专利名称：多轴向容错二维自动补偿系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多轴向容错二维自动补偿系统，特别是关于一种应用于双轴向或多轴向运动的机具设备，如喷墨打印机、喷墨多功能事务机、或喷墨绘图机的喷嘴间隙调整与自动定位的自动补偿系统。
背景技术：
应用轴向运动的原理来调整机件作业方位，以实现物料处理的机具或设备的领域里，如计算机接口设备中主要资料输出工具的打印机等，其中喷墨打印机所具备的丰富色彩变化与合理的价格，使之成为时下最为普遍与风行的计算机标准配备。就喷墨打印机的技术研发而言，最重要的是打印出墨的品质，如何在各式各样的纸张等印刷品打印出质感佳的效果，除了墨水本身的因素，便是借由打印时，由打印系统控制墨匣载具与纸张之间打印出墨的最佳环境与条件，以表达出最真实的资料原貌。
现有的喷墨打印机的墨匣载具，如图1所示，包括一载具部7和一往复位移部8，该载具部7是固设于该往复位移部8上，该往复位移部8设有一轴承座80，是以螺丝81将轴承82固锁于往复位移部8而滑动于一轴杆(图略)，以进行喷墨载具的喷嘴70的往复打印工作，墨匣载具下方另设有进纸滚轮及托板(图略)供纸张送入打印用。
上述现有的喷墨打印机的墨匣载具，其喷嘴与纸张之间的间隙，是由设置于打印机机壳的一调整杆，对该墨匣载具的轴杆做机械式的调整，受限于机壳与相关零件的体积配置，该调整杆仅能提供极少数的固定间隙位置做调整，难以满足各式各样的纸张厚度，当间隙过大时，会产生喷墨打印扩散晕染的情形，当间隙过小时，会造成拖墨的现象，不但使打印品质有降低的疑虑，甚至使纸张留有污点，实为喷墨打印机的一大弱点。
再者，喷墨打印机的各个零件在制造时，会有模具公差，使零件在出厂后均有相当的误差值存在，组装后也一并汇集了各项误差，如墨匣载具的轴杆与进纸滚轮的轴杆不平行、左右两边轴孔偏心使轴杆歪斜、轴杆的轴孔与其衬套有偏心误差使轴杆歪斜、墨匣与墨匣载具间的尺寸误差、喷嘴与墨匣的角度误差等，此均构成当打印时，产生喷墨线迹的偏斜不连续现象，对于喷墨打印机的打印品质大打折扣。
由上可知，上述现有的喷墨打印机的墨匣载具与其打印过程，在实际使用上，显然具有不便与缺陷存在，而有待加以改善。
本发明人有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种多轴向容错二维自动补偿系统，使喷墨打印机在打印不同厚度的纸张时，均能保持最佳的喷墨距离，以避免拖墨现象，提升打印的品质。
本发明的另一目的，在于提供一种多轴向容错二维自动补偿系统，使喷墨打印机的各零件误差、加工误差与组装误差获得补偿与吸收，以消除线迹偏斜不连续的现象，提升打印的品质。
为了实现上述目的，本发明主要是提供了一种多轴向容错二维自动补偿系统，用于多轴向运动的机具设备进行动作并记录动作结果于一预测标的物，包括一载具部，一往复位移部和一驱动装置，其中该载具部上设有间隙传感器与偏斜传感器；该往复位移部组接于该多轴向运动的机具设备做往复位移；而该驱动装置包括一转动部与一升降部，该转动部与该载具部相枢接，该升降部与该往复位移部相枢接并做滑动位移，使该转动部的转动面和升降部的升降直线形成X-Y平面与Z轴的空间坐标系统。
该载具部的间隙传感器可测量载具部与预测标的物的距离，并与该多轴向容错二维自动补偿系统的预测标的物内建值对照表进行比对，并进一步激活升降部使该载具部做Z轴升降调整，而该载具部的偏斜传感器扫描其动作于该预测标的物的初始校验图样，并与该多轴向容错二维自动补偿系统的图样内建值对照表进行比对，并进一步激活转动部以带动该载具部沿Z轴在X-Y平面做角位移的调整。
本发明的有益效果是，该载具部的间隙传感器与该驱动装置的升降部的设置，使喷墨打印机在打印不同厚度的纸张时，能测量出喷嘴与纸张的距离，并进行上下调整，以保持最佳的打印间隙，避免拖墨现象，提升打印的品质。同时，该载具部的偏移传感器与该驱动装置的转动部的设置，使喷嘴能经由初始校验图样而调整其误差角度，使喷墨打印机的各零件误差、加工误差与组装误差获得补偿与吸收，消除线迹偏斜不连续的现象，提升打印的品质。
