产品性能。然而不论是在传统喷墨式打印机或积层制造的架构中，列印路径上的检测均十分重要。

传统应用于打印机的检测装置，主要利用检测板结合拉力弹簧提供检测时的初始扭力。然而受限于拉力弹簧对检测板的施力方向不平均，致使检测板在碰触异物时必须克服初始扭力以及静磨擦力才会作用，无法及时反应，延迟墨车停止的时间。再者，在检测板的侧边结合拉力弹簧的架构中，由于拉力弹簧相对于列印路径所提供的初始扭力具有方向性，致使检测板在往返列印路径上进行检测时，需克服提供不同初始扭力，造成检测灵敏度不一致的问题。

因此，如何发展一种应用于打印机的检测装置来解决现有技术所面临的问题，实为本领域亟待解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于打印机的检测装置，通过同轴心弹性结构结合检测板，提供检测板在往返列印路径时维持相同的初始扭力，确保检测板的灵敏度的均一性。以于异物进入列印路径时及时检测异常，避免造成高速撞击而致使机台受损或人员损伤。

本发明另一目的在于提供一种应用于打印机的检测装置。具同轴心弹性结构的打印机的检测装置，例如以积层制造(additivemanufacturing)技术一体成型，使至少二螺旋式挠性部形成于旋转轴的两侧，检测板连接旋转轴，且与检测装置的框体枢接，免除了繁复的组装程序。由于至少二螺旋式挠性部与旋转轴同轴心，于当检测板受力正转或反转而带动旋转轴与至少二螺旋式挠性部受力型变时，至少二螺旋式挠性部与旋转轴的中心轴不会改变，提供检测板稳定的初始扭力。另一方面，至少二螺旋式挠性部受力型变时不会产生正交于旋转轴的力量，即不会造成检测板与框体之间产生磨擦力，避免检测延迟的问题。再者，至少二螺旋式挠性部亦可产生沿旋转轴轴向的型变，形成检测板在旋转轴轴向的初始扭力，且保持检测板两端与框体之间有一定的间隙，不会产生磨擦力，使打印机的检测装置在列印路径上进行异物检测时可即时反应。此外，至少二螺旋式挠性部在旋转轴轴向所产生的初始扭力亦可克服打印机的检测装置在高速运动中震动所产生的轴向晃动，减少噪音的生成。

本发明另一目的在于提供一种应用于打印机的检测装置。通过例如s型挠性结构的第一辅助挠性部的设置，可增加检测板所需的初始扭力。由于第一辅助挠性部连接于框体与旋转轴之间，当检测板带动旋转轴旋转，第一辅助挠性部连接旋转轴的一端会产生角度变化及高度变化，其中角度变化远大于高度变化。因此，在大扭力的情况下，当检测板带动旋转轴旋转，并不会产生过大且通过旋转轴的非轴向力量，减少旋转的摩擦力，使检测板碰触异物时更为敏感，可即时反应令打印机停止动作，减少意外的发生。另一方面，于检测装置采单一列印路径检测设计时，框体更可包括彼此以第二旋转轴枢接的第一框体与第二框体，并以例如螺旋式挠性结构的第二辅助挠性部连接于第一框体与第二框体之间，以提供一弹性恢复力，避免检测装置于列印路径上因误触或意外的碰撞而损坏。

为达到前述目的，本发明提供一种检测装置，组配于一打印机的一列印路径上进行异物检测。检测装置包括第一框体、第一旋转轴、至少二挠性部以及感测模块。第一旋转轴枢接于第一框体上，且具有第一中心轴，于空间上相对且正交于列印路径。至少二挠性部沿第一中心轴方向设置于第一旋转轴的二相对端，组配提供第一旋转轴初始扭力。每一挠性部具有第一端连接第一旋转轴，第二端连接第一框体。感测模块组配检测第一旋转轴相对于第一框体的转动，且包括检测板，具有彼此相对的第一侧与第二侧。第一侧连接第一旋转轴。当检测板的第二侧于列印路径上进行异物检测而受力时，检测板驱动第一旋转轴，且对抗初始扭力，以第一中心轴为中心转动，以使感测模块检测第一旋转轴与检测板的转动。

于一实施例中，感测模块还包括光学感测器以及感测部。光学感测器设置于第一框体。感测部于空间上相对于光学感测器，且连接至第一旋转轴，其中当检测板的第二侧于列印路径上进行异物检测而受力时，检测板驱动第一旋转轴带动感测部位移，光学感测器检测感测部的位移，以使感测模块检测第一旋转轴与检测板的转动。

于一实施例中，第一框体包括至少二第一枢接孔，第一旋转轴通过至少二第一枢接孔枢接于第一框体上。

于一实施例中，第一框体包括多个枢接部，具有多个第二枢接孔，第一旋转轴通过多个第二枢接孔枢接于第一框体上。

于一实施例中，挠性部为一螺旋式挠性结构，且与第一旋转轴一体成型。

于一实施例中，检测装置还包括至少二第一辅助挠性部，于空间上相对于至少二挠性部，且连接于第一旋转轴与第一框体之间，其中每一第一辅助挠性部具有一第一端连接第一旋转轴，一第二端连接第一框体，其中第一辅助挠性部的第一端与第一旋转轴的连接处相反于检测板的第一侧与第一旋转轴的连接处。

于一实施例中，第一辅助挠性部为一s型挠性结构，且与第一框体以及第一旋转轴一体成型。

于一实施例中，检测装置还包括第二框体以及至少二第二辅助挠性部。第二框体包括一第二旋转轴，枢接于第一框体上，且具有第二中心轴，平行于第一中心轴。至少二第二辅助挠性部连接于第一框体与第二框体之间，组配于第一框体以第二中心轴为中心相对第二框体转动时，提供一弹性恢复力。

于一实施例中，该第二辅助挠性部为一螺旋式挠性结构。

于一实施例中，第二框体包括至少二第一连接件，于空间上相对于至少二第二辅助挠性部，其中每一第二辅助挠性部包括彼此相对的一第一端与一第二端，以及一第二连接件，其中第一端连接第一框体，第二连接件设置于第二端，第二连接件与对应的第一连接件啮合，以使至少二第二辅助挠性部连至第二框体上。

附图说明

图1揭示本发明第一实施例的检测装置的立体结构图。

图2揭示本发明第一实施例的检测装置的于另一视角的立体结构图。

图3揭示图2中检测装置沿aa’线段截取的剖面结构图。

图4揭示图2中检测装置沿bb’线段截取的剖面结构图。

图5揭示本发明第一实施例的检测装置的初始状态。

图6揭示本发明第一实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的第一示范例。

图7揭示本发明第一实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的第二示范例。

图8揭示本发明第二实施例的检测装置的立体结构图。

图9揭示本发明第二实施例的检测装置的于另一视角的立体结构图。

图10揭示图9中检测装置沿cc’线段截取的剖面结构图。

图11揭示图9中检测装置沿dd’线段截取的剖面结构图。

图12揭示本发明第三实施例的检测装置的立体结构图。

图13揭示本发明第三实施例的检测装置中组装于第一框体的各组件示意图。

图14揭示本发明第三实施例的检测装置中组装于第二框体的各组件示意图。

图15揭示本发明第三实施例的检测装置的初始状态。

图16揭示本发明第三实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的示范例。

图17揭示本发明第三实施例的检测装置于列印路径上碰撞的示范例。

附图标记说明如下:

1、1a、1b：检测装置

10、10a：第一框体

10b：第二框体

11：枢接部

11a、11b：第一枢接孔

11c：第二枢接孔

12、13：侧板

14：背板

15、15a：顶板

16a、16b：第三枢接孔

17a、17b：第一连接件

20：第一旋转轴

30：感测模块

31：检测板

31a：第一侧

31b：第二侧

32：感测部

33：光学感测器

40a、40b：挠性部

41a、41b：第一端

42a、42b：第二端

50a、50b：第一辅助挠性部

70：第二旋转轴

80a、80b：第二辅助挠性部

81a、81b：第一端

82a、81b：第二端

83a、83b：第二连接件

c1：第一中心轴

c2：第二中心轴

aa’、bb’、cc’、dd’：线段

x、y、z：轴方向

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上为当作说明之用，而非用于限制本发明。

图1揭示本发明第一实施例的检测装置的立体结构图。图2揭示本发明第一实施例的检测装置的于另一视角的立体结构图。图3揭示图2中检测装置沿aa’线段截取的剖面结构图。图4揭示图2中检测装置沿bb’线段截取的剖面结构图。于本实施例中，检测装置1例如应用于打印机，并组配于打印机的一列印路径上，例如沿y轴或相反于y轴的方向，进行异物检测。检测装置包括第一框体10、第一旋转轴20、至少二挠性部40a与40b以及感测模块30。第一框体10例如包括有二相对侧板12与13、背板14以及顶板15，背板14与顶板15连接，二相对侧板12与13通过背板14与顶板15连接。第一旋转轴20枢接于第一框体10上，且具有第一中心轴c1，例如平行于x轴方向，于空间上相对且正交于列印路径。于本实例中，第一框体10可例如包括至少二第一枢接孔11a与11b，分别设置于二相对侧板12与13。第一旋转轴20通过至少二第一枢接孔11a与11b枢接于第一框体10上。此外，于本实施例中，第一框体10可例如包括多个枢接部11，具有多个第二枢接孔11c，第一旋转轴20通过多个第二枢接孔11c枢接于第一框体10上。需说明的是，第一旋转轴20枢接于第一框体10的方式并非限制本发明的必要技术特征。于本实施例中，至少二挠性部40a与40b沿第一中心轴c1方向设置于第一旋转轴20的二相对端，组配提供第一旋转轴20初始扭力。于本实施例中，至少二挠性部40a与40b例如为一螺旋式挠性结构，且与第一旋转轴20一体成型。其中挠性部40a具有第一端41a连接第一旋转轴20，第二端42a连接第一框体10。挠性部40b具有第一端41b连接第一旋转轴20，第二端42b连接第一框体10。于本实施例中，感测模块30组配检测第一旋转轴20相对于第一框体10的转动，且包括检测板31、感测部32以及光学感测器33。检测板31具有彼此相对的第一侧31a与第二侧31b。第一侧31a连接第一旋转轴20。需说明的是，通过例如积层制造(additivemanufacturing)技术，至少二挠性部40a与40b还与旋转轴20以及检测板31一体成型，且达成旋转轴20枢接于第一框体10上，然而其非限制本发明的必要技术特征，于此便不再赘述。于本实施例中，当检测板31的第二侧31b于列印路径上进行异物检测而受力时，检测板31驱动第一旋转轴20，且对抗初始扭力，以第一中心轴c1为中心转动，以使感测模块30检测第一旋转轴20与检测板31的转动。

图5揭示本发明第一实施例的检测装置的初始状态。图6揭示本发明第一实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的第一示范例。图7揭示本发明第一实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的第二示范例。参考图1至图7。于本实施例中，当检测装置1于打印机的列印路径上，例如沿y轴方向进行异物检测时，例如图6所示，由于至少二挠性部40a与40b以及第一旋转轴20同轴心，即沿第一中心轴c1设置，于当检测板31受力而带动第一旋转轴20与至少二挠性部40a与40b受力型变时，至少二挠性部40a与40b以及第一旋转轴20的中心轴，即第一中心轴c1不会改变，故可提供检测板31稳定的初始扭力。又当检测装置1于打印机的列印路径上，例如沿相反于y轴方向进行异物检测时，例如图7所示，于当检测板31的第二侧31b受力而带动第一旋转轴20与至少二挠性部40a与40b受力型变时，至少二挠性部40a与40b以及第一旋转轴20的中心轴，即第一中心轴c1不会改变，同时提供检测板31相同于前述示范例的初始扭力。值得注意的是，至少二挠性部40a与40b受力型变时不会产生正交于第一旋转轴20的力量，即不会造成检测板31与第一框体10之间产生磨擦力，有效避免了检测延迟的问题。再者，至少二挠性部40a与40b亦可产生沿第一旋转轴20的第一中心轴c1轴向的型变，形成检测板31在第一旋转轴20的第一中心轴c1轴向的初始扭力，且保持检测板31两端与第一框体10之间有一定的间隙，不会产生磨擦力，使打印机的检测装置在列印路径上进异物检测时可即时反应。此外，至少二挠性部40a与40b在第一旋转轴20的第一中心轴c1轴向所产生的初始扭力亦可克服打印机的检测装置1在高速运动中震动所产生的轴向晃动，减少噪音的生成。