图1是现有喷墨打印机的墨匣载具的平面示意图；图2是本发明的平面分解图；图3是本发明的平面组合图；图3A是本发明图3中A部分的放大示意图；图3B是本发明图3中B部分的放大示意图；图4是本发明升降部队动作前的平面示意图；图5是本发明升降部动作后取得最佳打印间隙的平面示意图；图6是本发明喷嘴打印初始校验图样的线迹供偏斜传感器扫描读取的平面示意图；图7是本发明转动驱动器动作后补偿线迹偏移角度的平面示意图；图8是本发明间隙调校的流程示意图；图9是本发明偏斜校正的流程示意图。
具体实施例方式
为更进一步说明本发明实现预定目的所采取的技术、手段及功效，以下结合本发明的详细说明与附图进一步阐明，相信本发明的目的、特征与特点，可由此得一深入且具体的了解，然而所附图形仅供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
如图2和图3所示，本发明是一种多轴向容错二维自动补偿系统，其是应用于多轴向运动的机具设备进行动作并记录动作结果于一预测标的物，该多轴向运动的机具设备如喷墨打印机的墨匣载具，包括一载具部1，一往复位移部2和一驱动装置3，其中载具部1，供喷墨打却机的墨匣10装设用，该载具部1包括有喷嘴11，而喷嘴11是与墨匣10为一体或与墨匣载具为一体，该喷嘴11周缘设有一间隙传感器12和一偏斜传感器13，载具部1一侧为枢接面14，该枢接面14上下二端设有凸环15，该凸环15设有枢孔18，枢接面14并设有一棘齿部16；载具部1另包括有信号连接线17与喷墨打印机的电路板(图略)电性连接，供喷墨的指令传输。
往复位移部2，组接于该多轴向运动的机具设备做往复位移，包括有轴承20，皮带卡榫21和导螺杆孔22，该轴承20是供套设于该喷墨打印机的一轴杆(图略)，使墨匣载具循该轴杆滑动，以便该喷嘴11执行往复打印工作；该皮带卡榫21外覆一吸振体25，皮带卡榫21是供喷墨打印机的皮带23固定用，以借由喷墨打印机的马达(图略)来带动该墨匣载具在该轴杆上做往复运动；该往复位移部2的一侧边设有燕尾槽24与该导螺杆孔22成平行设置。
驱动装置3，包括一转动部30与一升降部40，该转动部30包括一转动驱动器31和一编码器32，其中该转动驱动器31，如一马达，是以一C型环33环设固定于该转动部30，转动驱动器31的一侧凸设连接一齿轮34，而其另一侧凸设连接一编码盘35，如图3A所示，该齿轮34与该载具部1的棘齿部16相啮合，而该编码盘35周缘容置于该转动部30的编码器32内，该转动部30另设有枢轴36与该转动驱动器31的轴心呈同一直线排列，并与该载具部1的凸环15的枢孔18相枢接；该升降部40包括一升降驱动器41和另一编码器42，该升降驱动器41，如一马达，是以一C型环43环设固定于该升降部40，升降驱动器41的一侧凸设连接一导螺杆44，而其另一侧凸设连接另一编码盘45，该导螺杆44与该往复位移部2的导螺杆孔22相螺合，而该编码盘45周缘容置于该升降部40的编码器42内；如图3B所示，该升降部40另设有燕尾凸条46，该燕尾凸条46容置于该往复位移部2的燕尾槽24内，使该升降部40与该往复位移部2相枢接并做滑动位移；该驱动装置3并固接一电路板5，该电路板5并分别连接信号线路50和51至该二编码器42和32以提供间隙控制与角度控制的反馈信号，且电路板5与信号连接线17做电性连接供传输指令至升降驱动器41与转动驱动器31，同时外接一电路软板52，以提供一金属接点(图略)与载具部1的电路(图略)做电性接触来传输打印指令，其中该电路软板52的金属接点另一侧设有一软垫53，以加强其电性接触的稳定性。