图8揭示本发明第二实施例的检测装置的立体结构图。图9揭示本发明第二实施例的检测装置的于另一视角的立体结构图。图10揭示图9中检测装置沿cc’线段截取的剖面结构图。图11揭示图9中检测装置沿dd’线段截取的剖面结构图。于本实施例中，检测装置1a与图1至图7所示的检测装置1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，检测装置1a还包括至少二第一辅助挠性部50a与50b，于空间上相对于至少二挠性部40a与40b，且连接于第一旋转轴20与该第一框体10之间，其中第一辅助挠性部50a例如是一s型挠性结构，通过例如积层制造技术与第一框体10以及第一旋转轴20一体成型，具有一第一端连接该第一旋转轴20，一第二端连接该第一框体10的顶板15。第一辅助挠性部50b例如是一s型挠性结构，通过例如积层制造技术与第一框体10以及第一旋转轴20一体成型，且具有一第一端连接该第一旋转轴20，一第二端连接第一框体10的顶板15。于本实施例中，第一辅助挠性部50a的第一端与第一旋转轴20的连接处更相反于检测板31的第一侧31a与第一旋转轴20的连接处。第一辅助挠性部50b的第一端与第一旋转轴20的连接处更相反于检测板31的第一侧31a与第一旋转轴20的连接处。值得注意的是，通过例如s型挠性结构的第一辅助挠性部50a与50b的设置，可增加检测板31所需的初始扭力。由于第一辅助挠性部50a与50b连接于第一框体10的顶板15与第一旋转轴20之间，当检测板31带动第一旋转轴20旋转，第一辅助挠性部50a与50b连接第一旋转轴20的第一端会产生角度变化及高度变化，其中角度变化远大于高度变化。因此，在大扭力的情况下，当检测板31带动第一旋转轴20旋转，并不会产生过大且通过第一旋转轴20的非轴向力量，减少旋转的摩擦力，使检测板31碰触异物时更为敏感，可即时反应令打印机停止动作，减少意外的发生。

图12揭示本发明第三实施例的检测装置的立体结构图。图13揭示本发明第三实施例的检测装置中组装于第一框体的各组件示意图。图14揭示本发明第三实施例的检测装置中组装于第二框体的各组件示意图。于本实施例中，检测装置1b与图1至图7所示的检测装置1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，检测装置1b除了第一框体10a外还包括第二框体10b以及至少二第二辅助挠性部80a与80b。第二框体10b包括一第二旋转轴70，枢接于第一框体10a上，且具有第二中心轴c2，平行于第一中心轴c1。于本实施例中，第一框体10a例如具有至少二第三枢接孔16a与16b，分别设置于第一框体10a的二相对侧板12与13。第二框体10b的第二旋转轴70可例如通过至少二第三枢接孔16a与16b而枢接至第一框体10a，使第一框体10a可以第二中心轴c2为中心相对第二框体10b转动。于本实施例中，至少二第二辅助挠性部80a与80b例如为螺旋式挠性结构，连接于第一框体10a与第二框体10b之间，组配于第一框体10a以第二中心轴c2为中心相对第二框体10b转动时，提供一弹性恢复力。于本实施例中，第二框体10b包括至少二第一连接件17a与17b，于空间上相对于至少二第二辅助挠性部80a与80b。于本实施例中，至少二第一连接件17a与17b可例如是一卡勾。于本实施例中，第二辅助挠性部80a包括彼此相对的一第一端81a与一第二端82a，以及一第二连接件83a，其中第一端81a连接第一框体10a的顶板15a，第二连接件83a例如是一卡环，设置于第二端82a，第二连接件83a与对应的第一连接件17a啮合。第二辅助挠性部80b包括彼此相对的一第一端81b与一第二端82b，以及一第二连接件83b，其中第一端81b连接第一框体10a的顶板15a，第二连接件83b例如是一卡环，设置于第二端82b，第二连接件83b与对应的第一连接件17b啮合。藉此，以使至少二第二辅助挠性部80a与80b连接于第一框体10a与第二框体10b之间，并可于第一框体10a以第二中心轴c2为中心相对第二框体10b转动时，提供一弹性恢复力。

图15揭示本发明第三实施例的检测装置的初始状态。图16揭示本发明第三实施例的检测装置于列印路径上进行异物检测而受力的示范例。图17揭示本发明第三实施例的检测装置于列印路径上碰撞的示范例。参考图12至图17。于本实施例中，检测装置1b更例如采单一列印路径检测设计。当检测装置1于打印机的列印路径上，例如沿y轴方向进行异物检测时，例如图16所示，由于至少二挠性部40a与40b以及第一旋转轴20同轴心，即沿第一中心轴c1设置，于当检测板31的第二侧31b受力而带动第一旋转轴20与至少二挠性部40a与40b受力型变时，至少二挠性部40a与40b以及第一旋转轴20的中心轴，即第一中心轴c1不会改变，故可提供检测板31稳定的初始扭力。另外，于检测板31的第二侧31b受力时，第一框体10a与第二框体10b维持彼此推抵，第一框体10a不相对于第二框体10b反向转动，即不影响检测模块1b的异物检测。又当检测装置1b于打印机的列印路径上，例如沿相反于y轴方向移动时，第一框体10a与第二框体10b之间则保持转动自由度。则检测板31的第二侧31b或第一框体10a因误触或意外碰撞而受力时，第一框体10a可以第二中心轴c2为中心相对第一框体10b转动，进而避免检测装置1b于列印路径上因误触或意外的碰撞而损坏。通过至少二第二辅助挠性部80a与80b提供的弹性恢复力，检测装置1b的第一框体10a与第二框体10b可回复至初始状态，如图15所示。当然，第二辅助挠性部80a与80b以及前述第一辅助挠性部50a与50b的设置可视实际应用调变，本发明并不受限于此。

综上所述，本发明提供一种应用于打印机的检测装置，通过同轴心弹性结构结合检测板，提供检测板在往返列印路径时维持相同的初始扭力，确保检测板的灵敏度的均一性。以于异物进入列印路径时及时检测异常，避免造成高速撞击而致使机台受损或人员损伤。具同轴心弹性结构的打印机的检测装置，例如以积层制造(additivemanufacturing)技术一体成型，使至少二螺旋式挠性部形成于旋转轴的两侧，检测板连接旋转轴，且与检测装置的框体枢接，免除了繁复的组装程序。由于至少二螺旋式挠性部与旋转轴同轴心，于当检测板受力正转或反转而带动旋转轴与至少二螺旋式挠性部受力型变时，至少二螺旋式挠性部与旋转轴的中心轴不会改变，提供检测板稳定的初始扭力。另一方面，至少二螺旋式挠性部受力型变时不会产生正交于旋转轴的力量，即不会造成检测板与框体之间产生磨擦力，避免检测延迟的问题。再者，至少二螺旋式挠性部亦可产生沿旋转轴轴向的型变，形成检测板在旋转轴轴向的初始扭力，且保持检测板两端与框体之间有一定的间隙，不会产生磨擦力，使打印机的检测装置在列印路径上进行异物检测时可即时反应。此外，至少二螺旋式挠性部在旋转轴轴向所产生的初始扭力亦可克服打印机的检测装置在高速运动中震动所产生的轴向晃动，减少噪音的生成。此外，本发明的检测装置更可通过例如s型挠性结构的第一辅助挠性部的设置，增加检测板所需的初始扭力。由于第一辅助挠性部连接于框体与旋转轴之间，当检测板带动旋转轴旋转，第一辅助挠性部连接旋转轴的一端会产生角度变化及高度变化，其中角度变化远大于高度变化。因此，在大扭力的情况下，当检测板带动旋转轴旋转，并不会产生过大且通过旋转轴的非轴向力量，减少旋转的摩擦力，使检测板碰触异物时更为敏感，可即时反应令打印机停止动作，减少意外的发生。另一方面，于检测装置采单一列印路径检测设计时，框体更可包括彼此以第二旋转轴枢接的第一框体与第二框体，并以例如螺旋式挠性结构的第二辅助挠性部连接于第一框体与第二框体之间，以提供一弹性恢复力，避免检测装置于列印路径上因误触或意外的碰撞而损坏。

本发明得由本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。