如图4所示，该喷墨打印机墨匣载具的多轴向容错二维自动补偿系统的喷嘴11侧边设有一进纸托板6及进纸滚轮65，该进纸托板6的进纸方向是与该墨匣载具的往复位移部2的滑动方向成垂直设置，进纸托板6的平面平行位于该间隙传感器12和偏斜传感器13的空间检测平面60，该检测平面60与该载具部1的棘齿部16和该驱动装置3的转动部30的齿轮34的转动面平行，检测平面60的法线方向即为该驱动装置3的导螺杆44的方向，使转动部30的转动面，即检测平面60，与升降部40的导螺杆44的升降直线形成X-Y平面与Z轴的空间坐标系统，其中该载具部1的喷嘴11与该进纸托板6的初始距离为D0，而与该检测平面60的最佳打印间隙为D1。
在喷墨间隙调校方面，如图8的流程示意图，最佳喷墨距离的自动调整，请同时见图4和图5所示，在一预测标的物61，在此即一纸张，进入进纸托板6待命时，间隙传感器12测量计算载具部1的喷嘴11与预测标的物61之间的距离D2，再将其与该多轴向容错二维自动补偿系统的预测标的物内建值对照表进行比对以求得最理想的喷墨间隙调整值ΔD，该对照表是针对各种预测标的物61的厚度加以测试整理的系统内建值，将此资料反馈依算法做闭回路的控制，当喷嘴11与预测标的物61之间的距离D2小于或大于最佳打印间隙D1时，墨匣载具的升降部40的升降驱动器41激活以带动该导螺杆44上升或下降，使驱动装置3的燕尾凸条46顺着往复位移部2的燕尾糟24移动，而载具部1的喷嘴11得以沿导螺杆44的Z轴做升降调整，以达最佳打印间隙D1。
在线迹偏斜校正方面，如图9的流程示意图，最佳喷墨角度的自动调整，是在第一次预测标的物61进入进纸托板打印时，如图6所示，预测标的物61循进纸方向64前进，喷嘴11先做往程的测试线迹打印动作，使预测标的物61纪录动作结果而印有初始校验图样62，喷嘴11再做返程的移动时，使载具部1的偏斜传感器13扫描读取该初始校验图样62，并判断其线迹是否有与平行进纸方向直线63夹有误差角度θ，再将其与该多轴向容错二维自动补偿系统的图样内建值对照表进行对比，该对照表是针对各种打印图样加以测试整理的系统内建值，将此资料反馈依算法做闭回路的控制，若该误差角度θ大于零或小于零，如图7所示，墨匣载具的转动部30的转动驱动器31激活齿轮34以带动该载具部1的棘齿部16做顺时针或逆时针转动，而载具部1的喷嘴11得以沿Z轴在X-Y平面做角位移的调整，以达最佳的喷墨角度，使喷嘴11所打印的直线保持同平行进纸方向直线63，消除线迹偏移不连续现象。
所以，通过本发明的多轴向容错二维自动补偿系统，具有如下述的特点(1)该载具部的间隙传感器与该驱动装置的升降部的设置，使喷墨打印机在打印不同厚度的纸张时，能测量出喷嘴与纸张的距离，并进行上下调整，以保持最佳的打印间隙，避免拖墨现象，提升打印的品质。
(2)该载具部的偏移传感器与该驱动装置的转动部的设置，使喷嘴能经由初始校验图样而调整其误差角度，使喷墨打印机的各零件误差、加工误差与组装误差获得补偿与吸收，消除线迹偏斜不连续的现象，提升打印的品质。
以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明与附图，并非用以限定本发明的实施范围，本技术领域的普通技术人员，依本发明的精神所做的等效修饰或变化，如将本发明运用于喷墨打印机、喷墨多功能事务机、或喷墨绘图机等双轴向或多轴向运动的机具设备，均应包含在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种多轴向容错二维自动补偿系统，用于多轴向运动的机具设备进行动作并记录动作结果于一预测标的物，其特征在于，包括一载具部，设有间隙传感器与偏斜传感器；一往复位移部，组接于该多轴向运动的机具设备做往复位移；以及一驱动装置，包括一转动部以及一升降部，该转动部与该载具部相枢接，该升降部与该往复位移部相枢接并做滑动位移，使该转动部的转动面和升降部的升降直线形成X-Y平面与Z轴的空间坐标系统；该载具部的间隙传感器测量载具部与预测标的物的距离，并与该多轴向容错二维自动补偿系统的预测标的物内建值对照表进行对比，进一步激活升降部使载具部做Z轴升降调整，而该载具部的偏斜传感器扫描其动作于该预测标的物的初始校验图样，并与该多轴向容错二维自动补偿系统的图样内建值对照表进行对比，进一步激活转动部以带动该载具部沿Z轴在X-Y平面做角位移的调整。
2.如权利要求1所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的多轴向运动的机具设备为喷墨打印机，该载具部包括有该喷墨打印机的喷嘴。
3.如权利要求1所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的载具部一侧为枢接面，该枢接面设有凸环，该凸环设有枢孔，枢接面并设有一棘齿部。
4.如权利要求3所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的往复位移部包括有导螺杆孔。
5.如权利要求4所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的往复位移部的一侧边设有燕尾槽与该导螺杆孔成平行设置。
6.如权利要求3所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的驱动装置的转动部包括一转动驱动器和一编码器，该转动驱动器的一侧凸设连接一齿轮，而其另一侧凸设连接一编码盘，该齿轮与该载具部的棘齿部相啮合，而该编码盘周缘容置于该转动部的编码器内。
7.如权利要求6所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的转动部另设有枢轴与该转动驱动器的轴心呈同一直线排列，并与该载具部的凸环的枢孔相枢接。
8.如权利要求5所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的升降部包括一升降驱动器和一编码器，该升降驱动器的一侧凸设连接一导螺杆，而其另一侧凸设连接一编码盘，该导螺杆与该往复位移部的导螺杆孔相螺合，而该编码盘周缘容置于该升降部的编码器内。
9.如权利要求8所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的升降部设有燕尾凸条，该燕尾凸条容置于该往复位移部的燕尾槽内。
10.如权利要求6所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的驱动装置固接一电路板，该电路板连接信号线路至该转动部的编码器以提供角度控制的反馈信号，且电路板与一信号连接线做电性连接供该多轴向运动的机具设备传输指令至转动驱动器，电路板并外接一电路软板，以提供一金属接点与载具部的电路做电性接触来传输指令，该电路软板的金属接点另一侧进一步设有一软垫。
11.如权利要求8所述的多轴向容错二维自动补偿系统，其特征在于，所述的驱动装置固接一电路板，该电路板连接信号线路至该升降部的编码器以提供间隙控制的反馈信号，且电路板与一信号连接线做电性连接供该多轴向运动的机具设备传输指令至升降驱动器，电路板并外接一电路软板，以提供一金属接点与载具部的电路做电性接触来传输指令，该电路软板的金属接点另一侧进一步设有一软垫。
全文摘要
本发明公开了一种多轴向容错二维自动补偿系统，用于喷墨打印机、喷墨多功能事务机或喷墨绘图机的墨匣载具，包括一载具部，一往复位移部和一驱动装置，其中该载具部上设有间隙传感器与偏斜传感器，该往复位移部是组接于机具上做往复位移；而该驱动装置包括一转动部与一升降部，该转动部与该载具部相枢接，该升降部与该往复位移部相枢接并做滑动位移，使该转动部的转动面和升降部的升降直线形成X－Y平面与Z轴的空间坐标系统；借助间隙传感器与偏斜传感器的测量与扫描，使该墨匣载具做主动式控制，自动调整其喷嘴与纸张的最佳打印间隙，以避免拖墨现象，并且自动补偿与吸收各零件误差、加工误差与组装误差，以消除线迹偏斜不连续的现象。
文档编号B41J29/38GK1498773SQ02150359
公开日2004年5月26日 申请日期2002年11月5日 优先权日2002年11月5日
发明者胡文虎 申请人:光宝科技股份有限公司